Propiedades de los hidrocarburos

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PRACTICA No. 10
Propiedades de los Hidrocarburos
Objetivo: Realizar pruebas de propiedades generales de los hidrocarburos y observar diferencias en reactividad química debidas al tipo de hidrocarburo (saturado, insaturado o aromático).
Marco Teórico
- Investigar lo siguiente:
a) ALCANOS.
Los alcanos son hidrocarburos, es decir, compuestos que sólo contienen átomos de carbono e hidrógeno. ... También reciben el nombre de hidrocarburos saturados, ya que carecen de enlaces dobles o triples y, por tanto, todos sus carbonos presentan hibridación sp3.
- Propiedades químicas 
Los alcanos se presentan en los tres estados de agregación: Solido, líquido y gaseoso. El estado de agregación dependerá́ del número de átomos en la cadena principal. Esto es debido a que los átomos de carbono e hidrógeno que constituyen los alcanos tienen prácticamente la misma electronegatividad, y presentan interacciones del tipo “dipolos instantáneos”.
 
- Físicas.
Los alcanos son compuestos poco reactivos debido a que no tienen sitios de reacción con electrones disponibles o deficiencia de ellos. Es por ello que no sufren transformaciones en presencia de metales, ácidos, bases o agentes oxidantes sin la presencia de energía, generalmente en forma de calor. Sin embargo, los alcanos son excelentes combustibles y, en presencia de oxigeno arden bien y desprenden dióxido de carbono y agua.
b) ALQUENOS.
Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen uno o varios enlaces carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno es un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.
- Propiedades físicas 
Las propiedades físicas de los alquenos son comparables a las de los alcanos, de la 
misma forma el estado de agregación de los alquenos dependerá del número de átomos de carbono presentes en la molécula. 
Por lo que los alquenos más sencillos, eteno, propeno y buteno son gases, los alquenos de cinco átomos de carbono hasta quince átomos de carbono son líquidos y los alquenos con más de quince átomos de carbono se presentan en estado sólido. 
Los puntos de fusión de los alquenos se incrementan al aumentar el tamaño de la cadena, al aumentar las interacciones entre los átomos. 
Al igual que en los alcanos, la densidad de los alquenos es menor a la del agua y solamente son solubles en solventes no polares.
- Propiedades químicas 
Los alquenos son más reactivos que los alcanos debido a la presencia del doble 
enlace. Este doble enlace carbono – carbono está conformado por un enlace sigma (σ) y un enlace pi (π) que es más débil, pero que en conjunto (enlace σ y enlace π son más fuertes que el enlace de los alcanos que es solamente enlace σ). Las reacciones típicas de los alquenos involucran el rompimiento de este enlace π con la formación de dos enlaces σ.
c) ALQUINOS.
Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace -C≡C- entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es CnH2n-2.
- Propiedades químicas 
Los alquinos tienen puntos de ebullición parecidos a su correspondiente alqueno o alcano. 
El caso del etino, el cual no tiene punto de ebullición a presión normal o atmosférica, pues sublima a los -84ºC.
- Físicas.
Son insolubles en agua, pero bastante solubles en disolventes orgánicos usuales y de baja polaridad: ligroína, éter, benceno, tetracloruro de carbono.
Son menos densos que el agua y sus puntos de ebullición muestran el aumento usual con el incremento del número de carbonos y el efecto habitual de ramificación de las cadenas.
Los puntos de ebullición son casi los mismos que para los alcanos o alquenos con el mismo esqueleto carbonado.
Los tres primeros términos son gases; los demás son líquidos o sólidos.
A medida que aumenta el peso molecular aumentan la densidad, el punto de fusión y el punto de ebullición.
Los acetilenos son compuestos de baja polaridad, por lo cual sus propiedades físicas son muy semejantes a la de los alquenos y alcanos.
Hay que tener en cuenta que los acetilenos completen la regla del cuarteto.
d) HIDROCARBUROS AROMÁTICOS.
Los hidrocarburos aromáticos , son hidrocarburos cíclicos, llamados así debido al fuerte aroma que caracteriza a la mayoría de ellos, se consideran compuestos derivados del benceno, pues la estructura cíclica del benceno se encuentra presente en todos los compuestos aromáticos.
- Propiedades generales.
Poseen una gran estabilidad debido a las múltiples formas resonantes que presenta. Son insolubles en agua. Muy solubles en disolventes no polares como el éter. Es un líquido menos denso que el agua. Sus puntos de ebullición aumentan, conforme se incrementa su peso molecular. Los puntos de fusión no dependen únicamente del peso molecular sino también de la estructura.
- Reacciones más importantes de los hidrocarburos aromáticos.
a) Halogenación: Estas reacciones se realizan en ausencia de luz y en presencia de un catalizador (suele ser tricloruro de aluminio AlCl3). Todas estas reacciones de sustitución consisten en la formación de un catión altamente reactivo: Luego con lo que el catalizador se recupera.
 b) Sulfonación: Se realiza tratando el benceno con ácido sulfúrico:
 c) Nitración: Se realiza tratando el benceno con ácido nítrico:
 d) Reacción de FriedelCrafts: Es una reacción de sustitución que consiste en la introducción de un grupo alquilo o alconilo en el núcleo bencénico
e) ECUACIÓN BALANCEADA DE LA COMBUSTIÓN COMPLETA DEL OCTANO.
REFERENCIAS LINKOGRÁFICAS 
http://www.ehowenespanol.com/escribir-ecuacion-balanceada-combustion-mol-c8h18-como_190484/
http://cvonline.uaeh.edu.mx/Cursos/BV/C0302/Unidad%202/AlcanosAlquenosAlquinos_Propiedades.pdf
http://www.100ciaquimica.net/temas/tema13/punto6b.htm
http://www.alonsoformula.com/organica/aromaticos.htm
http://quimica.laguia2000.com/quimica-organica/hidrocarburos-aromaticos
	Material
	Reactivos
	1 gradilla.
	Agua.
	8 tubos de ensayo.
	Hexano.
	1 pipeta de 1ml.
	Ciclohexano.
	3 cápsulas de porcelana.
	Ciclohexeno.
	Mechero de bunsen.
	Tolueno.
	1 pinza para crisol.
	Benceno.
	Goteros
	Acetona.
	
