Idrocarburi
vorrei sapere tutti i tipi di reazione degli idrocarburi saturi e insaturi.. grazie mille
Risposte
In chimica organica si definiscono idrocarburi i coposti che contengono atomi di carbonio ed idrogeno. Essi sono dei composti organici semplici dai quali possono essere derivati tutti gli altri. Gli idrocarburi sono i costituenti dei gas naturali e dei prodotti petroliferi, essi trovano impiego come combustibili e anche come materia prima per la sintesi di molti prodotti commerciali. Vengono distinti in idrocarburi ALIFATICI (alcalini, alcheni, alchini, aliciclici) ed in idrocarburi AROMATICI (benzene, toluene, xilene, ecc). Quelli alifatici, tranne i ciclolcalini e i cicloalchelini, hanno strutture lineari a catena aperta, cioè gli atomi di carbonio sono legati in modo da formare una catena di varia lunghezza che può presentare una o più ramificazioni laterali; quelli aromatici invece hanno strutture ad anello infatti gli atomi di carbonio sono disposti a formare uno o più anelli chiusi. All’interno di questa suddivisione, i composti vengono classificati in saturi e insaturi, in base al tipo di legami presenti.
2 SERIE DEGLI ALCANI
Gli idrocarburi saturi a catena aperta formano la cosiddetta serie alcanica o delle paraffine. La composizione di ciascuno dei composti di questa classe è individuabile dalla formula generale CnH2n+2, dove n è il numero di atomi di carbonio nella molecola. Fanno parte di questa famiglia il metano, CH4; l’etano, C2H6; il propano, C3H8; e il butano, C4H10. Tutti questi composti non sono reattivi, ossia a temperature ordinarie non reagiscono velocemente con acidi, basi o agenti ossidanti. A temperatura ambiente i primi quattro elementi della serie sono gassosi; gli elementi con numero intermedio di atomi di carbonio sono liquidi, mentre gli elementi più pesanti sono semisolidi o solidi.
Il petrolio contiene un gran numero di idrocarburi saturi e alcuni prodotti della lavorazione del petrolio (come la benzina, la nafta, gli oli lubrificanti, il bitume e la paraffina) contengono una miscela di idrocarburi paraffinici, che si estende dai composti più leggeri (allo stato liquido) a quelli più pesanti (allo stato solido).
3 SERIE DEGLI ALCHENI
La serie degli alcheni, o olefine, è costituita da idrocarburi in cui è presente almeno un doppio legame fra due atomi di carbonio. La formula generale che individua tutti i composti appartenenti a questa serie è CnH2n, in cui n è il numero di atomi di carbonio. Come nel caso degli alcani, i composti più leggeri sono gassosi, quelli intermedi sono liquidi e quelli più pesanti solidi. Si tratta di composti più reattivi rispetto agli alcani e che reagiscono rapidamente, ad esempio, con gli alogeni. Non si trovano mai nei prodotti naturali, ma vengono prodotti facilmente durante i processi di distillazione distruttiva di sostanze naturali di struttura complessa, come il carbone, e si formano in gran quantità durante la raffinazione del petrolio, in particolare nel cracking.
L’elemento più semplice della serie è l’etilene (etene) di formula C2H4. I dieni contengono due doppi legami fra coppie di atomi della molecola. Alcuni dieni sono l’unità monomerica fondamentale della gomma naturale, di molte gomme sintetiche e di materie plastiche; importanti dieni sono il butadiene, C4H6 e l’isoprene, C5H8.
4 SERIE DEGLI ALCHINI
Gli elementi di questa serie contengono un triplo legame fra due atomi di carbonio. La formula generale che individua tutti i composti appartenenti a questa serie è CnH2n-2, in cui n è il numero di atomi di carbonio. Sono estremamente reattivi chimicamente e non si trovano mai in prodotti naturali. Il primo e più importante elemento della serie è l’acetilene (etino) di formula C2H2.
5 IDROCARBURI CICLICI
Il ciclopropano, C3H6, è il più semplice di tutti gli idrocarburi ciclici saturi, o cicloalcani: la molecola è formata da tre atomi di carbonio, a ciascuno dei quali sono legati due atomi di idrogeno. Il ciclopropano è più reattivo del corrispondente alcano a catena aperta, il propano, C3H8. Altri tipi di cicloalcani sono costituenti della benzina comune.
