CAPÍTULO 10 / TEMA 2

DESARROLLO DE LAS ESPECIES

Los seres vivos incluyen muchos tipos de organismos, desde plantas, animales, hongos y algas que se pueden ver fácilmente en la naturaleza hasta la multitud de pequeñas criaturas conocidas como protozoos, bacterias y arqueas que sólo se pueden ver con un microscopio. Se pueden encontrar seres vivos en todo tipo de hábitats. Para poder estudiarlos mejor, el ser humano ha creado varios sistemas de clasificación cuyo escalón final y más específico es el de especie.

Los seres vivos tienen como características la reproducción, el movimiento, la sensibilidad, el crecimiento, la respiración, la excreción y la nutrición.

¿QUÉ ES UNA ESPECIE?

De manera general, se define como especie a un conjunto de organismos relacionados entre sí, que comparten características que le permiten cruzarse entre ellos y tener descendencia fértil. Los organismos que son similares generalmente pertenecen a la misma especie, pero la apariencia no siempre es un dato confiable, razón por la cual los científicos definen una especie con base en la reproducción.

¿Qué es la nomenclatura binomial?

Es un sistema de clasificación mediante el cual se otorga el nombre científico a las especies. Dentro de éste, cada una tiene un nombre compuesto por dos partes: el género, escrito con la primera letra en mayúscula, y el epíteto específico, escrito todo en minúscula. Ambos en cursiva o subrayado y en latín.

¿CÓMO SURGEN LAS ESPECIES?

Las especies nuevas surgen a través de un mecanismo conocido como especiación, en el cual una especie ancestral se divide, por distintos factores, en dos o más especies descendientes que son genéticamente incompatibles entre sí, por lo que no pueden reproducirse entre ellas.

Para que el proceso de especiación ocurra, se deben formar dos poblaciones a partir de una población original.

De manera general, el proceso de especiación se divide en dos grandes categorías:

1.- Especiación alopátrica o geográfica: se produce cuando una población queda aislada a causa de barreras geográficas, como ríos, lagos o montañas, entre otros, lo que impide el flujo genético entre ellas. Las poblaciones aisladas comienzan a cambiar genéticamente a causa de pequeñas mutaciones o reorganizaciones cromosómicas que a largo plazo llegarán a producir especies distintas.

¿Sabías qué?
No siempre que aparecen barreras geográficas se forman especies distintas, si las mutaciones que se produjeron en ellas no son muy grandes, podrían reproducirse nuevamente.

2.- Especiación simpátrica: se origina de esta manera la formación de una nueva especie en aquellos casos en los que no hay una barrera geográfica. Es decir, dos especies evolucionan dentro de una zona en común. Se cree que no es habitual que se desarrolle este tipo de especiación.

¿CÓMO DESAPARECEN LAS ESPECIES?

El factor que determina la desaparición de una especie es su extinción, la cual se define como la desaparición total de una especie en el planeta. A lo largo de la historia, muchas especies se extinguieron por diferentes causas: naturales o por acción del hombre. Uno de los casos más emblemáticos es el de los dinosaurios, ya que existen varias teorías sobre su desaparición.

¿Por qué se extinguieron los dinosaurios?

En la actualidad, la teoría que explica la desaparición de los dinosaurios plantea que esto sucedió por la caída de un gran asteroide hace unos 65 millones de años. No obstante, existen diversas opiniones, otra de ellas es la de una enorme erupción volcánica procedente de las profundidades del manto terrestre.

Tipos de extinción

1- Extinción natural: es aquella que se produce por cambios en el ambiente que pueden deberse a catástrofes naturales, como inundaciones, volcanes y sequías, entre otras. Asimismo, esas situaciones junto a otras, como envejecimiento de la especie, enfermedad generalizada, parasitismo y competencia con otros animales, pueden generar la pérdida completa de una especie.

2- Extinción provocada: se da como consecuencia de las acciones del hombre, las cuales provocan alteraciones en los ecosistemas, lo que lleva a la desaparición de especies. Algunos ejemplos son: incendios, sobreexplotación, contaminación, caza, comercio de fauna e introducción de especies.

Niveles de extinción de las especies

Extinción local: una especie desaparece de una zona, pero existen ejemplares que viven en otras partes del mundo.

