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• Edinson Edu Flores Luna

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REACCIONES QUIMICAS DE LOS ALCANOS

Combustión Los alcanos son buenos combustibles al contacto con la llama, se incendian en oxígeno del aire y desprenden anhidrido carbónico y H2O, además de abundante calor.

Ejemplos: 1. CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O 2. C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O 3. C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O

Halogenación Los alcanos reaccionan con los halógenos, principalmente cloro y bromo; la reacción es fotoquímica, es decir necesita presencia de luz, pudiendo realizarse también en la oscuridad a altas temperaturas (de 250°C o mayor) La halogenación es una reacción de sustitución, logrando sustituirse en la molécula del alcano, átomos de hidrógeno por átomos de halógeno.

Ejemplo 1: Bromación del etano

Mecanismo de la reacción: Un mecanismo de reacción es la interpretación teórica de los pasos seguidos en la interacción de los reaccionantes para generar los productos de reacción, así en la halogenación del etano se distinguen 3 pasos: 1. Iniciación.- Ruptura fotoquímica de la molécula de halógeno.

2. Propagación.- El radical bromo :Br sustrae un hidrógeno del etano, a su vez este radical colisiona con la otra molécula de bromo.

3. Terminación.- Los radicales libres presentes entran en colisión y se combinan.

Ejemplo 2: El metano reacciona con cloro a 250°C, si se mantiene esta temperatura en el reactor, progresivamente se generan nuevos productos.

Nitración

Los alcanos logran nitrarse, al reaccionar con acido nítrico concentrado, sustituyendo hidrogeno por el grupo Nitro (-NO2). Esta reacción a presion atmosferica, en fase vapor o temperaturas entre 420 a 475°C y en presencia de ácido sulfúrico.

Ejemplo:

REACCIONES QUIMICAS DE LOS ALQUENOS

Reacciones de adición electrófila La reacción característica de los alquenos es la adición de sustancias al doble enlace, según la ecuación:

Hidrogenación de Alquenos

La hidrogenación es la adición de hidrógeno al doble enlace para formar alcanos. Platino y paladio son los catalizadores más comunmente usados en la hidrogenación de alquenos. El paladio se emplea en forma de polvo absorbido en carbón (Pd/C). El platino se mplea como PtO (Catalizador de Adams). 2

Adición de HX Los haluros de hidrógeno se adicionan a alquenos, formando haloalcanos. El protón actúa como electrófilo, siendo atacado por el alqueno en la primera etapa. En esta reacción se pueden utilizar como reactivos HF, HCl, HBr, HI.

Regla de Markovnikov - Regioselectividad Cuando un alqueno no tiene los mismos sustituyentes en sus carbonos sp2 puede formar dos tipos de productos en reacciones de sustitución electrófila. El producto mayoritario es el que se obtiene por adición del protón al carbono sp2, que genera el carbocatión de mayor estabilidad.

Por ejemplo, cuando el propeno reacciona con HBr, el protón puede unirse al carbono 1 formándose el carbocatión en el carbono 2. Este carbocatión es secundario y la hiperconjugación le da una importante estabilidad.

Si el protón se une al carbono 2, se obtiene un carbocatión primario sobre el carbono 1. La estabilidad del carbocatión primario es muy inferior a la del secundario y se formará más lentamente, dando lugar a un pequeño porcentaje del 1-bromopropano.

REACCIONES QUIMICAS DE LOS ALQUINOS

1Adición de hidrógeno

Con el empleo de catalizadores como platino, paladio o niquel, los alquinos se adicionan a hidrógenos produciendo un alqueno.

Ejemplo:

2Adición de halógenos El cloro o el bromo se adicionan a un triple enlace, pudiendo obtenerse un dihaloalqueno o un tetrahaloalcano.

Ejemplo:

3Adición de halogenuros de hidrógeno

El HCl, HBr o HI se pueden adicionar a un triple enlace, produciendo un haloalqueno o un dihaloalcano.

Ejemplo:

4Adición de agua La adición directa de agua al acetileno, en presencia de sulfato mercúrico y H2SO4 acuoso, es un método industrial para la obtención de etanal.

5Polimerización El acetileno se puede polimerizar dando benceno, esto se logra a 70°C y 15 atm., en presencia de catalizadores especiales.