Hidrocarburos: Alcanos

¿Sabías que el gas butano de tu mechero y el metano que se usa para cocinar pertenecen a la misma familia? Los alcanos son hidrocarburos que solo tienen enlaces simples entre carbonos, como si fueran cadenas donde cada eslabón se une perfectamente al siguiente.

Los alcanos de cadena lineal se nombran con prefijos que indican el número de carbonos: met-(1), et-(2), prop-(3), but-(4), pent-(5), hex-(6), hept-(7), oct-(8), non-(9), dec-(10), todos con terminación -ano. Su fórmula general es CnH2n+2.

Cuando los alcanos tienen ramificaciones, contienen "radicales" que son como ramas que salen de la cadena principal. Para nombrarlos: encuentra la cadena más larga, numérala desde el extremo más cercano al radical, y coloca el número delante del nombre del radical seguido del nombre del alcano principal.

Truco de memoria: Para nombrar alcanos ramificados, piensa en direcciones de una ciudad: primero el número de la calle (localizador), luego el nombre de la calle (radical), y finalmente el barrio (alcano principal).

Los cicloalcanos son alcanos que forman anillos cerrados, como el ciclobutano. Se nombran añadiendo el prefijo "ciclo-" al alcano correspondiente.

Alquenos y Alquinos: Hidrocarburos Insaturados

Los alquenos tienen enlaces dobles y son mucho más reactivos que los alcanos, como si tuvieran más "energía" almacenada. Se nombran cambiando la terminación -ano por -eno y usando localizadores para indicar dónde está el doble enlace, siempre numerando desde el extremo más cercano a él.

Cuando hay varios dobles enlaces, usas prefijos como -dieno (2), -trieno (3), -tetraeno (4). La fórmula general de los alquenos es CnH2n.

Los alquinos contienen triples enlaces, aún más reactivos que los dobles. Se nombran con terminación -ino y siguen reglas similares a los alquenos. Su fórmula general es CnH2n-2.

Consejo importante: En compuestos con dobles y triples enlaces, siempre da preferencia al doble enlace cuando los localizadores coinciden.

Los hidrocarburos aromáticos tienen como base el benceno (C6H6), un anillo especial de 6 carbonos. Los sustituyentes se nombran como radicales seguidos de "benceno". Para dos sustituyentes, usa los prefijos orto- (1,2), meta- (1,3) o para- (1,4).

Funciones Oxigenadas: Alcoholes, Aldehídos y Cetonas

Las funciones oxigenadas contienen oxígeno además de carbono e hidrógeno, y están en productos que usas a diario. Los alcoholes tienen el grupo -OH (hidroxilo) y se nombran añadiendo -ol al hidrocarburo. El alcohol etílico de las bebidas es etanol $CH3-CH2-OH$.

Los aldehídos contienen el grupo carbonilo $C=O$ en un extremo de la cadena. Se nombran con terminación -al. El formol que se usa como desinfectante es metanal.

Las cetonas también tienen grupo carbonilo pero en posiciones intermedias de la cadena, nunca en los extremos. Se nombran con -ona y necesitas usar localizadores para indicar la posición del grupo C=O.

Diferencia clave: Los aldehídos siempre están en los extremos (como faros en un barco), mientras que las cetonas están en posiciones intermedias.

Recuerda que el grupo carbonilo es fundamental en muchas reacciones biológicas, desde la digestión hasta la respiración celular.

Ácidos Carboxílicos y Ésteres

Los ácidos carboxílicos contienen el grupo carboxilo $-COOH$ y son fundamentales en la vida: desde el vinagre (ácido acético) hasta los ácidos grasos de las membranas celulares. Se nombran con terminación -oico precedida de "ácido".

El grupo carboxilo solo puede ir en carbonos terminales, por lo que siempre empiezas a numerar desde ese carbono. Esto simplifica mucho la nomenclatura.

Los ésteres se forman cuando un ácido carboxílico "pierde" su hidrógeno del grupo -OH y se une a un radical. Son comunes en aceites, grasas y aromas frutales.

Para nombrar ésteres: primero el nombre del ácido cambiando -oico por -ato, luego "de" seguido del nombre del radical con terminación -ilo. Ejemplo: CH3COO-CH3 es etanoato de metilo.

Conexión real: Los ésteres naturales dan el aroma a muchas frutas, mientras que los sintéticos se usan en perfumes y saborizantes.

Los éteres tienen el grupo funcional -O- entre dos radicales y se nombran citando ambos radicales alfabéticamente seguidos de "éter".

Funciones Nitrogenadas y Derivados Halogenados

Las funciones nitrogenadas contienen nitrógeno que forma 3 enlaces. Las aminas tienen grupos -NH2, -NH- o -N- y se encuentran en neurotransmisores y medicamentos. Se nombran citando los radicales alfabéticamente seguidos de -amina.

Los nitrilos contienen el grupo ciano $-CN$ y se nombran añadiendo -nitrilo al hidrocarburo. Las amidas tienen el grupo -CO-NH2 y se nombran cambiando la -o final del hidrocarburo por -amida.

Los nitroderivados contienen el grupo nitro $-NO2$ y se nombran con el prefijo "nitro-". Son importantes en explosivos y algunos medicamentos.

Dato importante: Existe un orden de prioridad específico cuando hay varios grupos funcionales: ácidos carboxílicos > ésteres > amidas > nitrilos > aldehídos > cetonas > alcoholes.

Los derivados halogenados contienen halógenos (F, Cl, Br, I) que sustituyen hidrógenos. Se nombran citando el halógeno como prefijo del hidrocarburo correspondiente. Están presentes en refrigerantes, disolventes y algunos medicamentos.

Dominar estas nomenclaturas te permitirá entender las etiquetas de productos químicos y comprender mejor los procesos biológicos y industriales.