Hidrocarburos

Se denomina hidrocarburo a todo aquel compuesto orgánico que contiene únicamente átomos de hidrógeno (hidro) y carbono (carburo). Las cadenas de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas, y abiertas o cerradas. Los que tienen en su molécula otros elementos químicos (heteroátomos) se llaman hidrocarburos sustituidos.

Los hidrocarburos son compuestos orgánicos conformados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, debido a que el carbono tiene 4 electrones en su capa más externa (y debido a que cada enlace covalente requiere una donación de 1 electrón, por átomo, para la formación del enlace) por lo tanto el carbono tiene exactamente cuatro enlaces que hacer, y solo se establece si se usan 4 de estos enlaces. 

La mayoría de los hidrocarburos encontrados en la Tierra ocurren naturalmente en petróleo crudo, donde la materia orgánica descompuesta proporciona una abundancia de carbono e hidrógeno que, cuando se une, puede catenarse para formar cadenas aparentemente ilimitadas.

Podemos representar las cadenas de carbono de varias maneras:

• Alcano Los alcanos son hidrocarburos, pueden ser de cadena lineal o ramificada, siendo la relación de carbono e hidrógeno CnH₂n+2, donde "n" representa el número de átomos de carbono de la molécula. Su reactividad es muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos. Todos los enlaces de los alcanos son sencillos (esto es, de tipo sigma), es decir, covalentes que comparte un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma, donde cada línea o barra representa un enlace covalente donde se comparten equitativamente un par de electrones entre los átomos enlazados.
• Alqueno Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen doble enlace carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno es un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos. Los alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenos. Al igual que ocurre con otros compuestos orgánicos, algunos alquenos se conocen todavía por sus nombres no sistemáticos, en cuyo caso se sustituye la terminación -eno sistemática por -ileno, como es el caso del eteno que en ocasiones se llama etileno, o propeno por propileno.
• Alquino Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace (dos enlaces π pi y uno Σ sigma) -C≡C- entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos de ácido metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es CnH₂n-2 .La mayor parte de los alquinos se fabrica en forma de acetileno. A su vez, una buena parte del acetileno se utiliza como combustible en la soldadura a gas debido a las elevadas temperaturas alcanzadas. En la industria química los alquinos son importantes productos de partida por ejemplo en la síntesis del PVC (adición de HCl) de caucho artificial etc. El grupo alquino está presente en algunos fármacos citostáticos. Los polímeros generados a partir de los alquinos, los polialquinos, son semiconductores orgánicos y pueden ser dotados parecido al silicio aunque se trata de materiales flexibles y largos.
• Hidrocarburos cíclicos Los hidrocarburos cíclicos son compuestos orgánicos formados por varios átomos de carbono adoptando la forma de una cadena cerrada que puede tener uniones simples y dobles. Los hidrocarburos pueden encontrarse en gran cantidad en forma de gas, que es muy parecido al petróleo y conformado por las mismas moléculas. Un hidrocarburo cíclico es un hidrocarburo en el que la cadena de carbono se une a sí misma en un anillo. Un cicloalcano es un hidrocarburo cíclico en el que todos los enlaces carbono-carbono son enlaces simples. Al igual que otros alcanos, los cicloalcanos son compuestos saturados. Los cicloalcanos tienen la fórmula general CnH₂n . El cicloalcano más simple es el ciclopropano, un anillo de tres carbonos.

Nomenclatura de los hidrocarburos

De acuerdo con las reglas establecidas por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (UIQPA), -conocida internacionalmente por sus siglas en inglés como IUPAC se da el nombre o nomenclatura y fórmula universal a cada uno de los compuestos orgánicos. A continuación se detallan los pasos para cada una de estas cadenas.

Así, los hidrocarburos se forman con la raíz del numeral griego o latino (que indica el número de carbonos presentes en la cadena) y la terminación: -ano, -eno o -ino, corresponda. 

Para nombrar a los hidrocarburos ramificados es necesario conocer el nombre de estas ramificaciones, o también conocidos como radicales alquil, que son sustituyentes (ramificaciones o arborescencias) en las cadenas principales y que son alcanos que han perdido un átomo de hidrógeno. La terminación de los radicales alquil es -il o -ilo.