Hidrokarburoen sailkapena
Hidrokarburoak karbono (C) eta hidrogeno (H) atomoz soilik osatutako konposatu organikoak dira. Petrolioa, gas naturala eta ikatza bezalako erregai fosilen osagai nagusiak dira. Hidrokarburoen sailkapena ulertzea ezinbestekoa da, kimika organikoan eta hainbat produktu kimikoren ekoizpenean funtsezko zeregina baitute. Hidrokarburoak bi talde nagusitan sailka daitezke, haien egitura molekularraren arabera: hidrokarburo alifatikoak eta hidrokarburo aromatikoak. Artikulu honetan, sailkapen hauek, haien azpikategoriak eta bakoitzaren adibideak eta ezaugarriak aztertuko ditugu.
Hidrokarburo alifatikoak
Hidrokarburo alifatikoak molekulak kate irekietan (linealak edo adarkatuak) edo eraztun ez-aromatikoetan antolatuta dituzten hidrokarburoak dira.
1. Alkanoak
Egitura eta propietateak
Alkanoak hidrokarburo saturatuak dira, karbono atomoen artean lotura bakunak baino ez dituztenak. CnH2n+2 formula orokorrak adierazten ditu. Alkano bateko karbono atomo bakoitza beste lau atomori lotuta dago. Alkanoen adibide sinpleak metanoa (CH4), etanoa (C2H6) eta propanoa (C3H8) dira.
Alkanoak, oro har, beste hidrokarburo mota batzuk baino erreaktibo gutxiago dira, karbono-karbono lotura guztiak σ (sigma) lotura bakunak direlako, nahiko sendoak eta egonkorrak direnak. Gainera, ez-polarrak dira eta uretan gutxi disolbagarriak, baina eter eta kloroformo bezalako disolbatzaile organikoetan disolbagarriak dira.
Adibideak eta erabilera
– Metanoa (CH4) gas naturalaren erregai nagusi gisa erabiltzen da.
– Propanoa (C3H8) gas likidotuan (GLP) erabiltzen da sukaldatzeko eta berotzeko.
2. Alkenoak
Egitura eta propietateak
Alkenoak karbono atomoen artean lotura bikoitz bat duten hidrokarburoak dira. Haien formula orokorra CnH2n da. Lotura bikoitz honek alkenoak alkanoak baino erreaktiboagoak bihurtzen ditu, π (pi) lotura ahulagoa delako. Alkenoen adibideak etilenoa (C2H4) eta propilenoa (C3H6) dira.
Alkenek gehitze-propietateak erakusten dituzte, non lotura bikoitza ireki eta atomo berriak gehi ditzakeen, hidrogenazio edo halogenazio erreakzioetan bezala.
Adibideak eta erabilera
– Etilenoa (C2H4) polietilenoa ekoizteko erabiltzen da, eguneroko bizitzan aurkitzen den oso plastiko arrunta.
– Propilenoa (C3H6) industrian polipropilenoa ekoizteko lehengaia da, hainbat ontziratze-aplikaziotan erabiltzen den plastikoa.
3. Alkinoak
Egitura eta propietateak
Alkinoak bi karbono atomoren artean hirukoitzeko lotura duten hidrokarburoak dira. Haien formula orokorra CnH2n-2 da. Alkenoak bezala, erreaktiboagoak dira π lotura ahulak dituztelako. Adibide ohikoenak etilenoa (C2H2) eta propilenoa (C3H4) dira.
Alkinoek propietate bereziak dituzte erreakzio gehigarrietan, hala nola alkenoak edo alkanoak sor ditzaketen hidrogenazio-erreakzioetan.
Adibideak eta erabilera
– Etilenoa (C2H2) edo hobeto ezagutzen den azetilenoa, soldadura eta ebaketa prozesuetan erabili ohi da, sortzen dituen garrak oso beroak direlako.
Hidrokarburo ziklikoak
Hidrokarburo ziklikoak karbono atomoek kate edo eraztun itxi bat osatzen duten hidrokarburoak dira. Hidrokarburo ziklikoak saturatuak (zikloalkanoak) edo asegabeak (zikloalkenoak) izan daitezke.
