USOS Y APLICACIONES DE LOS ALCANOS

El uso más común de los alcanos es gas butano gas LP, metano, gasolina, parafinas, Los cuatro primeros alcanos son usados principalmente para propósitos de calefacción y cocina. El me tano y el etano son los principales componentes del gas natural
El propano y el butano pueden ser líquidos a presiones moderadamente bajas y son conocidos como gases licuados. Estos dos alcanos son usados también como propelentes en pulverizadores.
Desde el pentano hasta el octano los alcanos son líquidos razonablemente volátiles. Se usan como combustibles en motores de combustión interna. Además de su uso como combustibles, los alcanos
medios son buenos solventes para las sustancias no polares.
Los hidrocarburos de 9 a 16 átomos de carbono son líquidos de alta viscosidad y forman parte del diesel y combustible de aviones.
Los alcanos a partir del hexadecano en adelante constituyen los componentes más importantes de los aceites lubricantes.
Los alcanos con una longitud de cadena de aproximadamente 35 o más átomos de carbono se encuentran en el betún y tienen poco valor.

                         


Algunas de las aplicaciones de los alcanos en la vida cotidiana. El alto calor de combustión de los hidrocarburos, determina su utilización como combustible en la vida cotidiana y en la producción. El que más ampliamente se emplea con ésta finalidad es el metano, el cual es un componente del gas natural. El metano es un hidrocarburo bastante accesible, el cual se utiliza cada vez más como materia prima química. Las reacciones de su combustión y descomposición encuentran aplicación en la producción del Negro de humo destinado para la obtención de la tinta de imprenta y de artículos de goma a partir de caucho.

 USO Y APLICACIONES DE LOS ALQUENOS

Los alquenos son importantes intermediarios en la síntesis de diferentes productos 

orgánicos, ya que el doble enlace presente puede reaccionar fácilmente y dar lugar a otros grupos funcionales. Además son intermediarios importantes en la síntesis de polímeros, productos farmacéuticos, y otros productos químicos.Entre los alquenos de mayor importancia industrial, se encuentran el eteno y el propeno, también llamados etileno y propileno respectivamente. El etileno y el propileno se utilizan para 

sintetizar cloruro de vinilo, polipropileno, tetrafluoroetileno. El eteno ayuda a madurar las frutas y verduras. Los tomates se almacenan verdes, y se someten a una atmósfera que contiene etileno para conseguir que maduren y se vuelvan rojos antes de ponerlos a la venta. También se utiliza para fabricar botellas de leche y 

refrescos.

 El polipropileno, es un polímero que se usa en aparatos, equipaje, piezas de automóviles, etc.  Poliestireno es un polímero en espuma que se usa en vasos desechables, y como aislamiento térmico, etc. También puede ser sólido y se usa en juguetes, utensilios de plásticos para día de campo.El propeno se usa en la obtención de propenonitrilo que al polimerizarce forma una fibra llamada orlón. También sirve para la obtención de poliuretano. 

 USOS Y APLICACIONES DE LOS ALQUINOS

El etino es uno de los principales hidrocarburos de los alquinos, más comúnmente conocido como acetileno. Se emplea en el soplete oxiacetilénico, con el que puede alcanzarse una temperatura de 3000 °C. Es un gas incoloro, de olor agradable cuando está puro, pero generalmente desagradable porque contiene impurezas como fosfuro y arseniuro de hidrógeno. Es poco soluble en agua y muy soluble en acetona. Arde con llama muy luminosa debido a la gran proporción de carbono que contiene; forma con aire mezclas explosivas y da todas las reacciones de los hidrocarburos acetilénicos verdaderos. También se usa en la preparación de numerosos compuestos, como acetaldehído, etanol, ácido acético, isopropeno, caucho artificial, etc. Merece especial mención su uso en la industria de los materiales plásticos. Etino o Acetileno es poco soluble en agua, pero muy soluble en acetona es combustible, y arde en el aire con flama muy luminosa, por lo que se usó mucho como manantial de luz (lámparas de acetileno). En su combustión desarrolla mucho calor, y cuando arde en oxígeno (soplete oxi-acetilénico) produce elevadas temperaturas (3,000 °C), por lo cual se emplea extensamente para soldar y cortal láminas de acero, como chapas de blindaje, hasta de 23 cm de espesor. El acetileno actua como narcótico, y en forma pura no es tóxico por lo que se le pudiera utilizar como anestésico, si las mezclas que han de efectuarse con aire o con oxígeno no fuesen explosivas (3% en volumen de acetileno en el aire, constituye ya una mezcla explosiva). Se le expende en tubos de acero que tienen una capa interior de asbesto embebido en acetono (la cual lo disuelve), ya que al estado líquido (presión) es muy peligroso, pues fácilmente se descompone con explosión.