Numerosi idrocarburi ciclici insaturi si trovano in oli naturali profumati, ottenuti per distillazione di materiali vegetali.
Numerosi idrocarburi ciclici insaturi, di formula generale C10H16, si trovano in oli naturali profumati, ottenuti per distillazione di materiali vegetali. Questi idrocarburi si chiamano terpeni e comprendono il pinene (che si trova nella trementina) e il limonene (che si trova invece nell’olio di limone e in quello di arancio).
I composti aromatici
Il gruppo più importante degli idrocarburi ciclici insaturi è quello dei composti aromatici, che si trovano nel catrame minerale e si distinguono dagli altri idrocarburi ciclici per fatto di contenere almeno un anello del benzene nella molecola. La definizione generale dei composti aromatici è di possedere 4n + 2 (n = 0,1,2,3,...) elettroni condivisi fra gli atomi che formano la molecola, disposti in uno o più anelli planari. Fra gli idrocarburi aromatici ricordiamo, oltre al benzene, la molecola più semplice, il toluene, l’antracene e il naftalene. Le reazioni più diffuse per questi composti consistono nella sostituzione di uno o più idrogeni con atomi o gruppi di atomi di vario tipo.
Idrocarburi alifatici ed aromatici
I composti organici, che contengono solo C e H si chiamano idrocarburi. Essi vengono tradizionalmente ordinati in due serie che vengono rispettivamente chiamate serie alifatica e serie aromatica.
La serie alifatica si lascia facilmente schematizzare mettendo in evidenza le quattro valenze del C. La serie degli alcani comincia col metano e prosegue aggiungendo alla catena altri C le cui valenze sono saturate da H (i nomi portano tutti la desinenza -ano). Il metano è il gas che viene fornito alle case per cucinare e riscaldare. Il butano e il propano liquefatti e contenuti in speciali bottiglie vengono usati allo stesso scopo. Va notato che dal butano in poi la catena può diventare ramificata, per cui si assiste alla presenza di numerosi isomeri per la cui trattazione approfondita si rimanda a testi di chimica
Gli idrocarburi alifatici comprendono altre due serie di molecole nelle quali una o più coppie di C si scambiano due valenze. Questi idrocarburi detti insaturi, portano il nome del radicale corrispondente della serie satura con la desinenza ene, se è presente un doppio legame, ino se il legame è triplo.
Gli idrocarburi aromatici o ciclici.
Agli idrocarburi ciclici o aromatici si può assegnare come capostipite il benzene che si usa rappresentare come nello schema a lato; questa formula si può semplificare omettendo l'indicazione degli atomi di C situati ai vertici dell'esagono e persino l'indicazione degli atomi di H che saturano le valenze disponibili.
Esistono più serie di idrocarburi aromatici, tutte molto importanti per la biologia: una la si ottiene aggiungendo gruppi 'metilici' al benzene:
Un'altra la si ottiene condensando più anelli benzenici o d'altro tipo.
Importante notare subito che gli idrocarburi ciclici e policiclici, soprattutto se clorurati, hanno azione cancerogena; questa azione è tanto più pericolosa quanto maggiore il numero di anelli condensati.
Estratto da http:// www . anisn. it/omodeo/omodeo/idrocarburi_alifatici
Proprietà
Malgrado la varietà delle loro strutture, le proprietà dei diversi idrocarburi presentano una serie di analogie e di regolarità. La loro molecola è costituita esclusivamente da legami di tipo covalente e di conseguenza non tende a dar luogo a legami di tipo associativo con le molecole dell'acqua, che sono invece polari: gli idrocarburi sono infatti tutti insolubili o quasi insolubili in acqua e in genere poco solubili nei solventi polari, mentre sono molto solubili nei solventi apolari. Gli idrocarburi fino a 4 atomi di carbonio sono gassosi a temperatura ambiente, quelli successivi liquidi e poi solidi; il loro punto di ebollizione è determinato principalmente dal numero di atomi di carbonio della loro molecola e risente della struttura in misura minore: così, i punti di ebollizione di tutti gli idrocarburi a 6 atomi di carbonio, dagli alcani ai cicloalcani e al benzene, sono compresi in un intervallo di una trentina di gradi; la presenza di legami doppi o tripli comporta un punto di ebollizione più elevato rispetto al corrispondente idrocarburo a legami semplici: inoltre, in una stessa serie, il punto di ebollizione dei diversi idrocarburi isomeri (vedi isomeria ) risulta quasi sempre tanto più basso quanto più il sistema di atomi di carbonio è ramificato. Gli idrocarburi aromatici si caratterizzano per l'elevata stabilità chimica dell'anello benzenico, per cui risulta molto difficile spezzarlo, mentre è più facile sostituire gli atomi di idrogeno neutri all'anello con altri atomi o gruppi di atomi.
