Os alcanos conformam uma das principais famílias de hidrocarbonetos; sua fórmula molecular é dada por CnH2n+2, isto é, contêm mais do dobre de átomos de hidrogênio do que de carbono. Devido a sua escassa reatividade também são chamados de hidrocarbonetos parafínicos.
Os alcanos são muito importantes como combustíveis do lar e industriais, já que com eles se alimenta o fogo das caldeiras, turbogeradores e fogões a gás, entre outros. Também são insumos em diversas industrias, tal como a do vidro, a têxtil, a de plásticos e muitas mais. A seguir, uma revisão sobre as propriedades físicas e químicas dos alcanos.
Conteúdo
- 1 Características dos alcanos
- 1.1 Hidrocarbonetos saturados
- 1.2 Podem ter substituintes
- 1.3 Podem formar estruturas fechadas
- 1.4 Propriedades físicas
- 1.5 Escassa solubilidade
- 1.6 Baixa densidade
- 1.7 Ponto de fusão variável
- 1.8 Podem sofrer diversas reações químicas
- 1.9 Sua manipulação pode ser perigosa
- 1.10 Associados aos seres vivos
Características dos alcanos
Hidrocarbonetos saturados
São saturados porque nos alcanos, as ligações entre os átomos de carbono são simples e estáveis. Isto os diferencia dos alcenos e alcinos, que são caracterizados por apresentarem ligações duplas e triplas, respectivamente, entre seus átomos de carbono.
Podem ter substituintes
Os átomos de hidrogênio que acompanham cada átomo de carbono podem ser substituídos por outros átomos, como halogênios (flúor, bromo, cloro) ou diversos grupos ou radicais, são muito frequentes os agrupamentos hidroxila e metila.
Podem formar estruturas fechadas
Os átomos de carbono vão se ligando entre si levando à formação de cadeias, mas as extremidades de tais cadeias podem se combinar e formar então os denominados alcanos cíclicos, como por exemplo o ciclohexano.
Propriedades físicas
As propriedades físicas dos alcanos em grande medida estão determinados pelo número de átomos de carbono. Por exemplo, os alcanos que possuem entre 1 e 4 átomos de carbono são gases em temperatura ambiente; aqueles que têm entre 5 e 17 átomos de carbono são líquidos nessa mesma temperatura, e os que apresentam 18 carbonos ou mais são sólidos em temperatura ambiente.
Escassa solubilidade
Em geral, os alcanos são pouco solúveis em agua e na medida que a massa molecular aumenta a solubilidade torna-se inclusive menor. Por esta razão, o metano é o composto más solúvel na agua (que possui só um átomo de carbono): 0,00002 g/ml (a 25ºC). Em solventes orgânicos, no entanto, a solubilidade é alta.
Baixa densidade
Sua densidade é menor do que a da água, por isso tendem a flutuar; isto pode se perceber muito bem quando se produzem derrames de hidrocarbonetos no mar.
Ponto de fusão variável
O ponto de fusão depende do número de átomos de carbono (quando o número é maior, mais elevado é o ponto de fusão), mas também da estrutura: aquelas que são simétricas têm um ponto de fusão mais alto do que as assimétricas.
Podem sofrer diversas reações químicas
As mais comuns são:
- Oxidação: ao se combinarem com o oxigênio podem formar dióxidos de carbono e água e liberar energia na forma de calor. Esta é a típica reação de combustão.
- Halogenação: tanto o cloro quanto o bromo, o flúor e o iodo podem substituir átomos de hidrogênio do alcano. O clorofórmio por exemplo é um hidrocarboneto halogenado (triclorometano).
- Nitratação: em altas temperaturas e na presença de vapores de ácidos nítrico, pode-se produzir a substituição de um hidrogênio pelo agrupamento -NO2, originando um nitroalcano.
- Isomerização: é a restruturação da molécula sem perda nem ganho de átomos.
- Pirólise: é a decomposição por exposição a temperatura muito elevada.
Sua manipulação pode ser perigosa
É importante saber que alguns alcanos podem ser inflamáveis, explosivos ou tóxicos, de modo que devem ser manipulados sempre com muita precaução a fim de evitar acidentes.
Associados aos seres vivos
Embora os alcanos não sejam materiais essenciais para os seres vivos, com frequência aparecem como produtos intermédios ou finais do metabolismo microbiano; como no caso, por exemplo, da fermentação metanogênica que fazem as bactérias do rúmen dos animais rumiantes.
927 palavras 4 páginas PROPRIEDADES FÍSICAS E QUÍMICAS DOS ALCANOS E ALCENOS. I) PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MATERIAIS UTILIZADOS Tubos de ensaio Pipeta de Pasteur Suporte p/tubos de ensaio Espátula Bastão de vidro
Vidro de relógio
Pipeta de 5 e 10 mL
Bico de Bunsen
3.2 REAGENTES E INDICADORES
Gasolina (C5-C10)
Querosene (C12-C15))
Ácido sulfúrico concentrado
Parafina (C21-C40)
Sol. de NaOH - diluído
Vaselina (C18-C30)
Sol. de KMnO4 a 0,5%
Água de bromo
Ciclo-hexano
Ciclo-hexeno
3.3 PROCEDIMENTOS
ALCANOS
-Propriedades físicas:
Pipetou 1 mL de gasolina, 1 mL querosene e 1 mL vaselina em tubos de ensaio (uma substância em cada tubo).Em um vidro de relógio colocou-se um pouco de parafina.
…exibir mais conteúdo…A vaselina (com 25 carbonos) é a mais viscosa (0,064 m2/s) e a menos volátil entre os quatro produtos citados e tem propriedade física gelatinosa (pastosa) a temperatura ambiente; já a parafina (com 18 ou mais carbonos em cadeia alifática), com menor viscosidade (221,6 x 10-6 m2/s) e maior volatilidade em relação à vaselina, tem propriedade física líquida ou sólida (cerosa) a temperatura ambiente; nesta fila, menos viscoso (2,7 x 10-6 m2/s) e mais volátil que a vaselina aparece o querosene (formado por uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos, naftalênicos e aromáticos, de 9 a 16 carbonos), líquido (oleaginosa) a temperatura ambiente com uma evaporação lenta; depois está a gasolina (normalmente de 4 a 8 carbonos), líquido com viscosidade menor (0,6 x 10-6 m2/s) e volatilidade maior do que a vaselina e pode evaporar-se, facilmente, a uma temperatura ambiente.
Gasolina e querosene em contato direto com as chamas se volatilizaram instantaneamente. Já a parafina quando em contato com a chama do bico de bunsen derreteu. E no caso da vaselina ficou, no bastão de vidro, uma resina não volátil.
Para análise das propriedades físicas da gasolina, do querosene, da vaselina e da parafina afirmamos que: quanto maior a quantidade de carbono, maior a viscosidade, que varia inversamente com a temperatura e só podemos comparar valores de viscosidade medidas a mesma temperatura; a volatilidade varia diretamente com a
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