Dossier temático

Os hidrocarbonetos

O que são? A sua nomenclatura IUPAC

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 O que são os hidrocarbonetos?

 
   Os hidrocarbonetos são compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogénio.
 
   São o grupo de compostos orgânicos mais extenso e dividem-se em duas classes principais:
  • hidrocarbonetos alifáticos
  • hidrocarbonetos aromáticos.
   Os hidrocarbonetos aromáticos contêm um ou mais anéis benzénicos, enquanto que os hidrocarbonetos alifáticos não contêm o grupo benzeno ou anel benzénico.

   Os hidrocarbonetos alifáticos podem ainda subdividir-se em classes mais pequenas, tal como mostra o esquema que se apresenta de seguida.
 
 

A classificação dos hidrocarbonetos, em alifáticos e aromáticos. Por sua vez, os hidrocarbonetos alifáticos podem ainda ser de cadeia aberta ou de cadeia fechada.

 
   Atendendo à grande diversidade de hidrocarbonetos e às ligações entre os átomos de carbono, estes classificam-se em saturados e insaturados:
 
  • Hidrocarbonetos saturados: se os átomos de carbono estão ligados entre si por ligações covalentes simples e, consequentemente cada átomo de carbono faz as quatro ligações que lhe são permitidas. Estes hidrocarbonetos, também são conhecidos por alcanos, e entram na constituição do petróleo e do gás natural. Os alcanos presentes no petróleo compreendem não só parafinas de cadeia linear e de cadeia ramificada, mas também cicloalcanos. Os alcanos são separados do petróleo por destilação fracionada.
     
  • Hidrocarbonetos insaturados: são aqueles cuja a cadeia de átomos de carbono possui pelo menos uma ligação dupla ou tripla.

   O alcano mais simples é constituído por apenas um átomo de carbono e denomina-se metano (CH4), que é o constituinte principal do gás natural.

   Se a cadeia possui ligações duplas, estes são designados por alcenos e se possui ligações triplas por alcinos.

   O alceno mais simples é constituído por dois átomos de carbono e designa-se por eteno ou etileno (C2H4).

   Pelo facto de possuírem ligações duplas, os alcenos são mais reativos que os alcanos. A combustão e a hidrogenação dos alcenos são dois tipos de reações características destes compostos.

   Quanto ao alcino mais simples, é constituído por dois átomos de carbono e designa-se por etino ou acetileno (C2H2). Tal como os alcenos, os alcinos também são muito reativos e a combustão e hidrogenação são reações características destes compostos.

   Os hidrocarbonetos de baixo peso molecular são gases. À medida que aumenta o número de átomos de carbono, passam a líquidos cada vez mais viscosos, até chegar aos hidrocarbonetos sólidos.

A nomenclatura IUPAC para os hidrocarbonetos

  Os compostos pertencentes a este grupo, são constituídos exclusivamente por carbono e hidrogénio, tal como o próprio nome deles indica.
 
Assim, possuem fórmula geral: CxHy
 
Os hidrocarbonetos são muito importantes porque formam o "esqueleto" de todos os outros compostos orgânicos.
 
 
 Os hidrocarbonetos de cadeia aberta podem ser:
 
  • Alcanos, quando os átomos de carbono estão ligados uns aos outros através de ligações covalentes simples.
  • Alcenos, quando existe pelo menos uma ligação covalente dupla entre dois átomos de carbono.
  • Alcinos, quando existe pelos menos uma ligação covalente tripla entre dois dos átomos de carbono.

Famílias dos Alcanos, Alcenos e Alcinos

 
   Os alcanos são hidrocarbonetos saturados de cadeia aberta (acíclica). Possuem apenas ligações covalentes simples.

   Os alcenos e os alcinos são hidrocarbonetos insaturados, de cadeia aberta. Os alcenos possuem pelo menos uma ligação covalente dupla (e não podem ter ligações covalentes triplas) e os alcinos possuem pelo menos uma ligação covalente tripla.

A fórmula geral destes compostos é a seguinte:
 
Alcanos -> CnH2n+2     Alcenos-> CnH2n    Alcinos -> CnH2n-2
  
Em que n, representa o número de átomos de carbono que o composto possui.
 

EXEMPLOS:


 1 - Alcano com 3 átomos de Carbono -> n=3 logo a fórmula química é C3H(2x3+2) = C3H8
 
 2 - Alceno com 5 átomos de Carbono -> n=5 logo a fórmula química é C5H2x5 = C5H10
 
 3 - Alcino com 2 átomos de Carbono -> n=2 logo a fórmula química é C2H(2x2-2) = C2H2
  
 
Os nomes destes hidrocarbonetos são sempre constituídos por três partes:

PREFIXO + AFIXO + SUFIXO
 
1 - PREFIXO

O prefixo indica o número de átomos de carbono pertencentes a cadeia principal, de acordo com a tabela seguinte:
 
 Nº de átomos de Carbono
Prefixo 
Nº de átomos de Carbono 
Prefixo 
1
 met
8
 oct
 2
 et
 9
 non
 3
 prop
 10
 dec
 4
 but
 11
 undec
 5
 pent
 12
 dodec
 6
 hex
 15
 pentadec
 7
 hept
 20
 eicos
 
 
2 - AFIXO
Afixo ou infixo: indica o tipo de ligação entre os carbonos. De acordo com a família de hidrocarbonetos, os afixos podem ser:
 
 Hidrocarboneto
Afixo 
Alcano
 an
 Alceno
 en
 Alcino
 in
 
 
3 - SUFIXO

O sufixo indica a função química do composto orgânico. No caso dos hidrocarbonetos é no.
 
SUFIXO = no

Como atribuir o nome a alcanos, alcenos e alcinos

De acordo com as regras apresentadas, o nome pode atribuir-se da seguinte forma:
 
Exemplo - Um hidrocarboneto com dois átomos de carbono e apenas ligações covalentes simples:
 
Se tem apenas ligações covalentes simples -> É um alcano (n=2) - fórmula química C2H6
PREFIXO - 2 átomos -> et
AFIXO - ligações simples -> an
SUFIXO - hidrocarboneto -> no
 
NOME : Etano
 
   
 
 
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Alcoois
Cetonas
Ácidos Carboxílicos
Referências:
hidrocarboneto. In Infopédia. Porto: Porto Editora, 2003-2011. [consultado em 2011-01-03].
Quimica, Raymond Chang, 5ª Edição, Mc Graw Hill