Los hidrocarburos

[Ingenieria Agronimia]

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por
"átomos de carbono e hidrógeno". La estructura molecular consiste en
un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de
hidrógeno. Los hidrocarburos son los compuestos básicos de la Química
Orgánica. Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o
ramificadas y abiertas o cerradas.
Los hidrocarburos se pueden diferenciar en dos tipos que son
alifáticos y aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar
en alcanos, alquenos y alquinos según los tipos de enlace que unen
entre sí los átomos de carbono. Las fórmulas generales de los alcanos,
alquenos y alquinos son CnH2n+2, CnH2n y CnH2n-2, respectivamente.

De acuerdo al tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos
se pueden clasificar como:
Hidrocarburos acíclicos, los cuales presentan sus cadenas (principales
o laterales) abiertas. A su vez se clasifican en:
Hidrocarburos lineales a los que carecen de cadenas laterales
(Ramificaciones).
Hidrocarburos ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.
Hidrocarburos cíclicos ó cicloalcanos, que se definen como
hidrocarburos de cadena cerrada. Éstos a su vez se clasifican como:
Monocíclicos, que tienen una sola operación de ciclización.
Policíclicos, que contienen una sola operación de ciclización.
Los sistemas policíclicos se pueden clasificar por su complejidad en:
Fusionados, cuando al menos dos ciclos comparten un enlace covalente.


Cicloalcano bicíclico de fusión
Espiroalcanos, cuando al menos dos ciclos tienen un sólo carbono en
común.


Cicloalcano bicíclico espiro
Puentes o Estructuras de von Baeyer, cuando una cadena lateral de un
ciclo se conecta en un carbono cualquiera. Si se conectara en el
carbono de unión del ciclo con la cadena, se tendría un compuesto
espiro. Si la conexión fuera sobre el carbono vecinal de unión del
ciclo con la cadena, se tendría un compuesto fusionado. Una conexión
en otro carbono distinto a los anteriores genera un puente.


Cicloalcanos tipo puente ("Bridged cycloalkanes")
Asambleas, cuando dos ciclos indepencientes se conectan por medio de
un enlace covalente.


Cicloalcanos en asambleas
Ciclofanos, cuando a partir de un ciclo dos cadenas se conectan con
otro ciclo.


Ciclofanos
Según los enlaces entre los átomos de carbono, los hidrocarburos se
clasifican en:
Hidrocarburos alifáticos, los cuales carecen de un anillo aromático,
que a su vez se clasifican en:
Hidrocarburos saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus
carbonos tienen cuatro enlaces simples (o más técnicamente, con
hibridación sp3).
Hidrocarburos no saturados o insaturados, que presentan al menos un
enlace doble (alquenos u olefinas) o triple (alquino o acetilénico) en
sus enlaces de carbono.
Hidrocarburos aromáticos, los cuales presentan al menos una estructura
que cumple la regla de Hückel (Estructura cíclica, que todos sus
carbonos sean de hibridación sp2 y que el número de electrones en
resonancia sea par no divisible entre 4).

Los hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en
estado líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo,
mientras que los que se encuentran en estado gaseoso se les conoce
como gas natural. La explotación comercial de los hidrocarburos
constituye una actividad económica de primera importancia, pues forman
parte de los principales combustibles fósiles (petróleo y gas
natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y lubricantes.
Según los grados API, se clasifican en:

Si es:
> 40 - condensado
30-39.9 - liviano
22-29.9 - mediano
10-21.9 - pesado
< 9.9 - extrapesado

Los hidrocarburos sustituidos son compuestos que tienen la misma
estructura que un hidrocarburo, pero que contienen átomos de otros
elementos distintos al hidrógeno y el carbono en lugar de una parte
del hidrocarburo. La parte de la molécula que tiene un ordenamiento
específico de átomos, que es el responsable del comportamiento químico
de la molécula base, recibe el nombre de grupo funcional.
Grupos funcionales

Los compuestos halogenados pertenecen al grupo funcional de los átomos
de halógeno. Tienen una alta densidad. Se utilizan en refrigerantes,
disolventes, pesticidas, repelentes de polillas, en algunos plásticos
y en funciones biológicas: hormonas tiroideas. Por ejemplo:
cloroformo, diclorometano, tiroxina, Freón, DDT, PCBs, PVC. La
estructura de los compuestos halogenados es: R-X, en donde X es flúor
(F), cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I), y R es un radical de
hidrocarburo.
Toxicología

Las intoxicaciones por hidrocarburos tienden a causar cuadros
respiratorios relativamente severos. La gasolina, el queroseno y los
aceites y/o barnices para el tratamiento de muebles, que contienen
hidrocarburos, son los agentes más comúnmente implicados en las
intoxicaciones. El tratamiento a menudo requiere intubación y
ventilación mecánica. Inducir el vómito en estos sujetos está
contraindicado porque puede causar más daño esofágico.