Extinción biológica: una especie desaparece completamente de la Tierra. Es una pérdida irreversible de un banco genético único.

¿QUÉ ESPECIES HAN DESAPARECIDO A CAUSA DEL HOMBRE?

Moas: fueron aves gigantes no voladoras endémicas de Nueva Zelanda. Desaparecieron como consecuencia de la caza indiscriminada en el siglo XVI.

Este Moa fue reconstruido por Augustus Hamilton en el siglo XX.

Dodo: era un ave no voladora endémica de Isla Mauricio. Su extinción se produjo en los últimos años del siglo XVII. Principalmente, como consecuencia de la introducción de especies invasoras, la reducción de hábitat y la caza.

 

Se cree que el saqueo de sus nidos por parte de las especies introducidas dañó más a la población que la caza.

Alca gigante: era un ave no voladora distribuida en las costas del océano Atlántico. Se extinguió en 1844 como consecuencia de la caza, tanto por su carne como por el valor de su plumaje.

El alca gigante fue el primer animal de esta morfología en llamarse “pingüino”.

Rinoceronte negro de África occidental: se extinguió en el año 2011 a causa de los cazadores furtivos, quienes iban en busca de marfil. Habitaban el centro-oeste de África.

Cráneo de un rinoceronte negro de África occidental cazado en 1911.

 

MATERIAL PARA EL DOCENTE

Artículo “Evolución”

En este artículo encontrará información complementaria sobre la evolución de las especies.

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Infografía “Animales en extinción: causas”

Esta infografía contiene información acerca de las causas de la extinción de las especies.

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Propiedades y nomenclatura de éteres

Los éteres son utilizados como solventes orgánicos en diversas reacciones de síntesis orgánica, así como en la separación de mezclas y purificación debido a sus propiedades física y químicas.

El dietil éter fue utilizado como anestésico quirúrgico en décadas pasadas, actualmente se prefiere el uso de sustancias cuyos efectos secundarios son menores.
El dietil éter fue utilizado como anestésico quirúrgico en décadas pasadas, actualmente se prefiere el uso de sustancias cuyos efectos secundarios son menores.

Los éteres (R-O–R´) son compuestos oxigenados que se caracterizan por tener dos cadenas carbonadas unidas a un átomo de oxígeno mediante enlaces simples C-O.

Dicho de otra forma, los éteres son el resultado de sustituir los hidrógenos de la molécula de agua por sustituyentes del tipo alquilo y arilo, entre otros.

PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ÉTERES

Los éteres son compuestos polares, ya que la suma de los momentos polares de sus enlaces es diferente de cero, así mismo los dos pares de electrones libres contribuyen a la polaridad de este tipo de compuestos.

Las fuerzas intermoleculares que predominan en los éteres son del tipo dipolo-dipolo. Además, debido a la ausencia de grupos hidroxilos en su estructura, no son capaces de formar enlaces o puentes de hidrogeno por lo cual sus puntos de ebullición son inferiores a los observados en alcoholes con masas molares semejantes.

Los éteres son sustancias más volátiles que los alcoholes.

En cuanto a su comportamiento químico, los éteres son sustancia de baja reactividad si se comparan con otros compuestos oxigenados, de allí que sean utilizados como solventes en diversas reacciones químicas.

Uno de los puntos a favor que presentan los éteres frente a otro solventes orgánicos polares como los alcoholes es que no se comportan como ácidos en presencia de una base fuerte y por tanto pueden ser utilizados en reacciones en medio básico sin riesgo alguno.

NOMENCLATURA DE ÉTERES

Según la nomenclatura funcional, los éteres se denominan al colocar el nombre de los sustituyentes en orden alfabético, seguidos de la palabra éter.

Por otra parte, debido a que los éteres son considerados derivados oxigenados de los alcanos, se pueden nombrar con la denominación del alcano correspondiente a la cadena principal precedido por el nombre del sustituyente alcoxido.

En el caso de los éteres cíclicos el nombre está conformado por el prefijo oxa- seguido del nombre del ciclo correspondiente, cuya numeración inicia en el átomo de oxígeno.

¡RECUERDA!

