Chimica organica: le reazioni degli alcani

Tramite: O2O 02/06/2017
Difficoltà: facile
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Introduzione

Gli alcani sono quegli idrocarburi (composti formati da idrogeno e carbonio) in cui tutti gli atomi di carbonio sono legati tra loro tramite legami semplici. Esistono particolari tipi di alcani, detti cicloalcani, che non sono altro che idrocarburi che presentano una catena ciclica di atomi di carbonio. Trattandosi sempre di alcani, anche in questo caso gli atomi di carbonio sono uniti tra loro da legami semplici. La formula generica che identifica gli alcani è la seguente: C n H 2n+2. La formula generica dei cicloalcani è invece: Cn H2n. Le proprietà chimiche e fisiche degli alcani e dei cicloalcani sono sostanzialmente molto simili e di conseguenza danno origine alle medesime reazioni. Ecco le reazioni di chimica organica in chimica.

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Il butano e il pentano

Il butano e il pentano, sono esempi di alcani con catena lineare. Ma le catene, in realtà, si presentano con un andamento a zig zag a causa dell'ibridazione tetraedrica dei carboni che le caratterizzano. Gli alcani infatti, sono in grado di assumere conformazioni estremamente particolari grazie alla loro propensione a ruotare attorno ai legami semplici di carbonio quindi C-C.

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I reagenti chimici

Un tratto distintivo degli alcani è che presentano una rilevante inerzia nei confronti di molti reagenti chimici. Tale inerzia può essere attribuita ai forti legami carbonio-carbonio e carbonio-idrogeno. Questi legami sono talmente che forti che possono essere rotti soltanto quando gli alcani vengono sottoposti a temperature estremamente elevate. Questo è il motivo per cui essi sono insensibili alla maggior parte delle basi. Proprio a causa di tale bassa reattività, il loro nome originario era "paraffine" (dal latino, che significa poco affine).

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Il metano e l'etano

Il metano, l'etano e gli altri alcani, sono in grado di reagire col fluoro, col cromo e col bromo, per dare come risultato prodotti di mono o polialogenazione. Sottolineiamo che le reazioni di un alcano con il cromo o con il boro sono facilmente gestibili mentre le reazioni col fluoro possono talvolta dare origine a esplosioni piuttosto violente. Questo tipo di reazioni è chiamato "reazioni di sostituzione" poiché l'atomo di alogeno va a sostituire uno o più atomi di idrogeno dell'alcano. In questo caso specifico è detta alogenazione.

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L'alcano e il cloro

Per quanto riguarda la reazione tra un alcano e il cloro, teniamo in considerazione che questa richiede un innesco iniziale di energia termica o luminosa. Un esempio è l'irradiazione di luce ultravioletta. Il primo stadio della reazione prevede la rottura della molecola di cloro nei due atomi che la costituiscono. Tali atomi cercheranno un altro atomo che gli ceda l'elettrone di cui necessitano. Questo provocherà il distacco dell'atomo di idrogeno dall'alcano.

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