Alcanos
Los alcanos son los compuestos orgánicos más simples que existen. Son hidrocarburos alifáticos saturados, formados exclusivamente por carbono e hidrógeno, en los que los carbonos están unidos únicamente por medio de enlaces covalentes simples. Pueden ser de cadena abierta, en cuyo caso poseen la fórmula general.
Algunas propiedades de los alcanos son:
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Poco reactivos: Los alcanos son moléculas bastante estables y no participan en reacciones químicas, a menos que sea en condiciones muy energéticas, como altas temperaturas o en presencia de luz ultravioleta o radicales libres.
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Apolares: Debido a los enlaces simples C-C y C-H, las moléculas de alcanos no tienen un momento dipolar neto y son apolares.
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Bajos puntos de ebullición y fusión: Las fuerzas de atracción intermoleculares en los alcanos son débiles, lo que facilita su conversión de sólidos a líquidos y luego a gases a baja temperatura.
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Menos densos que el agua: Siempre flotan en la superficie del agua debido a su menor densidad.
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Incoloros: Los alcanos gaseosos y líquidos son incoloros y translúcidos, pero cuando solidifican, forman sólidos amorfos opacos de color blanco.
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No solubles en agua: Debido a su apolaridad, no se disuelven en agua.
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Solubles en solventes orgánicos apolares: Son solubles en solventes como benceno o ciclohexano.
Isomería
La isomería de alcanos se refiere a las distintas formas estructurales que pueden adoptar los alcanos (hidrocarburos saturados con enlaces simples C-C y C-H) con la misma fórmula molecular. Los tipos principales de isomería que se encuentran en los alcanos son:
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Isomería de cadena (o isomería estructural de cadena):Los isómeros de cadena tienen la misma fórmula molecular pero diferente disposición de los átomos de carbono en la cadena principal. Ejemplo: El pentano tiene tres isómeros de cadena:
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Isomería de posición: Este tipo de isomería ocurre cuando hay sustituyentes en diferentes posiciones de la cadena principal de un alcano. Sin embargo, los alcanos simples sin ramificaciones no presentan este tipo de isomería debido a la falta de sustituyentes.
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Isomería geométrica (cis-trans): La isomería geométrica no se presenta en los alcanos, ya que requiere la presencia de dobles enlaces, como en los alquenos, que permiten configuraciones distintas debido a la rigidez del doble enlace.
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Isomería óptica: Algunos alcanos pueden mostrar isomería óptica si contienen un átomo de carbono quiral, es decir, un átomo de carbono que tiene cuatro sustituyentes diferentes.
Estos tipos de isomería se vuelven más complejos y diversos a medida que aumenta el número de átomos de carbono en la cadena del alcano. La isomería de cadena es la más común en los alcanos simples y se observa desde el butano (C4H10) en adelante.