O que são alcanos?
O combustível é muito importante para nós. Precisamos de combustível para nossos carros, para aquecer nossas casas e para muitas outras coisas. Muitas substâncias estão envolvidas na produção de combustível e uma das matérias-primas necessárias para fazer o combustível é um tipo de composto químico conhecido como alcano.
Alcanos são compostos químicos que consistem em átomos de carbono (C) e hidrogênio (H), então eles também são chamados de hidrocarbonetos. A estrutura química dos alcanos consiste apenas em ligações simples. Esta ilustração mostra exemplos das estruturas químicas de dois alcanos: etano e pentano.
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Observando o etano e o pentano, esses alcanos são chamados de saturados porque contêm apenas ligações simples e, por isso, cada átomo de carbono é saturado com átomos de hidrogênio. Os alcanos são, portanto, referidos como hidrocarbonetos saturados .
Tipos de alcanos e exemplos
A estrutura química dos alcanos tem três tipos: linear, ramificada e cíclica. Nesta seção, definiremos cada tipo e mostraremos exemplos para cada um.
Os alcanos lineares têm os carbonos ligados entre si em uma estrutura semelhante a uma cadeia, semelhante a uma cobra. Esta tabela mostra alguns exemplos de alcanos lineares. Vamos dar uma olhada no decano, por exemplo. A estrutura química pode ser desenhada de duas maneiras. Ele pode ser desenhado com todos os átomos de carbono e hidrogênio sendo mostrados, ou pode ser desenhado como uma cadeia (os átomos de hidrogênio não são mostrados), onde cada borda representa um átomo de carbono.
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Alcanos ramificados são derivados de alcanos lineares, mas em vez de ter apenas uma cadeia linear em sua estrutura química, eles são ramificados com um ou mais grupos alquil. Um grupo alquil é um grupo de átomos de carbono e hidrogênio ligados a uma molécula de alcano. Vamos dar uma olhada em alguns exemplos de alcanos ramificados para que possamos visualizá-los com mais clareza.
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Podemos ver que a cadeia de alcano possui ramificações de grupos alquil.
Alcanos ou cicloalcanos cíclicos consistem em átomos de hidrogênio e carbono ligados entre si por ligações simples, onde os átomos de carbono se unem para formar um anel ou alça.
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Fórmula Química Geral de Alcanos e Exemplos
A fórmula geral para alcanos é:
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A fórmula geral de alcanos cíclicos é:
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Vamos dar uma olhada em alguns exemplos de alcanos. Aqui, podemos ver que esses alcanos seguem a fórmula química geral especificada acima.
Exemplo 1: pentano
Pentano é um alcano de cadeia linear linear e tem cinco átomos de carbono (C), então n = 5. Nós, portanto, usamos a fórmula química geral para alcanos aqui C n H 2 ( n +1) .
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Exemplo 2: Ciclobutano
Ciclobutano é um alcano cíclico e tem quatro átomos de carbono (C), então n = 4. Os quatro átomos de carbono estão ligados entre si, formando um anel. Aqui, usamos a fórmula geral para alcanos cíclicos C n H 2 ( n + 1- g ) . O ciclobutano pode ser desenhado de duas maneiras: à esquerda, vemos que mostra todos os átomos de carbono e hidrogênio, e à direita, o ciclobutano pode ser desenhado como um quadrado, onde os átomos de hidrogênio não são mostrados, e cada aresta do quadrado representa átomos de carbono. Na estrutura química, temos um anel, então g = 1.
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Exemplo 3: Spiro [2.2] pentano
O espiro [2.2] pentano é um alcano com dois anéis, portanto é um alcano cíclico, com a fórmula geral C n H 2 ( n + 1- g ) . Abaixo, vemos que cada borda da estrutura representa um átomo de carbono. Existem 5 átomos de carbono, então n = 5, e existem dois anéis, então g = 2. A fórmula de espiro [2.2] pentano é C 5 H 8 . Vamos tentar ver se n = 5 eg = 2 segue a fórmula química geral dos alcanos cíclicos.
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Exemplo 4: Decalin
Decalin é um alcano que possui dois anéis fundidos, por isso é classificado como alcanos cíclicos, com uma fórmula química geral de C n H 2 ( n + 1- g ) . Cada aresta da estrutura química corresponde a um átomo de carbono, então há 10 átomos de carbono e dois anéis. A fórmula química é C 10 H 18 . Nesse caso, n = 10 e g = 2. Se inserirmos esses valores na fórmula química geral para alcanos, isso mostra que C 10 H 18 segue a fórmula química geral para alcanos.
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Resumo da lição
Alcanos são átomos de hidrocarbonetos que consistem em ligações simples. Existem três tipos de alcanos: alcanos de cadeia linear linear, alcanos ramificados e alcanos cíclicos. Os alcanos de cadeia linear linear consistem em uma cadeia linear de hidrocarboneto, onde os átomos de carbono são unidos por ligações simples. Alcanos ramificados são derivados de alcanos de cadeia linear, mas em vez de apenas uma cadeia linear, há um ou mais ramos de grupos alquil na cadeia linear. Os alcanos cíclicos consistem em átomos de hidrogênio e carbono ligados individualmente entre si, onde os átomos de carbono se unem para formar um anel.
A fórmula química geral para alcanos é:
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A fórmula química geral dos alcanos cíclicos é:
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Alcanos – Termos e Definições de Vocabulário
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- Alcanos : átomos de hidrocarbonetos de ligação simples
- Alcanos lineares : os carbonos estão ligados entre si em uma estrutura semelhante a uma cadeia
- Alcanos ramificados : em vez da cadeia linear, há um ou mais ramos de grupos alquil na cadeia linear
- Alcanos cíclicos : consistem em átomos de hidrogênio e carbono ligados entre si por ligações simples, e os átomos de carbono se ligam para formar um anel
Resultados de Aprendizagem
Assista, revise e consulte esta lição sobre alcanos enquanto você se prepara para posteriormente:
- Discuta a estrutura dos alcanos
- Identifique os principais tipos de alcanos
- Reconhecer a fórmula química para alcanos