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o alcanos são uma classe de hidrocarbonetos em que um número variável de átomos de carbono são unidos por ligações simples, como um esqueleto, e cada átomo de carbono é, por sua vez, ligado a átomos de hidrogênio, que pode eventualmente ser substituído por outro átomos ou grupos químicos.
A fórmula molecular dos alcanos é CnH2n + 2, onde C representa carbono, H representa hidrogênio e n representa o número de átomos de carbono. Alcanos são hidrocarbonetos saturados. Para nomeá-los, o sufixo “-ano”.
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Classificação
Dentro dos alcanos, dois grandes grupos são geralmente reconhecidos com uma diferença importante entre eles: corrente aberta (também chamado de acíclico) e corrente fechada (ou cíclico).
Quando os compostos de cadeia aberta não apresentam nenhuma substituição dos hidrogênios que acompanham cada átomo de carbono, eles são chamados alcanos lineares: estes são os alcanos mais simples. Quando apresentam uma substituição, são chamados alcanos ramificados. Os substituintes mais comuns são grupos hidroxila e metila e halogênios.
Por outro lado, existem compostos com um único ciclo na molécula e outros com vários; eles são chamados de monocíclicos e policíclicos, respectivamente. Alcanos cíclicos podem ser homocíclico ou heterocíclico.
- Os primeiros são formados com a intervenção exclusiva de átomos de carbono.
- Neste último, participam outros átomos, por exemplo, oxigênio ou enxofre.
Propriedades físicas
Em geral, as propriedades físicas dos alcanos são condicionadas pelo massa molecular (por sua vez vinculado ao comprimento). Aqueles com o menor número de carbonos são gasoso à temperatura ambiente, aqueles que variam de 5 a 18 átomos de carbono são líquidos, e acima desse número estão sólido (semelhante à cera).
Ao ser menos denso que a água, tendem a flutuar em cima dele. Em geral, os alcanos são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos. Eles apresentam um alto grau de energia de ativação.
o alcanos são caracterizados por serem compostos químicos de muitofraca reatividade, é por isso que eles também são conhecidos como "parafinas" (em latim, parum affinis significa "baixa afinidade"). A reação mais importante que os alcanos podem sofrer é combustão, gerando calor, dióxido de carbono e água na presença de oxigênio.
Os alcanos são a base de uma importante variedade de reações associadas a processos industriais muito importantes, sendo os combustíveis mais tradicionais. Eles também aparecem como produtos finais de processos biológicos, como a fermentação metanogênica realizada por alguns microorganismos.
Exemplos de alcanos
Mencionaremos vinte alcanos, incluindo alguns bem conhecidos lineares e ramificados, no final da lista:
- Clorofórmio (nome fantasia do triclorometano; CHCl3) - os vapores desta substância foram usados como anestésico no passado. Foi descontinuado para este fim porque foi descoberto que danifica órgãos importantes, como o fígado ou os rins. Seu uso hoje é principalmente como solvente ou refrigerante.
- Metano (CH4) - este é o alcano mais simples de todos: ele é composto de apenas um átomo de carbono e quatro de hidrogênio. É um gás que ocorre naturalmente pela decomposição de diferentes substratos orgânicos, sendo o principal componente do gás natural. Nos últimos tempos, foi reconhecido como um dos gases que mais contribui para o chamado efeito estufa.
- Octano (C8H18) - este é o alcano de oito carbonos e é de grande importância, pois determina a qualidade final da nafta, que é uma mistura de vários hidrocarbonetos. Essa qualidade é medida pelo número de octanas ou número de octanas do combustível, que toma como referência um de baixa detonação (índice 100) e outro de alta detonação (índice 0).
- Hexano (C6H14) - é um solvente importante, a inalação deve ser evitada, pois é muito tóxico.
- Butano (C4H10) - junto com propano (C3H8), constituem os chamados gases liquefeitos de petróleo (GLP), que se formam em bolsas de gás durante o processo de extração do petróleo. A substituição da gasolina ou do diesel pelo GLP como combustível vem sendo cada vez mais promovida, por se tratar de um hidrocarboneto mais ecologicamente correto por emitir apenas dióxido de carbono e água em sua combustão.
- Icosano - é assim que o alcano de vinte carbonos é chamado (o prefixo 'ico' significa vinte)
- Ciclopropano - anteriormente usado como um anestésico
- n heptano - Esse alcano é aquele que é tomado como referência para o ponto zero da escala de octanas da gasolina, que seria o menos desejável, pois queima de forma explosiva. É obtido a partir da resina de certas plantas.
- 3-etil-2,3-dimetilpentano (C9H20)
- 2-metilbutano
- 3-cloro-4-n-propilheptano
- 3,4,6-trimetil heptano
- 1-fenil 1-bromoetano
- 3-etil-4-metilhexano
- 5-isopropil-3-metilnonano
- biciclopropano
- 1-bromopropano
- 3-metil-5-n-propiloctano
- 5-n-butil-4,7-dietildecano
- 3,3-dimetil decano
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