RESEÑA QUÍMICA DEL CARBONO

Los compuestos orgánicos tienen como elemento fundamental al carbono, elemento tetravalente que puede formar cadenas de longitud y ramificación variable. Estas cadenas, además suelen contener hidrógeno. De aquí que los compuestos orgánicos estén formados por cadenas hidrocarbonadas.  Además de estos átomos los compuestos orgánicos pueden contener otros átomos, denominados heteroátomos, siendo los más frecuentes: oxígeno, nitrógeno, halógenos, azufre y fósforo, aunque pueden contener otros elementos.

Carbono: es un no metal sólido que es el componente fundamental de los compuestos orgánicos y tiene la propiedad de enlazarse con otros átomos de carbono y otras sustancias para formar un número casi infinito de compuestos; en la naturaleza se presenta en tres formas: diamante, grafito y carbono amorfo o carbón; en cada una de estas formas tiene muchas aplicaciones industriales.

El mundo conoce millones de compuestos de carbono; la gran mayoría de éstos son sintéticos y son clasificados como compuestos "orgánicos". Los compuestos inorgánicos, como los carbonatos, los óxidos de carbono y los cianuros, son considerados con un origen mineral, no biológico. Las formas más comunes de carbono, o "alótropos", son el grafito, el diamante,  y el fullereno.

-El grafito: un mineral negro y lustroso que está formado por un carbono cristalizado. En su estructura, el grafito cuenta con átomos de carbono que desarrollan un trío de enlaces covalentes en un único plano, a un ángulo de ciento veinte grados. Por eso, tiene una estructura con forma de hexágono.

-El diamante: es un alótropo del carbono donde los átomos de carbono están dispuestos en una variante de la estructura cristalina cúbica centrada en la cara denominada «red de diamante». El diamante es la segunda forma más estable de carbono, después del grafito; sin embargo, la tasa de conversión de diamante a grafito es despreciable a condiciones ambientales. El diamante tiene características ópticas destacables. Debido a su estructura cristalina extremadamente rígida, puede ser contaminada por pocos tipos de impurezas, como el boro y el nitrógeno.

-El fullereno: El fullereno es la tercera forma molecular más estable del carbono, tras el grafito y el diamante. Su naturaleza y forma se han hecho ampliamente conocidas en la ciencia y en la cultura en general, por sus características físicas, químicas, matemáticas y estéticas. Se presentan en forma de esferas, elipsoides o cilindros

HIBRIDACIÓN DEL CARBONO

Hibridaciones del carbono La hibridación consiste en una mezcla de orbitales puros en un estado excitado para formar orbitales híbridos equivalentes con orientaciones determinadas en el espacio. Mediante la hibridación, además de hacer posible la tetravalencia del Carbono, permitiendo formar orbitales más estables, y éstos a su vez, enlaces más estables.

Hibridación sp3

Para los compuestos en los cuales el carbono presenta enlaces simples, hidrocarburos saturados o alcanos, se ha podido comprobar que los cuatro enlaces son iguales y que están dispuestos de forma que el núcleo del átomo de carbono ocupa el centro de un tetraedro regular y los enlaces forman ángulos iguales de 109º 28' dirigidos hacia los vértices de un tetraedro. Esta configuración se explica si se considera que los tres orbitales 2p y el orbital 2s se hibridan para formar cuatro orbitales híbridos sp3.

Hibridación sp2

En la hibridación trigonal se hibridan los orbitales 2s, 2px y 2 py, resultando tres orbitales idénticos sp2 y un electrón en un orbital puro 2pz .El carbono hibridado sp2 da lugar a la serie de los alquenos. La molécula de eteno o etileno presenta un doble enlace: un enlace de tipo σ por solapamiento de los orbitales hibridos sp2 un enlace de tipo π por solapamiento del orbital 2 pz. El enlace π es más débil que el enlace σ lo cual explica la mayor reactividad de los alquenos, debido al grado de insaturación que presentan los dobles enlaces. El doble enlace impide la libre rotación de la molécula.

Hibridación sp

Los átomos que se hibridan ponen en juego un orbital s y uno p, para dar dos orbitales híbridos sp, colineales formando un ángulo de 180º. Los otros dos orbitales p no experimentan ningún tipo de perturbación en su configuración. El ejemplo más sencillo de hibridación sp lo presenta el etino. La molécula de acetileno presenta un triple enlace:

a.       un enlace de tipo σ por solapamiento de los orbitales hibridos sp

b.      dos enlaces de tipo π por solapamiento de los orbitales 2 p.

Angulo de enlace: es el formado por las líneas internucleares H - C - H o H - C - C. El ángulo de enlace determina la geometría que tiene la molécula, y ésta a su vez determina el grado de estabilidad y las propiedades químicas y físicas de una sustancia.