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Hidrocarbonetos

Oque são ?

Hidrocarbonetos são moléculas que contêm apenas carbono (C) e hidrogênio (H) em sua composição. São constituídos de um “esqueleto” de carbono no qual os átomos de hidrogênio se ligam. Constituem esta função os alcanos, alcenos, alcinos, alcadienos, cicloalcanos, cicloalcenos, moléculas aromáticas, etc.

Aplicação do hidrocarboneto na produção energéticaO petróleo é a base principal para a produção de energia e fonte de matérias-primas inúmeras para diferentes tipos de indústrias em nossa sociedade. É uma mistura constituída majoritariamente de hidrocarbonetos e impurezas presentes nos poços dos quais são extraídos. Estes hidrocarbonetos, após separados do petróleo, podem ser utilizados em diferentes tipos de motores para geração de energia devido a uma característica comum destes compostos, a combustão.




CLASSIFICAÇÕES DAS CADEIAS CARBÔNICAS

De acordo com a forma da cadeia principal, esta pode ser classifica de formas diferentes:

Quanto à abertura da cadeia
Aberta (ou Alifática ou Acíclica): possui carbonos terminais. A cadeia não fecha um ciclo.
Exemplo: 
Hexano (Foto: Colégio Qi)Hexano (Foto: Colégio Qi)


Fechada (ou Cíclica): não possui carbonos terminais. A cadeia fecha um ciclo.
Exemplo:
Ciclopenteno (Foto: Colégio Qi)Ciclopenteno (Foto: Colégio Qi)





Cadeia mista: contém as duas especificações.

Quanto à presença de ligações múltiplas
Saturada: a molécula possui apenas ligações simples entre os carbonos da cadeia principal.
Exemplo: H3C – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 (pentano)

Insaturada: a substância possui pelo menos uma ligação múltipla (dupla ou tripla) na cadeia principal.
Exemplo: H2C = CH – CH3 (propeno)

Quanto à presença de heteroátomos dividindo a sequência de carbonos que divide a cadeia principal.
Homogênea: possui cadeia sequencial de carbono não dividida por heteroátomos (qualquer átomo que não seja carbono ou hidrogênio).
Exemplo:
H3C – CH2 – OH (etanol)
Heterogênea: um heteroátomo divide a sequência de carbonos da cadeia principal.
Exemplo:
H3C – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3 (etoxipropano)

Quanto à presença de radicais alquila
Normal: não possui radicais alquila.
Exemplo:
Pentano (Foto: Colégio Qi)Pentano (Foto: Colégio Qi)



Ramificada: possui radicais alquila na cadeia principal.
Exemplo:
Metilpropano (Foto: Colégio Qi)Metilpropano (Foto: Colégio Qi)




Cadeias fechadas recebem classificações adicionais. 

Quanto à presença do anel benzênico na cadeia principal
Aromática: a cadeia principal é constituída por pelo menos um núcleo benzênico.
Exemplo:
Naftaleno (Foto: Colégio Qi)Naftaleno (Foto: Colégio Qi)




Alicíclica (“não aromática”): a cadeia principal não contém núcleos benzênicos.
Exemplo:
Ciclobutano (Foto: Colégio Qi)Ciclobutano (Foto: Colégio Qi)


Quanto ao tipo de conexão entre os anéis aromáticos
Condensada: anéis aromáticos diretamente conectados por seus carbonos.
Exemplo:
Fenantreno (Foto: Colégio Qi)Fenantreno (Foto: Colégio Qi)






Isolada: Anéis conectados isoladamente por um de seus carbonos.
Exemplo: 
Bifenila (Foto: Colégio Qi)Bifenila (Foto: Colégio Qi)


Quanto à quantidade de núcleos aromáticos
Mononucleada ou polinucleada: de acordo com a presença, respectivamente, de um ou mais núcleos aromáticos na cadeia principal. O naftaleno e o fenantreno são exemplos de cadeias polinucleadas. O benzeno é um exemplo de cadeia mononucleada.

FÓRMULAS

- AlcanoMolécula de cadeia aberta e saturada, ramificada ou normal. Todos os hidrocarbonetos possuem cadeia homogênea por só possuírem carbono e hidrogênio na composição.
Fórmula geral: CnH2n+2 (n = número de átomos de carbono presentes na molécula)
O que a fórmula descreve:
Número de átomos de carbono na molécula = n
Número de átomos de hidrogênio na molécula = 2 x n + 2
Esta relação é respeitada em todos os alcanos. A seguir, cada hidrocarboneto terá sua fórmula geral característica.
- Alceno
Compostos com cadeia principal aberta contendo uma dupla ligação, ramificada ou normal e sempre homogênea por ser um hidrocarboneto.
Fórmula geral: CnH2n
- Alcino
Possuem cadeia principal aberta e com uma tripla ligação, podendo ser ramificada ou normal e sempre homogênea.
Fórmula geral: CnH2n2
- Alcadieno
Possuem duas ligações duplas na cadeia principal, que será aberta, insaturada, podendo ser ramificada ou normal e homogênea.
Fórmula geral: CnH2n2
- Cicloalcano
Cadeia fechada e homogênea, pode ser ramificada ou normal e saturada.
Fórmula geral: CnH2n
- Cicloalceno
Cadeia fechada e homogênea, normal ou ramificada e insaturada porque possui uma ligação dupla.
Fórmula geral: CnH2n2

- Fórmulas gerais
As fórmulas gerais são úteis pois:
- Identificam isômeros. Aqueles que possuem a mesma fórmula geral são isômeros, como acontece com alcadienos e alcinos;
- Permitem-nos prever pela proporção entre carbonos e hidrogênios o tipo de hidrocarboneto em questão. Por exemplo, podemos prever que uma molécula com 9 carbonos e 20 hidrogênios será um alcano, pois ela se “enquadra” na fórmula geral dos alcanos;
- Auxiliam-nos, de forma geral, no cálculo da fórmula molecular de um hidrocarboneto quando é dado sua fórmula estrutural. Sabendo-se apenas o número de carbonos e a fórmula geral a contagem de hidrogênios se torna prescindível.

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