Hidrocarbonetos – Classificações, tipos, nomenclatura e características

No estudo de química orgânica existem diversos compostos e muitas classificações. Entre essa variedade de compostos estão os hidrocarbonetos.

O que são hidrocarbonetos? Os hidrocarbonetos são um dos compostos orgânicos mais simples a serem estudados. Eles são compostos químicos formados primariamente por átomos de carbono e hidrogênio, o que proporciona a eles uma forma geral simples: CxHy. 

Além disso, eles são formados por ligações covalentes e não conduzem corrente elétrica. Na lista de hidrocarbonetos estão presente milhares de substâncias e entre elas está o metano, conhecido como gás natural; o butano, usado como gás de cozinha; o octano, mais conhecido como gasolina, etc.

Assim, são amplamente utilizados na indústria química, na produção de combustíveis, parafinas, polímeros, etc.

Propriedades dos hidrocarbonetos

• Interação molecular: suas ligações são praticamente apolares as ligações entre as moléculas acontecem por dipolo induzido;
• Ponto de fusão e ebulição: são baixos;
• Solubilidade: são solúveis em solventes orgânicos apolares e insolúveis em água;
• Estados de agregação: é gasoso em compostos de 1 à 4 carbonos; é líquido em compostos de 5 à 17 carbonos; é sólido em compostos com mais de 17 carbonos;
• Densidade: possuem densidade menor que a água, logo flutuam na água;
• Reatividade: baixa em compostos de cadeia aberta e ligações simples; média em compostos de cadeia aberta e ligações duplas; alta em compostos cíclicos de 3 à 5 carbonos;
• Os alcanos não apresentam cor, odor ou sabor.

Classificação (cadeia)

Os hidrocarbonetos variam de acordo com seus aspectos específicos, formando cadeias com características diferentes. Assim, eles são classificados de acordo com a forma da cadeia carbônica principal, veja:

Alifáticos

 

Os hidrocarbonetos alifáticos são formados por cadeias abertas ou acíclicas.

Cíclicos

Esse tipo de hidrocarboneto é formado por uma cadeia carbônica fechada, ou cíclica. Essas cadeias podem ter em suas formações carbonos foram do “ciclo”, ou seja, possuir ramificações.

Saturados

Ser saturado na química orgânica significa ter apenas ligações simples entre átomos, ou seja, sem ligações duplas ou triplas.

Insaturados

As cadeias insaturadas são aquelas que possuem ligações duplas ou triplas entre ligações de seus átomos de carbono.

Homogênea

Os hidrocarbonetos de cadeia homogênea são aqueles que não possuem átomos diferentes de carbono e hidrogênio em sua composição.

Heterogênea

Os hidrocarbonetos de cadeia heterogênea são aqueles que possuem átomos de outros elementos químicos em sua composição.

Nomenclatura

A nomenclatura dos hidrocarbonetos é constituída por regras que devem ser seguidas na hora de dar nome aos compostos. Antes de dar o nome, é preciso observar sua estrutura e identificar suas características.

O primeiro passo é aprender a sequência da nomenclatura. O nome é divido em prefixo + infixo + sufixo.

Prefixo

O prefixo indica o número de carbonos presente na cadeia principal da molécula, em que cada quantidade de carbono possui um nome, confira:

• 1 carbono: MET
• 2 carbono: ET
• 3 carbono: PROP
• 4 carbono: BUT
• 5 carbono: PENT
• 6 carbono: HEX
• 7 carbono: HEPT
• 8 carbono: OCT
• 9 carbono: NON
• 10 carbono: DEC

Infixo

O infixo, também chamado de intermediário, é relacionado ao tipo de ligação encontrada na cadeia de hidrocarboneto.

• Apenas ligações simples: AN
• Uma ligação dupla: EN
• Duas ligações duplas: DIEN
• Uma ligação tripla: IN
• Duas ligações triplas: DIIN

Sufixo

O sufixo é responsável por indicar o grupo funcional, ou seja, a função orgânica. Então, nesse caso, no estudo de hidrocarbonetos, o prefixo será sempre “o”.

Tipos de hidrocarbonetos

Existem uma grande variedade de tipos de hidrocarbonetos, mas nós iremos estudar apenas os principais deles. Eles são:

Alcanos

Os alcenos são hidrocarbonetos alifáticos saturados, ou seja, possuem cadeia aberta com ligações simples.

Sua fórmula geral é CnH2n+2

Principais características:

• São usualmente chamados de parafinas, que do latim significa “com pouca afinidade”;
• São encontrados na natureza no petróleo e no gás natural;
• Muito utilizados como gás de cozinha, gasolina, óleo diesel, etc.

Alcenos

Também são chamados de olefinas, são os hidrocarbonetos alifáticos insaturados que possuem uma dupla ligação na sua cadeia entre carbonos.

Sua fórmula geral é CnH2n

Principais características:

• São chamados de olefinas, alquenos ou hidrocarbonetos etilênicos, em decorrência da capacidade do eteno de formar produtos oleosos e apolares;
• São obtidos industrialmente a partir do craqueamento de alcanos presentes no petróleo;
• São muito utilizados pela indústria como matéria prima de plásticos, corantes, explosivos, etc.

Alcinos

Os alcinos são substâncias alifáticas insaturadas que apresentam uma tripla ligação na sua cadeia carbônica.

Sua fórmula geral é CnH2n-2

Principais características:

• O alcino mais simples é o etino, muito utilizado em soldas e presente no processo de síntese de pílulas anticoncepcionais;
• O acetileno é o alcino mais utilizado, componente da produção de borrachas sintéticas, fibras têxteis e plásticos;
• São mais reativos que os alcanos e alcenos em decorrência da ligação tripla.

Alcadienos

Os alcadienos são hidrocarbonetos de cadeia aberta e possui duas ligações duplas.

Sua fórmula geral é CnH2n-2

Principais características:

• Na natureza, os alcadienos são encontrados nos terpenos, obtido da extração de óleos essenciais de frutas;
• O alcadieno mais conhecido é o isopreno, encontrado na borracha natural e óleos essenciais.

Ciclanos

Os ciclanos são hidrocarbonetos de cadeia fechada e com apenas ligações simples entre os átomos de carbono.

Sua fórmula geral é CnH2n

Principais características:

• São altamente instáveis quando submetidos a elevadas pressões;
• Dependendo da quantidade de carbono apresentam teor de reatividade diferente, de forma que as cadeias com menos de 5 carbonos são reativas e com mais de 6 carbonos são mais estáveis.

Ciclenos

Os ciclenos são hidrocarbonetos de cadeia fechada que apresentam ligação dupla.

Sua fórmula geral é CnH2n-2

Principais características:

• Podem ser chamados também de cicloalcenos;
• São encontrados no gás natural, em óleo e petróleo.

Ciclinos

Os ciclinos são hidrocarbonetos que possuem cadeia fechada e presença de ligação tripla.

Sua fórmula geral é CnH2n-4

Principais características:

• São altamente instáveis devido a ligação tripla e não são encontrados na natureza.

Aromáticos

São compostos cíclicos que possuem ligações duplas alternadas dentro do seu ciclo.

Principais características:

• São representados com uma cadeia fechada de carbono com um ciclo no meio, devido ao fenômeno da ressonância, simbolizando o movimento de elétrons no interior no anel;
• Cada anel apresenta 3 ligações duplas;
• O composto é formado por no mínimo um anel aromático.

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