HIDROCARBONETOS – 3º ANO DO ENSINO MÉDIO – QUÍMICA

Em química, um hidrocarboneto é um composto químico constituído essencialmente por átomos de carbono e de hidrogênio.

Os hidrocarbonetos naturais, são compostos químicos constituídos apenas por átomos de carbono (C) e de hidrogênio (H), aos quais se podem juntar átomos de oxigênio (O), azoto ou nitrogênio (N) e enxofre (S) dando origem a diferentes compostos de outros grupos funcionais. São conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentes características físicas são uma consequência das diferentes composições moleculares.

Contudo, todos os hidrocarbonetos apresentam uma propriedade comum: oxidam-se facilmente liberando calor. Os hidrocarbonetos naturais formam-se a grandes pressões no interior da terra (abaixo de 150 km de profundidade) e são trazidos para zonas de menor pressão através de processos geológicos, onde podem formar acumulações comerciais (petróleo, gás natural, carvão etc).

 As moléculas de hidrocarbonetos, sobretudo as mais complexas, possuem alta estabilidade termodinâmica. Apenas o metano, que é a molécula mais simples (CH4), pode se formar em condições de pressão e temperatura mais baixas. Os demais hidrocarbonetos não são formados espontaneamente nas camadas superficiais da terra.

 Quanto à forma das cadeias carbônicas, os hidrocarbonetos podem ser divididos, em:

hidrocarbonetos alifáticos: neles, a cadeia carbônica é acíclica (ou seja, aberta), sendo subdivido em:

alcanos
alcenos
alcinos
alcadienos

Hidrocarbonetos cíclicos: possuem pelo menos uma cadeia carbônica fechada, subdivididos em:

cicloalcanos ou ciclanos
cicloalcenos ou ciclenos
cicloalcinos ou ciclinos

aromáticos: que possuem pelo menos um anel aromático (anel benzênico) além de suas outras ligações.

Hidrocarbonetos policíclicos de Von Baeyer: Quanto ao tipo de ligação entre os carbonos, os hidrocarbonetos podem ainda ser divididos, didaticamente, em:

hidrocarbonetos saturados: englobando alcanos e cicloalcanos, que não possuem ligações dupla, tripla ou aromática;

 hidrocarbonetos insaturados: que possuem uma ou mais ligações dupla ou tripla entre átomos de carbono (entre eles os alcenos, alcadienos e cicloalcenos - com ligação dupla; alcinos - com ligações tripla -; e aromáticos).

 O número de átomos de hidrogênio em hidrocarbonetos pode ser determinado, se o número de átomos de carbono for conhecido, utilizando as seguintes equações:

Alcanos: CnH_2n+2
Alcenos: CnH_2n
Alcinos: CnH_{2n -2}
Ciclanos: CnH_2n
Ciclenos: CnH_{2n -2}

Hidrocarbonetos geralmente líquidos geologicamente extraídos são chamados de petróleo (literalmente "óleo de pedra") ou óleo mineral, enquanto hidrocarbonetos geológicos gasosos são chamados de gás natural. Todos são importantes fontes de combustível. Hidrocarbonetos são de grande importância econômica porque constituem a maioria dos combustíveis minerais (carvão, petróleo,gás natural, etc.) e biocombustíveis como o plásticos, ceras, solventes e óleos. Na poluição urbana, esses compostos - juntamente com NOx e a luz solar - contribuem para a formação do ozônio troposférico.

ALCANOS

 Os alcanos apresentam simples ligações entre átomos de carbono e cadeia aberta.

 São também chamados de hidrocarbonetos parafínicos ou parafinas, esse termo vem do latim: parum = pequena + affinis = afinidadade, que explica porque os alcanos são pouco reativos. Como são compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio, formam uma série homóloga de fórmula geral.

CnH_{2N + 2}, o primeiro membro é o metano (CH4).

A estrutura física dos alcanos é de cadeia carbônica acíclica (alifática), saturada e homogênea, ou seja, cadeia aberta que apresenta simples ligação entre átomos de carbono.

Nomenclatura

Para dar nome às cadeias carbônicas de alcanos ramificados, utilizamos as seguintes regras:

- determinar a maior cadeia possível de carbonos;

- determinar os radicais ligados à cadeia principal;

- a numeração da cadeia principal se dá para que a ramificação possua os menores números possíveis;

- os radicais são colocados em função da sua ordem alfabética;

- os prefixos di, tri,tetra, sec, terc não são considerados para efeito de ordem alfabética exceto ISO.

 Exemplo:

2,2,4 trimetil - pentano (alterado)