1. Zikloalkanoak
Zikloalkanoak lotura bakunak dituzten eraztun-formako karbono-kateak dituzten hidrokarburoak dira. Alkano linealek ez bezala, CnH2n formula orokorra dute.
Adibideak eta erabilera
– Ziklohexanoa (C6H12) disolbatzaile ez-polar gisa erabiltzen da, eta baita nylona egiteko erabiltzen den kaprolaktama ekoizteko lehengai gisa ere.
2. Zikloalkenoak
Zikloalkenoak eraztun-egituran lotura bikoitz bat edo gehiago dituzten hidrokarburoak dira. Lotura bikoitzen presentzia dela eta, zikloalkanoak baino erreaktiboagoak dira.
Adibideak eta erabilera
– Ziklohexenoa (C6H10), hexenoaren analogo zirkularra, kimika organiko sintetikoan erabiltzen da.
Hidrokarburo aromatikoak
Hidrokarburo aromatikoak egonkortasun handiagatik dira ezagunak, erresonantzia-eraztun egitura dela eta, normalean sei karbono atomoz osatuta baitago. Egitura ohikoena bentzenoa da, C6H6 formula duena.
1. Bentzenoa eta bere deribatuak
Egitura eta propietateak
Bentzenoa C6H6 formula duen hidrokarburo aromatiko sinpleena da. Bentzenoaren karbono atomoek egitura laua duen eraztun bat osatzen dute, karbono atomo bakoitza hidrogeno atomo bati lotuta dagoelarik.
Erreaktibotasuna eta erabilerak
Bentzenoa oso egonkorra da bentzeno eraztunaren erresonantzia-egituran π elektroien deslokalizazioari esker. Hori dela eta, bentzenoa eta bere deribatuak askotan erabiltzen dira lehengai gisa konposatu kimiko askoren sintesian, besteak beste, botikak, plastikoak eta koloratzaileak.
2. Hidrokarburo poliaromatikoak
Hidrokarburo poliaromatikoak bi eraztun aromatiko fusionatu edo gehiagoz osatuta daude. Material organikoen errekuntza osatugabearen produktuetan aurkitzen dira normalean, hala nola zigarro-kean eta ibilgailuen ihes-gasetan.
Adibideak eta erabilera
– Naftalenoa (C10H8) hidrokarburo poliaromatiko ohikoa da, koloratzaileak eta intsektizidak ekoizteko erabiltzen dena.
Isomeria hidrokarburoetan
Hidrokarburoen azterketaren alderdi liluragarrienetako bat isomerismoaren kontzeptua da, non formula kimiko bera duten molekulek egitura desberdinak izan ditzaketen. Isomerismoa hainbat motatan sailka daiteke, besteak beste:
1. Egitura-isomeroak
Egitura-isomeroak atomoen antolamenduan desberdinak diren isomeroak dira. Adibidez, butanoak (C4H10) bi egitura-isomero ditu: n-butanoa eta isobutanoa (metilpropanoa).
2. Isomero geometrikoak
Isomero geometrikoak alkenetan eta alkeno ziklikoetan aurkitzen dira. Lotura bikoitz edo eraztun baten inguruko atomoen orientazio espazialean desberdintzen diren isomeroak dira.
3. Isomero optikoak
Isomero optikoak elkar islatzen duten baina ez berdinak diren molekulez osatutako isomeroak dira (kiralak). Propietate hau oso garrantzitsua da kimika farmazeutikoan, isomero optiko desberdinek jarduera biologiko oso desberdinak izan ditzaketelako.
Ondorioa
Hidrokarburoak funtsezko konposatuak dira, egitura eta propietate anitzak dituztenak, eta industrian eta eguneroko bizitzan aplikazio ugari ahalbidetzen dituzte. Haien sailkapen zehatzak —alkanoak, alkenoak, alkinoak, zikloalkanoak, zikloalkenoak eta hidrokarburo aromatikoak— funtsezko oinarria eskaintzen du kimika organikoarentzat. Hidrokarburo mota hauen ulermen sakonak ikerketa, garapen eta aplikazio eraginkorragoak ahalbidetzen ditu hainbat arlotan, energiatik hasi eta farmaziaraino.
