11th grade - Alcanos

La fórmula general de la serie de los alcanos es C_n + H_2n+2 donde n es el número de átomos de carbono presentes en la molécula. Si una molécula tiene 12 átomos de hidrógeno, la fórmula molécular del alcano probablemente sería:

• CH

• C₅H₁₂

• C₆H₁₂

• C₁₂H₁₂

La siguiente tabla indica la temperatura de ebullición de algunos compuestos orgánicos.

Del cuadro anterior es válido afirmar que:

• el punto de ebullición sólo depende del número de carbonos.

• a mayor número de ramificaciones menor es el punto de ebullición.

• el punto de ebullición de los isómeros de un alcano es el mismo.

• a mayor número de ramificaciones mayor es el punto de ebullición.

El punto de fusión de los alcanos aumenta de acuerdo a la cantidad de atómos de carbono que posee, pero disminuye con el aumento, tipo y ubicación de ramificaciones en la cadena principal. Teniendo en cuenta ésto, es válido afirmar que el punto de fusión de:

• Z es mayor que el de Y, debido a que Z tiene más átomos de carbono.

• Z es menor que el de Y, ya que Z presenta una cadena principal más corta y el mismo número de ramificaciones que Y

• Z es igual al de Y, ya que las dos estructuras representan el mismo compuesto.

• Z es menor que el de Y, debido a que Z tiene más ramificaciones que Y.

Un estudiante plantea la estructura del 2,2,2,3,5-pentametilpentano a continuación.

De acuerdo con la estructura planteada, sería correcto afirmar que:

• La estructura no está bien realizada, pues un carbono no puede más de 5 enlaces sencillos.

• La estructura corresponde en su totalidad al nombre expresado.

• La estructura no es correcta, pues la cadena más larga pudo haber sido de 6 carbonos (hexano).

• La estructura está bien planteada, pues es desde ambos lados, el grupo alquilo (metilo) está en el carbono 2.

Una característica de los alcanos es que sus enlaces son covelentes en su totalidad. Éstos también se conocen como hidrocarburos saturados, pues

• contienen el máximo número de átomos de carbono que pueden existir enlazados a un átomo de hidrógeno.

• contienen el mínimo número de átomos de carbono que pueden existir enlazados a un átomo de hidrógeno.

• contienen el máximo número de átomos de hidrógeno que pueden existir enlazados a un átomo de carbono.

• contienen el mínimo número de átomos de hidrógeno que pueden existir enlazados a un átomo de carbono.

Dos de los isómeros estructurales del butano se muestran a continuación.

Con base en las estructuras anteriores, podemos afirmar que

• los isómeros estructurales son moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura.

• Los isómeros estructurales son moléculas que tienen la misma estructura pero diferente fórmula molecular.

• Los isómeros estructurales son moléculas que tienen diferente fórmula molecular y diferente estructura.

• Los isómeros estructurales son moléculas que tienen la misma fórmula molecular y la misma estructura.

El la siguiente tabla se muestran los primeros diez alcanos, su fórmula molecular, el número de átomos de carbono y los puntos de fusión correspondientes.

Con base en la tabla, podemos concluir que

• A mayor número de átomos de carbono, menor punto de ebullición.

• A menor números de átomos de carbono, menor punto de fusión.

• Entre más larga la cadena, menor número de átomos de carbono.

• Entre mayor número de carbonos, menor número de átomos de hidrógeno.