Las normas generales de nomenclatura orgánica son:

  1. Seleccionar la cadena principal, ésta siempre es la más larga y la que contiene el grupo funcional de mayor prioridad.
  2. Enumerar la cadena principal, para lo cual se asigna la numeración más baja posible al grupo funcional principal y a los sustituyentes e insaturaciones presentes en la estructura.
  3. Identificar y nombrar los sustituyentes presentes.
  4. Los sustituyentes se nombran en orden alfabético, en casos donde los sustituyentes se encuentran repetidos se utilizan prefijos de cantidad que no son considerados al momento de ordenar, por ejemplo: di = 2, tri = 3, tetra = 4, penta = 5, hexa = 6 y así sucesivamente.

¡Aplica lo aprendido!

Indica el nombre del siguiente éter.

  1. Ubicar los sustituyentes y enumerar la cadena principal de los mismos.

 

  1. El sustituyente señalado en azul es un alqueno, el nombre indica la posición del doble enlace seguida del prefijo correspondiente a la cadena principal y el sufijo –enil.

SUSTITUYENTES INSATURADOS

Para nombrar sustituyentes con doble y triple enlace es necesario cambiar los sufijos correspondientes a cada caso, como se indica a continuación:

-Alquenos, se cambia la terminación –eno por –enil.

-Alquinos, se cambia el sufijo –ino por -inil.

  1. El sustituyente señalado en verde tiene a su vez dos radicales iguales, los cuales se deben nombrar indicando la posición y utilizando el prefijo de cantidad correspondiente seguido del nombre de la cadena principal.

  1. Una vez que se nombran ambos sustituyentes, se agrega la palabra “éter” al final para completar el nombre del compuesto.

Lenguajes de mapas

Desde tiempos muy antiguos, el ser humano ha empleado mapas con la intención de entender el mundo que lo rodea y poder ubicarse. En actualidad, gracias al avance tecnológico, es posible elaborar mapas más precisos y detallados de los terrenos.

¿Qué son los mapas?

Son representaciones gráficas de un territorio. Por lo general se representan de forma bidimensional pero también puede encontrarse de forma esférica en los globos terráqueos y en modelos 3D.

Una de las características esenciales de todo mapa es su exactitud, por lo cual, debe poseer propiedades métricas a escala para permitir relacionar lo que representan con el mundo real. Toda distancia, ángulo o superficie denotada en un mapa debe cumplir con este principio.

Las imágenes satelitales han contribuido en el desarrollo de mapas cada vez más precisos.
La cartografía

Es la disciplina que se encarga de estudiar y producir mapas y cartas cartográficas con el propósito de representar gráficamente regiones de la Tierra.

Elementos de un mapa

Los mapas pertenecen a una forma de comunicación que emplea una serie de símbolos y nomenclaturas que permiten comprender amplias regiones de Tierra en una pequeña porción de papel u otro material. Es por ello que es importante comprender los elementos más importantes de cualquier mapa:

  1. Título del mapa: indica el objeto de estudio que se trata en el mapa. El título debe expresar con claridad el tema que se representa (relieve, distribución demográfica, precipitaciones, etc.). De igual forma, el título debe indicar el recorte espacial, es decir, la zona (continente, país, municipio, etc.) que se representa. Los títulos también pueden indicar el recorte temporal (un período de tiempo) especialmente en los temas relacionados con actividades humanas que pueden cambiar de forma rápida.
  1. Leyenda: presenta la codificación expresada en el mapa, es decir, explica la simbología usada.
La leyenda de un mapa indica la simbología usada en el mismo.
  1. Escala: señala la proporción que existe entre la medida del mapa y la de del terreno real. De esta manera, el lector puede tener una referencia a escala del territorio representado en el mapa. Las escalas pueden representarse de forma explícita cuando se indica por ejemplo, 1 cm = 100 km; de forma numérica cuando se muestra la fracción matemática como por ejemplo, 1/10.000 y de forma de regla graduada.
  1. Referencia de orientación: permite conocer la dirección de los elementos del mapa. Por convencionalismo se suele usar una rosa de los vientos para señalar la ubicación de los puntos cardinales, sin embargo, la orientación puede mostrarse de diversas formas según la persona que elabore el mapa.
La rosa de los vientos se emplea en los mapas desde tiempos muy antiguos y su origen puede remontarse a la navegación.
  1. Coordenadas geográficas: es un sistema de referencia ideado para ubicar con exactitud un lugar en el mundo en función a la longitud y latitud.

