Alguns usos e aplicações de alcanos São como gás combustível, gasolina, diesel, como solventes - pentano, hexano, isohexano e heptano -, como lubrificantes ou como ceras e parafinas.

Alcanos são compostos que contêm apenas carbono e hidrogênio, portanto são hidrocarbonetos. Eles também são conhecidos como parafinas ou hidrocarbonetos saturados porque os átomos de carbono e hidrogênio estão ligados exclusivamente por ligações simples.

Os alcanos pertencem a uma série homóloga de compostos orgânicos nos quais os membros diferem por uma massa molecular constante de 14, que é CH₂. A fórmula geral é CnH_{2n + 2 (Advameg, Inc., S.F.).}

Os alcanos contêm apenas ligações simples, o que significa que estão saturados com átomos de hidrogênio. Eles são os hidrocarbonetos básicos e os pontos de partida para entender a química de outras moléculas mais complexas.

Alcanos são nomeados após o grupo alquil que é composto de um carbono e três hidrogênios.

Claro, eles contêm outros grupos, mas consistentemente contêm um grupo alquílico. O final "-ano" permite que você saiba que existem apenas links simples nessas moléculas.

Os menores membros da família dos alcanos são gases, enquanto os maiores são compostos líquidos e sólidos.

Eles são comumente encontrados em fontes de combustível, como gás natural e petróleo. Os compostos sólidos são tipicamente de textura cerosa (Boundless, 2016).

Principais usos e aplicações de alcanos

1- Combustível

O principal uso de alcanos é o de combustível. Sua reação de oxidação libera energia que pode ser usada para gerar eletricidade, mover veículos ou mesmo cozinhar.

Alcanos de cadeia curta, como metano, etano, propano e butano, estão no estado gasoso e podem ser extraídos de campos de gás natural.

O metano é usado como combustível para veículos, enquanto o propano e o butano são usados ​​como gás de cozinha.

Os alcanos de cadeia mais longa estão em estado líquido e podem ser encontrados na gasolina ou no diesel. Quando se fala de alta octanagem, é feita referência à concentração de octano no combustível (Propriedades e Usos de Alcanos, S.F.).

2- Solventes

Como o momento dipolar entre o carbono e o oxigênio é muito baixo, os alcanos não têm uma polaridade de ligação, por isso servem perfeitamente como solventes apolares.

Os químicos têm uma máxima que diz "como dissolve-se como", isto significa que os solventes polares dissolvem substâncias polares e o solvente apolar ou não polar dissolve as substâncias apolares.

Compostos como pentano, hexano, isohexano e heptano são utilizados em laboratório e na indústria como solvente para reações em meio não polar. O nonano é o principal componente do querosene (Petroleum.co.uk, 2015).

3- Lubrificantes

Os alcanos com 17 ou mais moléculas de carbono são utilizados como lubrificantes e anticorrosivos, uma vez que sua natureza hidrofóbica significa que a água não pode atingir a superfície do metal. Dada a sua densidade e viscosidade, elas são perfeitas para esse uso.

Óleos lubrificantes de diferentes viscosidades podem ser misturados, e é essa capacidade de misturá-los que torna alguns óleos tão úteis.

Por exemplo, o óleo de motor comum é geralmente uma mistura de óleo de baixa viscosidade para permitir um fácil arranque a temperaturas frias e um óleo de alta viscosidade para um melhor desempenho a temperaturas normais de funcionamento (Haydon Armstrong, S.F.).

Desde a época romana, muitos líquidos, incluindo água, têm sido usados ​​como lubrificantes para minimizar o atrito, o calor e o desgaste entre as partes mecânicas em contato umas com as outras.

Hoje, o óleo lubrificante é o produto mais utilizado devido à sua ampla gama de possíveis aplicações (Advameg, Inc., S.F.).

4- Ceras e parafinas

Alcanos também são conhecidos como parafinas, o que torna este termo muito confuso porque a parafina também se refere a um tipo de cera.

Esclarecendo os conceitos, qualquer hidrocarboneto saturado (com a fórmula CnH_{2n + 2}) é uma parafina e uma mistura dessas moléculas pode ser usada para fazer uma cera chamada cera de parafina.

Em geral, os alcanos usados ​​nesta cera têm cadeias de carbono que contêm 20 a 40 carbonos. Portanto, a cera de parafina é um tipo de cera feita de parafinas ou alcanos.

