Resumen de El Carbono, Hidrocarburos y Fuentes de Energía

## Introducción Los **hidrocarburos** son compuestos formados únicamente por carbono e hidrógeno. Son la base de la química orgánica y se clasifican según su estructura (lineal, ramificada, cíclica) y el tipo de enlaces entre carbonos (simples, dobles, triples). En este material veremos los tipos principales, cómo nombrarlos y ejemplos prácticos para bachillerato. > **Definición:** Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno unidos mediante enlaces covalentes. ## 1. Alcanos (hidrocarburos saturados) ### Concepto y fórmula general Los **alcanos** son hidrocarburos alifáticos saturados; sólo tienen enlaces simples C–C y C–H. Su fórmula general es $$\ce{C_nH_{2n+2}}$$ donde $n$ es el número de átomos de carbono. > **Definición:** Un alcano es un hidrocarburo con sólo enlaces simples cuya fórmula general es $$\ce{C_nH_{2n+2}}$$. ### Representaciones - Fórmula molecular: indica número y proporción de átomos, por ejemplo $$\ce{C6H14}$$ para $n=6$. - Fórmula desarrollada: muestra cada enlace entre átomos (se dibuja toda la estructura). - Fórmula semidesarrollada: omite enlaces C–H y agrupa grupos repetidos, por ejemplo $$\mathrm{CH_3(CH_2)_4CH_3}$$ para el hexano. - Fórmula esquelética: sólo se dibuja el esqueleto de carbonos; los hidrógenos no se muestran explícitamente. ### Nomenclatura Se usa un prefijo según el número de C y el sufijo **-ano**. | Átomos de C | Prefijo | | --- | --- | | 1 | Met | | 2 | Et | | 3 | Prop | | 4 | But | | 5 | Pent | | 6 | Hex | | 7 | Hept | | 8 | Oct | | 9 | Non | | 10 | Deca | Ejemplo: $$\mathrm{C_4H_{10}}$$ es butano. ### Isomería en alcanos - Los alcanos pueden ser **lineales** o **ramificados**. - Compuestos con la misma fórmula molecular pero distinta disposición se llaman **isómeros** (isomería de cadena o esqueleto). Did you know que el hexano tiene varios isómeros con la misma fórmula $$\ce{C6H14}$$ pero diferentes puntos de ebullición y fusión? ## 2. Alquenos (hidrocarburos insaturados con doble enlace) ### Concepto y fórmula general Los **alquenos** contienen al menos un doble enlace C=C. Su fórmula general es $$\ce{C_nH_{2n}}$$. > **Definición:** Un alqueno es un hidrocarburo con al menos un enlace doble carbono–carbono y fórmula general $$\ce{C_nH_{2n}}$$. ### Ejemplo y representación Para $n=4$: fórmula molecular $$\ce{C4H8}$$, semidesarrollada $$\mathrm{CH_2=CH-CH_2-CH_3}$$. La nomenclatura usa prefijos y el sufijo **-eno**. ## 3. Alquinos (hidrocarburos con triple enlace) ### Concepto y fórmula general Los **alquinos** tienen al menos un triple enlace C≡C. Su fórmula general es $$\ce{C_nH_{2n-2}}$$. > **Definición:** Un alquino es un hidrocarburo con al menos un triple enlace carbono–carbono y fórmula general $$\ce{C_nH_{2n-2}}$$. ### Ejemplos - Para $n=2$, etino: $$\mathrm{CH\equiv CH}$$ y fórmula molecular $$\ce{C2H2}$$. - Para $n=6$, hexinos posibles: $$\mathrm{CH\equiv C-CH_2-CH_2-CH_3}$$ (1-hexino), $$\mathrm{CH_3-C\equiv C-CH_2-CH_3}$$ (2-hexino), etc. ## 4. Hidrocarburos aromáticos ### Concepto Son compuestos cíclicos con sistemas conjugados y electrones deslocalizados que les dan estabilidad especial. El representante principal es el **benceno**. > **Definición:** Un hidrocarburo aromático es un ciclo con electrones deslocalizados que cumple reglas de aromaticidad (ej. benceno). Usos: solventes, materias primas para colorantes, perfumes y fármacos. ## 5. Cicloalcanos y cicloalquenos (hidrocarburos cíclicos) - **Cicloalcanos:** cadenas cerradas con sólo enlaces simples; fórmula $$\ce{C_nH_{2n}}$$. Se nombran anteponiendo "ciclo-" al nombre del alcano de igual número de carbonos (ej. ciclohexano). - **Cicloalquenos:** cadenas cerradas con al menos un doble enlace; fórmula $$\ce{C_nH_{2n-2}}$$; terminación **-eno** (ej. ciclohexeno). ## 6. Reglas básicas para nombrar hidrocarburos ramificados 1. Localiza la cadena más larga de C (cadena principal). 2. Numera la cadena desde el extremo más cerc