Símbolos de un mapa

La nomenclatura y simbología usada en los mapas es muy diversa y varía de acuerdo al tipo de mapa, algunos ejemplos son carreteras, ríos y espacios urbanos, entre otros. De igual forma también se emplean diferentes colores y tonalidades para representar algún elemente como la profundidad oceánica o las elevaciones topográficas. Por esta razón es importante que la leyenda del mapa sea lo más clara posible para evitar confundir al lector al momento de interpretar el mapa.

Tipos de mapas

Existen varios tipos de mapas, los más comunes son:

Mapa físico

Representa la parte geográfica de una zona o región, en este mapa se puede encontrar información sobre el relieve, los valles, ríos, montañas y demás accidentes geográficos. En algunos casos a través de colores se puede señalar las diferencias de altura.

Los mapas físicos señalan los elementos geográficos de un terreno.

Mapa político

Representa de forma gráfica cómo se dividen políticamente los países, estados, municipios, etc. Estos mapas son de los más usados porque permiten conocer límites entre localidades, además indican las ciudades o capitales de mayor relevancia. También se pueden señalar los principales ríos y montañas.

Los mapas políticos indican las divisiones imaginarias que existen entre países, estados, municipios y demás localidades.

Otros mapas

  • Mapa geológico
  • Mapa de suelo
  • Mapa hidrográfico
  • Mapa urbano
  • Mapa topográfico

Importancia de los mapas

Desde siempre el hombre ha necesitado conocer el lugar en donde vive y por eso ha representado por escrito su entorno de forma más precisa a medida que las tecnologías evolucionaban. Como se mencionaba anteriormente, existen varios tipos de mapas que permiten usarlos en muchos áreas. Por ejemplo, los mapas geológicos permiten a los especialistas identificar fallas en el terreno, los mapas de suelo permiten identificar las mejores áreas de cultivo y los mapas topográficos permiten predecir el comportamiento de una inundación.

Muchas de las actividades que a veces ignoramos como el desarrollo urbano emplean mapas para la consecución de proyectos como instalaciones de redes de agua o de gas. Por esta razón, la importancia de los mapas es incalculable en el desarrollo de nuestra sociedad.

Los mapas geológicos permiten identificar fallas.

Propiedades y nomenclatura de aminas

Las aminas son compuestos orgánicos nitrogenados conocidos por su importancia a nivel biológico y medicinal. Ejemplo de ello es la serotonina, un neurotransmisor involucrado en diversos procesos de tipo afectivo a nivel del sistema nervioso central.

Las aminas son compuestos orgánicos derivados del amoniaco, conformados por uno o más grupos alquilo o arilo enlazados al átomo de hidrógeno mediante un enlace simple.


En función del número de grupos alquilo o arilo unido al nitrógeno las aminas se clasifican en:

Amina primaria: están constituidas por un grupo amino unido a un sustituyente alquilo o arilo (R- NH2).

Amina secundaria: están formadas por dos grupos alquilo o arilo (R-NH-R´) unidos al átomo de hidrógeno.


Amina terciaria: tienen tres grupos alquilo o arilo unidos al nitrógeno (NR3).


IMPORTANCIA BIOLÓGICA DE LAS AMINAS

En el cuerpo humano hay diferentes aminas que cumplen funciones vitales en el organismo, entre las cuales se encuentran:

Histamina: es la sustancia responsable de las reacciones típicas de la alergia como la dilatación de los vasos sanguíneos, también es un importante neurotransmisor.

Niacina: es una vitamina que ayuda al buen funcionamiento de órganos como la piel, además interviene en procesos del sistema digestivo y nervioso.

Dopamina: es un neurotransmisor del sistema nervioso central y periférico.

PROPIEDADES DE LAS AMINAS

Las propiedades de las aminas están asociadas a su estructura química y la forma en que ésta determina las interacciones moleculares. En general, las aminas son polares y presentan interacciones del tipo dipolo-dipolo, además, aquellas que contienen enlaces de N-H pueden interactuar mediante enlaces de hidrógeno. Debido a que el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno presente en los alcoholes (R-OH), los puentes de hidrógeno en las aminas son más débiles y por tanto sus puntos de ebullición suelen ser menores a los de los alcoholes de igual masa molecular.