A cera de parafina é caracterizada por um baixo ponto de fusão, estrutura flexível e fácil combustão. Geralmente é usado em velas e lápis de cera.

5- Asfaltagem

O asfalto está presente em petróleo bruto e consiste de uma mistura de hidrocarbonetos, especialmente alcanos de cadeia de 35 carbonos ou mais. O asfalto tem uma consistência viscosa e semi-sólida.

Seu principal uso é a construção de estradas devido ao fato de que adicionar areia ou cascalho ao asfalto produz uma mistura sólida ideal para este tipo de uso.

Quando sua densidade é menor, ela também é conhecida como pitch e pode ser usada como impermeabilizante (Uses of Alkane, 2011).

6- reações químicas

Em comparação com alcenos e alcinos, os alcanos são relativamente não reativos devido à ausência de uma ligação pi mais fraca em seus esqueletos de carbono. No entanto, existem alguns tipos de reações que são comumente realizadas com alcanos.

A reação mais importante que os alcanos experimentam é a combustão. Alcanos lineares menores oxidam mais facilmente que moléculas maiores e mais ramificadas.

Os alcanos podem queimar na presença de oxigênio para produzir dióxido de carbono, água e energia.

Em situações com oxigênio limitado, os produtos são monóxido de carbono, água e energia. Por esse motivo, os alcanos são freqüentemente usados ​​como fontes de combustível.

C₃H₈ + 5O₂ "3CO₂ + 4H₂Energia O +

Uma reação consistente, além da combustão, que a experiência dos alcanos é a halogenação dos radicais livres.

Neste processo, os hidrogênios em grupos alquílicos são substituídos por halogênios (moléculas como cloro e bromo na tabela periódica). Uma reação típica é demonstrada usando o propano.

2C₃H₈ + Cl₂ "2C₃H₈Cl

Alcanos complexos com altos pesos moleculares encontrados em petróleo bruto são freqüentemente divididos em alcanos menores e mais úteis por craqueamento térmico; Alcenos e gás hidrogênio também são produzidos usando este método.

O craqueamento térmico é tipicamente realizado em altas temperaturas e, freqüentemente, na presença de um catalisador. Uma mistura de produtos é obtida, e esses alcanos e alcenos podem ser separados por destilação fracionada (Boundless, 2016).

7- Outras utilizações de alcanos

Os alcanos têm outros usos além daqueles já mencionados. Compostos como etano são usados ​​para a produção de etileno, que é usado para produzir etilenoglicol (o principal componente do anticongelante) e polietileno, que é o plástico mais usado no mundo.

O propano pode ser usado como refrigerante quando a eletricidade não está disponível. À medida que o gás se expande, absorve calor.

Na verdade, pode causar congelamento. Ele também está sendo considerado como um substituto para outros refrigerantes, mas tem a principal desvantagem de ser explosivo.

O butano é eufórico, por isso muitas vezes é abusado como inalante. Infelizmente, causa asfixia, arritmia cardíaca e espasmos nos músculos das vias aéreas nos pulmões.

Esta última propriedade é a causa da "morte súbita de um viciado em drogas", e é a causa da morte em 55% dos casos relacionados à inalação de solventes.

O pentano pode ser encontrado em misturas de gasolina, mas seu principal uso no ambiente industrial é como um "soprador" na criação de espumas de plástico.

Além disso, como o propano, pode ser usado como refrigerante. Seu isômero, isopentano, é comumente usado em pastas de dente.

Hexano e isohexano são os solventes preferidos no processamento de alimentos, particularmente o isohexano, uma vez que são não tóxicos e possuem pH neutro.

Referências

1. Advameg, Inc. (S. F.). Óleo Lubrificante. Recuperado de madehow.com.
2. Advameg, Inc. (S. F.). Química Orgânica - Aplicações da vida real. Obtido em scienceclarified.com.
3. (2016, 20 de setembro). Alcanos. Recuperado do boundless.com.
4. (2016, 26 de maio). Reações de Alcanos. Recuperado do boundless.com.
5. Haydon Armstrong, J. H. (S.F.). Óleo lubrificante. Retirado de energyeducation.ca.
6. co.uk. (2015). Tipos e estruturas de alcanos. Obtido de petroleum.co.uk
7. Propriedades e usos de alcanos. (S.F.). Recuperado de ausetute.com.
8. Usos de alcano. (2011). Obtido em hzorganichemistry.wordpress.com.