Hidrocarbonetos: Alcanos, alcenos e alcinos

Explicação

Os hidrocarbonetos são os compostos constituídos unicamente por carbono e hidrogénio. Como o átomo de carbono pode formar ligações simples $(C - C)$ , duplas $(C=C)$ ou triplas $(C \equiv C)$ , os hidrocarbonetos podem ser classificados em alcanos, alcenos ou alcinos, respetivamente.

Os alcanos, que apresentam apenas ligações simples, são considerados hidrocarbonetos saturados, enquanto que os alcenos e os alcinos, por terem ligações duplas ou triplas, são considerados insaturados.

Os hidrocarbonetos também podem ser de cadeia aberta ou cadeia fechada. Todas estas caraterísticas estão sumarizadas no seguinte esquema:

Física e Química A; Ligação química; 10º Ano; Hidrocarbonetos: Alcanos, alcenos e alcinos

Nomenclatura dos hidrocarbonetos

Como existe uma grande diversidade de moléculas orgânicas, estipularam-se regras para poder nomeá-las. No caso de moléculas orgânicas mais pequenas deves identificar os seguintes elementos:

ELementos a identificar

1.	A cadeia principal: deve ser a cadeia que tenha o maior número de átomos de carbono. Para a identificar, passa com o lápis por cima do maior número de átomos, sem o levantar e sem passar duas vezes no mesmo sítio.
2.	Saturação: identifica a existência de ligações duplas ou triplas e a sua posição.
3.	Substituinte: identifica a existência de algum tipo de substituinte e a sua posição.

A cadeia principal

A cadeia principal permite identificar o prefixo do composto, porque tudo o que estiver fora dela serão substituintes, que têm outra designação. De acordo com o número de carbonos deverás começar o nome do composto da seguinte forma:

Número de carbonos	Prefixo
$1$	met-
$2$	et-
$3$	prop-
$4$	but-
$5$	pent-
$6$	hex-
$7$	hept-
$8$	oct-
$9$	non-

Saturação

Uma vez identificada a cadeia principal, vê se existem ligações duplas ou triplas. A saturação da cadeia é identificada no sufixo do nome do composto e varia da seguinte maneira:

Alcanos: são compostos orgânicos saturados e o seu sufixo é -ano.

Nota: A fórmula geral dos alcanos é $C_nH_{2n+2}$ .

Exemplo

Nº de átomos de carbono	Nome	Fórmula de estrutura	Fórmula de estrutura condensada	Fórmula molecular
$1$	Metano		$CH_4$	$CH_4$
$2$	Etano		$CH_3-CH_3$	$C_2H_6$
$3$	Propano		$CH_3-CH_2-CH_3$	$C_3H_8$
$4$	Butano		$CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$	$C_4H_{10}$

Alcenos: estes compostos orgânicos apresentam ligações duplas e são insaturados. O seu sufixo é -eno.

Nota: A fórmula geral dos alcenos é $C_nH_{2n}$ .

Nota 2: A posição da dupla ou tripla ligação influencia no nome da molécula. Considera o caso dos seguintes alcenos:

Física e Química A; Ligação química; 10º Ano; Hidrocarbonetos: Alcanos, alcenos e alcinos

Pent-1-eno

Física e Química A; Ligação química; 10º Ano; Hidrocarbonetos: Alcanos, alcenos e alcinos

Pent-2-eno

Como vês, as moléculas são diferentes, pelo que se tem de indicar em que carbono se localiza a ligação dupla.

Deves numerar os átomos de carbono na ordem em que a ligação fique com o menor número possível.

Repara:

Física e Química A; Ligação química; 10º Ano; Hidrocarbonetos: Alcanos, alcenos e alcinos

Na situação A, a ligação dupla está no carbono $C_1$ , enquanto que, em B, está no carbono $C_4$ . Assim, neste caso, deves escolher a numeração em A.

Exemplo

Nº de átomos de carbono	Nome	Fórmula de estrutura	Fórmula de estrutura condensada	Fórmula molecular
$2$	Eteno		$CH_2=CH_2$	$C_2H_4$
$3$	Prop*eno*		$CH_2=CH-CH_3$	$C_3H_6$
$4$	But-1-*eno*		$CH_2=CH-CH_2-CH_3$	$C_4H_8$

Alcinos: são compostos orgânicos insaturados e apresentam ligações triplas. O seu sufixo é -ino.

Nota: A fórmula geral dos alcinos é $C_nH_{2n-2}$ .

Exemplo

Nº de carbonos	Nome	Fórmula de estrutura	Fórmula de estrutura condensada	*Fórmula molecular*
$2$	Etino		$CH\equiv CH$	$C_2H_2$
$3$	Prop*ino*		$CH\equiv C-CH_3$	$C_3H_4$
$4$	But-1-*ino*		$CH\equiv C-CH_2-CH_3$	$C_4H_6$

Substituintes

Os substituintes podem ser alquilos ou haloalcanos. Para além da nomenclatura a dar aos compostos, deves sempre seguir-te por regras de prioridade quando existe mais do que um substituinte.

PRIORIDADES NA CONTAGEM DE átomos de carbono

1.	Ligações duplas
2.	Ligações triplas
3.	Haloalcanos
4.	Alquilos

Nomenclatura de substituintes

Alquilos: na tabela a seguir encontram-se os nomes que são dados às ramificações onde $R$ representa a cadeia principal.

Nº de carbonos	Substituinte	Fórmula de estrutura
$1$	Metil
$2$	Etil
$3$	Propil
$4$	Butil
$5$	Pentil

Nota: Quando um substituinte estiver em quantidade maior do que um numa molécula, segue a nomenclatura -di para $2$ , -tri para $3$ , -tetra para $4$ , e assim sucessivamente.

Exemplo

Nº de carbonos		Nome	Fórmula de estrutura
Cadeia principal	*Substituinte*	Nome	Fórmula de estrutura
$4$	$1$	2-metilbutano
$5$	$2$	*3- etil*pent-1-eno
$6$	$1$	5-metilhex-2-ino
$6$	$1$	3,3-dimetil-hexano

Haloalcanos: Quando são colocados halogéneos no lugar de átomos de hidrogénio em alcanos, obtêm-se haloalcanos. Os clorofluorcarbonetos (CFC) são haloalcanos que contêm átomos de cloro e flúor. Para nomear estes compostos, basta indicar antes do nome da cadeia principal a quantidade e o nome do halogéneo.

Exemplo

Nome	Fórmula de estrutura	Fórmula molecular	Nº de halogéneos
Nome	Fórmula de estrutura	Fórmula molecular	Cloro	Fluor
Triclorofluorometano		$CCl_3F$	$3$	$1$
Diclorodifluorometano		$CCl_2F_2$	$2$
Clorotrifluorometano		$CClF_3$	$1$	$3$
Triclorotrifluoroetano		$C_2Cl_3F_3$	$3$
Diclorotetrafluoroetano		$C_2Cl_2F_4$	$2$	$4$
Cloropentafluorometano		$C_2ClF_5$	$1$	$5$