¿Sabías que incluso las aminas terciarias pueden interaccionar con otras moléculas que formen enlaces de hidrógeno? Esto debido al par de electrones libre del nitrógeno.

En cuanto a la solubilidad, las aminas con menos de siete átomos de carbono son solubles en agua, propiedad que disminuye al aumentar el número de carbonos.

Las aminas se comportan como bases débiles en presencia de un ácido, tal como muestra el siguiente ejemplo:


AMINAS MEDICINALES

En la medicina hay drogas o fármacos que pertenecen al grupo de las aminas, como son los antihistamínicos recetados en los casos de alergias y gripes, también la morfina administrada en dosis pequeñas a pacientes que sufren dolor crónico y agudo.

Sin embargo, algunas aminas como la cocaína, la nicotina y la metanfetamina generan adicción y demás efectos negativos sobre el sistema nervioso central y la salud en general.

¿Sabías que el nombre de vitaminas se debe a que inicialmente se creía dichas biomoléculas eran todas aminas?

NOMENCLATURA DE AMINAS

Las aminas se nombran como alcanoaminas o alquilaminas, es decir, se nombran utilizando el nombre del alcano o sustituyente alquilo, respectivamente. En ambos casos se utiliza la terminación –amina.


En aquellos casos donde hay más de un sustituyente se deben nombrar en orden alfabético, así mismo, si alguno de estos se repite varias veces se utilizan los prefijos de cantidad: di, tri y tetra, entre otros.


También es posible nombrar los sustituyentes empleando la letra N como localizador, siempre que los sustituyentes estén unidos al átomo de nitrógeno.


En compuestos donde la prioridad corresponde a otra función química, las aminas se nombran empleando el término amino- precedido por el localizador.


SALES CUATERNARIAS

Las sales cuaternarias se forman cuando una amina reacciona con un ácido. Se utilizan como producto de limpieza y en medicamentos, ya que son más estables y resistentes que las aminas de las cuales provienen.



¡Aplica lo aprendido!

Indica el nombre del siguiente compuesto.


  1. Enumera la cadena carbonada más larga.

  1. Identificar los sustituyentes.

  1. Nombrar el compuesto.

Propiedades y nomenclatura de ésteres

Los ésteres son compuestos orgánicos oxigenados que contienen un carbonilo unido a un grupo alcoxido y un grupo alquilo o arilo. Éstos se obtienen a partir de ácidos carboxílicos, por lo cual se conocen como derivados de los mismos.

Los ésteres (R-COOR) son compuestos estructuralmente relacionados a los ácidos carboxílicos (R-COOH), ya que la formación del éster requiere la sustitución del grupo –OH del ácido por un grupo –OR´.

Esterificación

La esterificación es una reacción a partir de la cual se pueden obtener ésteres. Para ellos se hace reaccionar un acido carboxílico con un alcohol para formar el éster más agua, generalmente se emplea un acido fuerte como catalizador.

PROPIEDADES DE LOS ÉSTERES

Los ésteres de baja masa molecular se caracterizan por ser líquidos con aromas agradables, conforme la masa molecular aumenta, lo esteres tienden a ser sólidos a temperatura ambiente e inodoros.

La solubilidad de los esteres en agua disminuye conforme aumenta la cadena carbonada.

Por otro lado, sus puntos de ebullición suelen ser más bajos que el del ácido del cual deriva cada uno debido a que la presencia de un grupo alquilo o arilo en lugar del hidrógeno dificulta la formación de enlaces de hidrógeno.

Aroma a ésteres

Una de las características de los esteres está relacionado a su aroma, el cual es responsable del olor de algunas frutas y flores. Por ello se utilizan en la industria de las fragancias y perfumes.

El plátano debe su aroma al etanoato de pentilo.
El pentoanato de pentilo es el responsable del olor a manzana.
El albaricoque es un aroma asociado al butanoato de pentilo.
El olor a frambuesa se debe al octanoato de heptilo.

NOMENCLATURA DE ÉSTERES

Además de las regla generales de nomenclatura, la IUPAC determinó una serie de reglas específicas para los ésteres, las cuales se detallan a continuación.

¡Recuerda!

