IDROCARBURI

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In questa lezione sarà introdotto l’argomento IDROCARBURI di CHIMICA ORGANICA.

Gli idrocarburi sono le molecole più semplici tra quelle che fanno parte della chimica organica, cioè di quella branca della chimica che studia solo le molecole a base di carbonio.

La parola IDROCARBURO, in particolare, indica le molecole a base unicamente di CARBONIO e IDROGENO, cioè gli “IDRURI DI CARBONIO”.  Queste molecole sono infatti costituite interamente da carbonio e idrogeno, e nessun altro elemento chimico. Ciò le rende estremamente semplici.

Gli idrocarburi si ottengono dai combustibili fossili e presentano le seguenti caratteristiche:

1) Sono apolari, vale a dire insolubili in acqua.

2) Essendo insolubili in acqua, si sciolgono nei solventi apolari perché “i simili si sciolgono nei simili”.

3) Alla temperatura standard di 25°C si trovano in forma gassosa, e quindi possiamo considerarli dei gas allo stato naturale.

4) Reagendo con l‘ossigeno (O), forniscono acqua (H2O) e anidride carbonica (CO2).

Gli idrocarburi sono, come tutte le molecole organiche, formati da uno scheletro di atomi di carbonio (C) in successione, legati fra di loro da legami covalenti OMOPOLARI. A questo scheletro si legano gli atomi esterni di idrogeno (H), anch’essi attraverso legami covalenti.

Come ci insegna la chimica generale, e in particolar modo le regole sulla composizione delle STRUTTURE DI LEWIS o FORMULE DI STRUTTURA, quando si disegna la formula di struttura di una molecola (in altre parole una formula che, al contrario di quella bruta o molecolare, permette di apprezzare quali e quanti sono i legami chimici presenti tra gli atomi che compongono la molecola stessa), il CARBONIO va sempre disegnato al centro, mentre l’IDROGENO si disegna sempre all’esterno.

Quindi, la struttura degli idrocarburi sarà così disegnata:

IDROCARBURI, ALCANI

Perciò, tutti i carbonii (C) saranno legati fra loro in successione, al centro della molecola, mentre gli idrogeni (H) saranno esterni e ciascuno di loro legherà un solo carbonio (C).

Se lo scheletro di atomi di carbonio è disposto linearmente, come una pergamena stirata su una superficie, la molecola si dice APERTA (A CATENA APERTA) o NORMALE (prefisso n-). Se invece questi atomi sono disposti a formare una figura geometrica regolare, detta anche anello, la molecola si dice CHIUSA o CICLICA, e si distingue dalla molecola aperta per il prefisso “CICLO-“ posto prima del nome dell’idrocarburo. L’anello (la figura geometrica formata) può essere completamente chiuso oppure avere uno o più SOSTITUENTI, vale a dire ramificazioni a base di diversi gruppi chimici, attaccate all’ anello stesso (vedi PAGINA 1 di appunti sottostante).

Se poi all’idrocarburo si legano 1 o più anelli benzenici, l’idrocarburo si dice AROMATICO. In caso contrario, si dice ALIFATICO (quindi, sia le catene aperte che quelle chiuse, purché non abbiano un anello benzenico, sono catene alifatiche).

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