Los alcanos son parte de una de las familias principales de hidrocarburos, siguen a la fórmula molecular expresada como CnH2n+2. Esto significa que componen mayor parte del doble de átomos que tiene el hidrógeno que los de carbono.
A causa de su poca reactividad, los alcanos también son designados como hidrocarburos parafínicos. Los alcanos tienen gran importancia como combustibles industriales y hogareños porque gracias a ellos se alimentan los turbogeneradores, calderas, cocinas de gas, etcétera.
También se usan como insumos en distintas industrias tales como la textil, la de vidrio, la de plásticos, entre otras.
¿Cuales son las características de los Alcanos?
Pueden tener sustituyentes
Los átomos de hidrógeno que se encuentran junto a cada átomo de carbono pueden ser sustituidos por otros átomos tales como los halógenos, en los que se incluyen el bromo, el flúor y el cloro; o distintos radicales o grupos en los cuales tienen mucha frecuencia los grupos metilo e hidroxilo.
En el caso del metilo, la estructura se hace más compleja permitiendo espacio a alcanos ramificados.
Hidrocarburos Saturados
Los hidrocarburos son saturados debido a que en los alcanos las uniones realizadas entre los átomos de carbono son estables y simples. Esto establece diferencias entre los alquinos y los alquenos que tenían características de uniones triples y dobles entre los átomos de carbono de ellos.
Propiedades Físicas
Las propiedades físicas de los mencionados alcanos están determinadas a gran medida por la cantidad de átomos de carbono. Esto significa que si los alcanos poseen entre 1 y 4 átomos de carbono, éstos serán gases observados a temperatura ambiente. Mientras que los átomos que poseen entre 5 y 17 átomos de carbono son al mismo tiempo líquidos a igual temperatura. Por otro lado, los que se componen de 18 carbonos o más, a su temperatura ambiente son sólidos.
Pueden crear estructuras cerradas
Los átomos de carbono se van relacionando y juntándose entre sí para crear y formar cadenas. Sin embargo, en los extremos de estas cadenas pueden existir formaciones y combinaciones de los llamados alcanos cíclicos, como sucede con el caso del ciclohexano.
Densidad Baja
La densidad de los alcanos está por debajo que la densidad del agua, por esta razón suelen flotar. Esto es muy observable cuando se realizan derrames de hidrocarburos en el océano.
Solubilidad Escasa
Generalmente los alcanos tienen poca solubilidad en agua. Mientras su peso molecular aumenta, la solubilidad se hace mucho menor. A causa de esto, el metano es el alcano de mayor solubilidad en agua conteniendo únicamente un átomo de carbono, pero en solventes orgánicos la solubilidad se hace alta.
Pueden tener distintas reacciones químicas
- Halogenación: sucede en el bromo y en el cloro, el yodo y el flúor pueden ser sustitutos por átomos de hidrógeno en un alcano. El popularmente conocido cloroformo se convierte en un hidrocarburo halogenado llamado triclorometano.
- Oxidación: Cuando se realiza la combinación con el oxígeno es posible crear agua y dióxido de carbono permitiendo la liberación de energía con forma de calor. Esta es una reacción típica de combustión.
- Isomerización: se define como la reestructuración de la molécula sin ganancia ni pérdida de átomos.
- Nitración: a temperaturas altas y con vapores de ácido nítrico presentes, es posible crear la sustitución de un hidrógeno para colocar el grupo – NO2 y producir un nitroalcano.
- Pirólisis: se le llama así a la descomposición causada por la exposición a temperaturas muy altas.
Variable Punto de Fusión
El punto de fusión dependerá de la cantidad de átomos de carbono. Mientras más números existan, más alto será el punto de fusión. Sin embargo, también se relaciona a la estructura, las que son de forma simétrica poseen un alto punto de fusión mayor al de las asimétricas.
Se asocian a los Seres Vivos
A pesar de que los alcanos no se consideran materiales importantes o esenciales para la vida, suelen estar presentes como productos finales o intermedios del metabolismo microbiano. Un caso de ejemplo es la fermentación metanogénica que ejecutan las bacterias del rumen que tienen los animales rumiantes.
Puede tener una Manipulación Peligrosa
Algunos alcanos tienden a ser explosivos, inflamables y tóxicos, de tal modo que deben ser manejados siempre con mucha precaución con la finalidad de que no sucedan accidentes. El metano es explosivo cuando se mezcla con el aire, es un agente de mucha fortaleza durante el efecto invernadero.
Otros alcanos menores también hacen mezclas explosivas con el aire. Los alcanos ligeros líquidos son muy inflamables, aunque este riesgo se minimiza con la elevación de la longitud en la cadena de carbono. El hexano, el pentano, el octano y el heptano se clasifican como alcanos de peligro y nocivos para el medio ambiente. La neurotoxina es el isómero que pertenece a la cadena lineal del hexano.