Las normas generales de nomenclatura orgánica son:

  1. Seleccionar la cadena principal, ésta siempre es la más larga y la que contiene el grupo funcional de mayor prioridad.
  2. Enumerar la cadena principal, para lo cual se asigna la numeración más baja posible al grupo funcional principal y a los sustituyentes e insaturaciones presentes en la estructura.
  3. Identificar y nombrar los sustituyentes presentes.
  4. Los sustituyentes se nombran en orden alfabético, en casos donde los sustituyentes se encuentran repetidos se utilizan prefijos de cantidad que no son considerados al momento de ordenar, por ejemplo: di = 2, tri = 3, tetra = 4, penta = 5, hexa = 6 y así sucesivamente.

 

  1. Los ésteres se nombran como sales del ácido carboxílico del cual provienen. Para ello se sustituye la terminación –oico por el sufijo –oato, luego se coloca el nombre del sustituyente alquilo o arilo unido al átomo de oxígeno, dichos nombres deben estar separados por la palabra “de”.

– Ejemplo:

  1. En compuestos donde el grupo éster se encuentra como sustituyente, por ejemplo en ácidos carboxílicos y anhídridos ácidos, se emplea el nombre del alcoxido correspondiente seguido de la palabra carbonil.
  • Ejemplo:

 

Algunos medicamentos son ésteres, por ejemplo la aspirina.
  1. En aquellos compuestos donde el grupo éster está unido a un ciclo se considera como cadena principal al ciclo, cuyo nombre va seguido de la terminación –carboxilato de alquilo, donde el nombre del alquilo dependerá del número de carbonos.
  • Ejemplo:

 

¿Sabías qué...?
Los ésteres cíclicos reciben el nombre de lactonas

 

Valerolactona

Ejemplo:

Nombre el siguiente compuesto:

Paso 1: reconocer el ácido del cual proviene el éster, luego se elimina la palabra ácido y se sustituye el sufijo –ico por -ato.

Paso 2: reconocer y nombrar el grupo alquilo unido al oxigeno.

Paso 3: escribir el nombre completo del compuesto.

Los alcanos

Los alcanos son compuestos que están formados solo por enlaces entre átomos de carbono e hidrógeno. Comúnmente se los suele llamar también hidrocarburos.

El alcano más simple es el metano, cuya fórmula molecular es CH4. Admitiendo la tetravalencia del carbono y la monovalencia del hidrógeno, solamente es posible una estructura para el metano:

El alcano con dos átomos de carbono, el etano, tiene por fórmula molecular C2H6. Su fórmula estructural es:

Cuando el número de átomos de carbono es n, su fórmula molecular es CnH2n+2. Los alcanos pueden suponerse derivados del metano por sustitución sucesiva de un hidrógeno por un grupo metilo, CH3.

Los alcanos pueden ser de cadena lineal o de cadena ramificada. En la cadena normal cada átomo de carbono está unido directamente a lo sumo a otros dos, es decir, los carbonos son primarios o secundarios; en las cadenas ramificadas existen también átomos de carbono terciarios o cuaternarios:

 

El metano es el alcano más simple.

Una cadena ramificada se puede considerar como una cadena normal en la que la parte de sus átomos de hidrógeno han sido sustituidos por grupos CnH2n+1, que se denominan cadenas laterales.

Dado que la fórmula estructural desarrollada ocupa mucho espacio, para los alcanos de cadena larga se acostumbra usar la fórmula estructural abreviada, que se escribe poniendo entre paréntesis las cadenas laterales (y los sustituyentes) para indicar que esos átomos o grupos están directamente unidos al átomo de carbono precedente no escrito entre paréntesis. Por ejemplo, la última fórmula que hemos escrito en forma desarrollada, en forma abreviada se escribiría:

CH3 CH(CH3)CH2 C(CH3)3

Nomenclatura de los alcanos

Los primeros químicos nombraban en general los compuestos haciendo referencia a su origen. Esto dio lugar a una nomenclatura vulgar que, en muchos casos, aún se emplea. A medida que fue aumentando el número de compuestos orgánicos conocidos se fue haciendo evidente la necesidad de sistematizar la nomenclatura, de manera que el nombre de un compuesto reflejara su estructura. La nomenclatura actual se basa en la establecida en el Congreso de Química de Ginebra de 1892 (nomenclatura de Ginebra), que ha sido revisada repetidas veces, siendo las últimas reglas las que recomendó en 1957 la Comisión de Nomenclatura de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC). En esta obra seguiremos el sistema de la IUPAC, aunque usaremos nombres vulgares cuando éstos estén muy arraigados.