:hi
2 SERIE DEGLI ALCANI
Gli idrocarburi saturi a catena aperta formano la cosiddetta serie alcanica o delle paraffine. La composizione di ciascuno dei composti di questa classe è individuabile dalla formula generale CnH2n+2, dove n è il numero di atomi di carbonio nella molecola. Fanno parte di questa famiglia il metano, CH4; l’etano, C2H6; il propano, C3H8; e il butano, C4H10. Tutti questi composti non sono reattivi, ossia a temperature ordinarie non reagiscono velocemente con acidi, basi o agenti ossidanti. A temperatura ambiente i primi quattro elementi della serie sono gassosi; gli elementi con numero intermedio di atomi di carbonio sono liquidi, mentre gli elementi più pesanti sono semisolidi o solidi.
Il petrolio contiene un gran numero di idrocarburi saturi e alcuni prodotti della lavorazione del petrolio (come la benzina, la nafta, gli oli lubrificanti, il bitume e la paraffina) contengono una miscela di idrocarburi paraffinici, che si estende dai composti più leggeri (allo stato liquido) a quelli più pesanti (allo stato solido).
3 SERIE DEGLI ALCHENI
La serie degli alcheni, o olefine, è costituita da idrocarburi in cui è presente almeno un doppio legame fra due atomi di carbonio. La formula generale che individua tutti i composti appartenenti a questa serie è CnH2n, in cui n è il numero di atomi di carbonio. Come nel caso degli alcani, i composti più leggeri sono gassosi, quelli intermedi sono liquidi e quelli più pesanti solidi. Si tratta di composti più reattivi rispetto agli alcani e che reagiscono rapidamente, ad esempio, con gli alogeni. Non si trovano mai nei prodotti naturali, ma vengono prodotti facilmente durante i processi di distillazione distruttiva di sostanze naturali di struttura complessa, come il carbone, e si formano in gran quantità durante la raffinazione del petrolio, in particolare nel cracking.
L’elemento più semplice della serie è l’etilene (etene) di formula C2H4. I dieni contengono due doppi legami fra coppie di atomi della molecola. Alcuni dieni sono l’unità monomerica fondamentale della gomma naturale, di molte gomme sintetiche e di materie plastiche; importanti dieni sono il butadiene, C4H6 e l’isoprene, C5H8.
4 SERIE DEGLI ALCHINI
Gli elementi di questa serie contengono un triplo legame fra due atomi di carbonio. La formula generale che individua tutti i composti appartenenti a questa serie è CnH2n-2, in cui n è il numero di atomi di carbonio. Sono estremamente reattivi chimicamente e non si trovano mai in prodotti naturali. Il primo e più importante elemento della serie è l’acetilene (etino) di formula C2H2.
5 IDROCARBURI CICLICI
Il ciclopropano, C3H6, è il più semplice di tutti gli idrocarburi ciclici saturi, o cicloalcani: la molecola è formata da tre atomi di carbonio, a ciascuno dei quali sono legati due atomi di idrogeno. Il ciclopropano è più reattivo del corrispondente alcano a catena aperta, il propano, C3H8. Altri tipi di cicloalcani sono costituenti della benzina comune.
Numerosi idrocarburi ciclici insaturi si trovano in oli naturali profumati, ottenuti per distillazione di materiali vegetali.
Numerosi idrocarburi ciclici insaturi, di formula generale C10H16, si trovano in oli naturali profumati, ottenuti per distillazione di materiali vegetali. Questi idrocarburi si chiamano terpeni e comprendono il pinene (che si trova nella trementina) e il limonene (che si trova invece nell’olio di limone e in quello di arancio).