	Sol. de Permanganato de potasio. (KMnO4) 
Procedimiento
Solubilidad.
1.- Enumera 4 tubos de ensayo. 
2.- Coloca 1ml de agua en cada uno de los tubos.
3.- Añade 10 gotas de hexano al tubo 1, 10 gotas de ciclohexano al tubo 2, 10 gotas de tolueno al tubo 3 y 10 gotas de benceno al tubo 4.
4.- Agita la mezcla para determinar si el hidrocarburo es soluble.
Densidad relativa.
1.- Reexamina las cuatro mezclas anteriores para la prueba de solubilidad y decide en cada caso si el hidrocarburo es más denso o menos denso que el agua.
Flamabilidad.
1.- Coloca en una cápsula de porcelana 5 gotas de hexano y caliéntala sobre la flama hasta que encienda. Nota la naturaleza de la flama.
2.- Realiza la misma operación con 5 gotas de ciclohexano, con 5 gotas de benceno y 5 gotas de tolueno.
Reacción con permanganato de potasio.
1.- Enumera 3 tubos de ensayo. Añade a cada tubo 20 gotas de acetona.
2.- Adiciona 10 gotas de hexano al tubo 1, 10 gotas de ciclohexano al tubo 2 y 10 gotas de ciclohexeno al tubo 3.
3.- Pon una gota de solución de KMnO4 a cada uno de los tubos y agítalos.
4.- Una pérdida del color púrpura de la solución de KMnO4 indica que ha tenido lugar una reacción y que el hidrocarburo es insaturado.
Registro de resultados
1.- Elabora una tabla resumiendo las pruebas realizadas que incluyan los resultados de las pruebas de solubilidad, densidad relativa, flamabilidad y reacción con KMnO4 para cada uno de los hidrocarburos ensayados.
	Nombre de la prueba 
	
	Nombre de los Hidrocarburos 
	Resultado
	Solubilidad
	
	
	
	Densidad 
Relativa 
	
	
	
	Flamabilidad 
	
	
	
	Reacción con permanganato de potasio
	
	
	
Preguntas y Ejercicios
1.- Considerando tus resultados en las pruebas de solubilidad. ¿Qué concluyes acerca de la solubilidad de los hidrocarburos en agua? Pronostica la solubilidad de la gasolina y delubricante para motores con agua.
2.- ¿Los hidrocarburos son menos densos o más densos que el agua? ¿Qué consecuencias tiene esta propiedad en el caso de derramamiento de hidrocarburos en lagos y océanos? La mayoría son densos.
El agua se contaminaría 
3.- ¿A qué se refiere el índice de octano de una gasolina? Es una escala que mide la capacidad antidetonante del carburante cuando se comprime dentro del cilindro de un motor.
4.- ¿Qué ventajas y desventajas tiene el tetraetilo de plomo como elevador del índice de octano? A las temperaturas encontradas en los motores de combustión interna, el (CH3CH2)4Pb. se descompone completamente en plomo y óxidos de plomo, así como en radicales etil, combustibles y de corta vida. El plomo y los óxidos de plomo remueven los radicales intermedios en las reacciones de combustión. Esto previene la combustión de combustible sin quemar durante la fase de escape.
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