Los cuatro primeros alcanos tienen nombres especiales (relacionados con su historia); a partir del quinto término se nombran según el prefijo griego o latino correspondiente al número de átomos seguido de la terminación -ano.

Los alcanos de cadena normal se indican colocando una n delante del nombre (n-butano) cuando se los quiere diferenciar de los que tienen el mismo número de átomos de carbono pero cadena ramificada en el primer enlace, a los que se antepone el prefijo iso- (iso-butano).

Los radicales monovalentes que se forman eliminando un átomo de hidrógeno de un carbono extremo de un alcano se denominan radicales alquilo. El nombre de cada radical se obtiene cambiando el sufijo -ano del nombre del alcano por -ilo, o bien por -il si el nombre del radical antecede en el nombre del compuesto (por ejemplo, el radical metilo o metil es CH3).

Para nombrar a los hidrocarburos ramificados se elige la cadena más larga y el compuesto se nombra como derivado de ese alcano de cadena normal. La cadena de carbonos se numera de un extremo a otro, eligiendo empezar por el extremo que permita que los números usados para ubicar las cadenas laterales sean lo más bajos posible. Por ejemplo, el 2-etil-3-metil-pentano sería:

Al examinar las fórmulas de los alcanos se observa que dos cualesquiera de ellos se diferencian en uno o más CH2. Una serie de compuestos en la que, como en las parafinas, los sucesivos términos se diferencian en un CH2 se denomina serie homóloga, denominándose homólogos los términos de la misma.

Los constantes físicas (densidad, solubilidad, punto de fusión, índice de refracción, etc.) de los términos de una misma serie homóloga suelen variar de un modo continuo con el aumento del peso molecular, sobre todo los puntos de fusión y de ebullición.

Propiedades generales de los alcanos

Las propiedades físicas de los alcanos siguen la gradación propia de los términos de una serie homóloga. Los cuatro primeros términos de los alcanos normales son gaseosos, del 5 al 16 son líquidos y los términos superiores, sólidos. Son incoloros e inodoros, insolubles en agua, miscibles entre sí y fácilmente solubles en disolventes orgánicos, tales como éter, sulfuro de carbono, benceno, etc. Fácilmente combustibles, arden con llama tanto más luminosa cuanto mayor es el número de carbonos de su molécula. Son estables y químicamente inertes puesto que a temperatura ambiente no son atacados por los ácidos ni las bases fuertes; ésta es la razón por la que se les denomina también parafinas (poca afinidad). Los halógenos se combinan con ellos por sustitución, formándose el derivado halogenado y el hidrácido correspondiente. Así, el metano reacciona con gas cloro dando cloruro de metilo y cloruro de hidrógeno:

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

El proceso puede proseguir hasta la sustitución de todos los hidrógenos por átomos de Cl, formándose tetracloruro de carbono.

El alcano más importante es el metano, que es muy estable, ya que sólo empieza a descomponerse por encima de los 600 °C.

Los alcanos son incoloros, inoloros e insolubles en agua.

Estado natural de los alcanos

Los alcanos son compuestos muy abundantes en la naturaleza. El primer término de la serie, el metano, se desprende en los pantanos como producto de la descomposición de sustancias orgánicas por acción de bacterias anaerobias (es decir, en ausencia de aire); de ahí su antiguo nombre de gas de los pantanos. También se desprende en las minas de carbón (grisú), donde puede provocar peligrosas explosiones. Es el principal componente del gas natural, cada día más utilizado por ser un combustible limpio y de elevado poder calorífico. Los demás alcanos se hallan contenidos en el gas natural y en el petróleo, del que pueden obtenerse muchos hidrocarburos saturados por destilación fraccionada. El propano y el butano son constituyentes del gas natural y del gas de los pozos petrolíferos, de los cuales se pueden separar por fraccionamiento. Se utilizan como combustibles, comercializándose licuados bajo presión en bombonas, a diferencia del gas natural, que se suministra por cañerías.