I composti aromatici
Il gruppo più importante degli idrocarburi ciclici insaturi è quello dei composti aromatici, che si trovano nel catrame minerale e si distinguono dagli altri idrocarburi ciclici per fatto di contenere almeno un anello del benzene nella molecola. La definizione generale dei composti aromatici è di possedere 4n + 2 (n = 0,1,2,3,...) elettroni condivisi fra gli atomi che formano la molecola, disposti in uno o più anelli planari. Fra gli idrocarburi aromatici ricordiamo, oltre al benzene, la molecola più semplice, il toluene, l’antracene e il naftalene. Le reazioni più diffuse per questi composti consistono nella sostituzione di uno o più idrogeni con atomi o gruppi di atomi di vario tipo.
Idrocarburi alifatici ed aromatici
I composti organici, che contengono solo C e H si chiamano idrocarburi. Essi vengono tradizionalmente ordinati in due serie che vengono rispettivamente chiamate serie alifatica e serie aromatica.
La serie alifatica si lascia facilmente schematizzare mettendo in evidenza le quattro valenze del C. La serie degli alcani comincia col metano e prosegue aggiungendo alla catena altri C le cui valenze sono saturate da H (i nomi portano tutti la desinenza -ano). Il metano è il gas che viene fornito alle case per cucinare e riscaldare. Il butano e il propano liquefatti e contenuti in speciali bottiglie vengono usati allo stesso scopo. Va notato che dal butano in poi la catena può diventare ramificata, per cui si assiste alla presenza di numerosi isomeri per la cui trattazione approfondita si rimanda a testi di chimica
Gli idrocarburi alifatici comprendono altre due serie di molecole nelle quali una o più coppie di C si scambiano due valenze. Questi idrocarburi detti insaturi, portano il nome del radicale corrispondente della serie satura con la desinenza ene, se è presente un doppio legame, ino se il legame è triplo.
Gli idrocarburi aromatici o ciclici.
Agli idrocarburi ciclici o aromatici si può assegnare come capostipite il benzene che si usa rappresentare come nello schema a lato; questa formula si può semplificare omettendo l'indicazione degli atomi di C situati ai vertici dell'esagono e persino l'indicazione degli atomi di H che saturano le valenze disponibili.
Esistono più serie di idrocarburi aromatici, tutte molto importanti per la biologia: una la si ottiene aggiungendo gruppi 'metilici' al benzene:
Un'altra la si ottiene condensando più anelli benzenici o d'altro tipo.
Importante notare subito che gli idrocarburi ciclici e policiclici, soprattutto se clorurati, hanno azione cancerogena; questa azione è tanto più pericolosa quanto maggiore il numero di anelli condensati.
Estratto da http:// www . anisn. it/omodeo/omodeo/idrocarburi_alifatici
Proprietà
Malgrado la varietà delle loro strutture, le proprietà dei diversi idrocarburi presentano una serie di analogie e di regolarità. La loro molecola è costituita esclusivamente da legami di tipo covalente e di conseguenza non tende a dar luogo a legami di tipo associativo con le molecole dell'acqua, che sono invece polari: gli idrocarburi sono infatti tutti insolubili o quasi insolubili in acqua e in genere poco solubili nei solventi polari, mentre sono molto solubili nei solventi apolari. Gli idrocarburi fino a 4 atomi di carbonio sono gassosi a temperatura ambiente, quelli successivi liquidi e poi solidi; il loro punto di ebollizione è determinato principalmente dal numero di atomi di carbonio della loro molecola e risente della struttura in misura minore: così, i punti di ebollizione di tutti gli idrocarburi a 6 atomi di carbonio, dagli alcani ai cicloalcani e al benzene, sono compresi in un intervallo di una trentina di gradi; la presenza di legami doppi o tripli comporta un punto di ebollizione più elevato rispetto al corrispondente idrocarburo a legami semplici: inoltre, in una stessa serie, il punto di ebollizione dei diversi idrocarburi isomeri (vedi isomeria ) risulta quasi sempre tanto più basso quanto più il sistema di atomi di carbonio è ramificato. Gli idrocarburi aromatici si caratterizzano per l'elevata stabilità chimica dell'anello benzenico, per cui risulta molto difficile spezzarlo, mentre è più facile sostituire gli atomi di idrogeno neutri all'anello con altri atomi o gruppi di atomi.
:hi
Ciao e benvenuta su skuola.net!
Consulta il materiale presente in questo appunto del sito:
https://www.skuola.net/materiale/chimica-idrocarburi.pdf
:hi
Consulta il materiale presente in questo appunto del sito:
https://www.skuola.net/materiale/chimica-idrocarburi.pdf
:hi
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