Son compuestos orgánicos, en la tierra,
formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. La estructura molecular
consiste en un armazón de átomos de carbono y átomos de hidrógeno. Las cadenas
de átomos de carbono pueden ser lineales o ramificadas, y abiertas o cerradas.
Los que tienen en su molécula otros elementos químicos (heteroátomos) se llaman
hidrocarburos sustituidos. El hidrocarburo puede encontrarse también en muchos
planetas sin necesidad de que haya habido vida para generar petróleo, como en
Júpiter, Saturno, Titán y Neptuno, compuestos parcialmente por hidrocarburos
como el metano o el etano.
Los
hidrocarburos se pueden clasificar en dos tipos, que son alifáticos y
aromáticos. Los alifáticos, a su vez se pueden clasificar en alcanos, alquenos
y alquinos según los tipos de enlace que unen entre sí los átomos de carbono.
De acuerdo al
tipo de estructuras que pueden formar, los hidrocarburos se pueden clasificar
como:
Hidrocarburos
acíclicos, los cuales presentan sus cadenas abiertas. A su vez se clasifican
en:
Hidrocarburos
lineales a los que carecen de cadenas laterales
Hidrocarburos
ramificados, los cuales presentan cadenas laterales.
Hidrocarburos
cíclicos ó cicloalcanos, que se definen como hidrocarburos de cadena cerrada.
Éstos a su vez se clasifican como:
Monocíclicos,
que tienen una sola operación de ciclización.
Policíclicos,
que contienen varias operaciones de ciclización.
Los sistemas
policíclicos se pueden clasificar por su complejidad en:
Fusionados,
cuando al menos dos ciclos comparten un enlace covalente.
Espiroalcanos,
cuando al menos dos ciclos tienen un solo carbono en común.
Puentes
Estructuras de von Baeyer, cuando una cadena lateral de un ciclo se conecta en
un carbono cualquiera. Si se conectara en el carbono de unión del ciclo con la
cadena, se tendría un compuesto espiro. Si la conexión fuera sobre el carbono
vecinal de unión del ciclo con la cadena, se tendría un compuesto fusionado.
Una conexión en otro carbono distinto a los anteriores genera un puente.
Agrupaciones,
cuando dos ciclos independientes se conectan por medio de un enlace covalente.
Ciclofanos,
cuando a partir de un ciclo dos cadenas se conectan con otro ciclo.
Según los
enlaces entre los átomos de carbono, los hidrocarburos se clasifican en:
Hidrocarburos
alifáticos, los cuales carecen de un anillo aromático, que a su vez se
clasifican en:
Hidrocarburos
saturados, (alcanos o parafinas), en la que todos sus carbonos tienen cuatro
enlaces simples (o más técnicamente, con hibridación sp3).
Hidrocarburos
no saturados o insaturados, que presentan al menos un enlace doble (alquenos u
olefinas) o triple (alquino o acetilénico) en sus enlaces de carbono.
Hidrocarburos
aromáticos, los cuales presentan al menos una estructura que cumple la regla de
Hückel (Estructura cíclica, que todos sus carbonos sean de hibridación sp2 y
que el número de electrones en resonancia sea par no divisible entre 4).
Los
hidrocarburos extraídos directamente de formaciones geológicas en estado
líquido se conocen comúnmente con el nombre de petróleo, mientras que los que
se encuentran en estado gaseoso se les conoce como gas natural. La explotación
comercial de los hidrocarburos constituye una actividad económica de primera
importancia, pues forman parte de los principales combustibles fósiles
(petróleo y gas natural), así como de todo tipo de plásticos, ceras y
lubricantes.
Hidrocarburos
sustituidos
son compuestos que tienen la misma estructura que un
hidrocarburo, pero que contienen átomos de otros elementos distintos al
hidrógeno y el carbono en lugar de una parte del hidrocarburo. La parte de la
molécula que tiene un ordenamiento específico de átomos, que es el responsable
del comportamiento químico de la molécula base, recibe el nombre de grupo
funcional.
Por ejemplo:
Los
compuestos halogenados tienen como grupo funcional los átomos de halógenos.
Tienen una alta densidad. Se utilizan en refrigerantes, disolventes,
pesticidas, repelentes de polillas, en algunos plásticos y en funciones
biológicas: hormonas tiroideas. Por ejemplo: cloroformo, diclorometano,
tiroxina, Freón, DDT, PCBs, PVC. La estructura de los compuestos halogenados
es: R-X, en donde X es flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) y yodo (I), y R es un
radical de hidrocarburo.
Toxicología
Las
intoxicaciones por hidrocarburos tienden a causar cuadros respiratorios
relativamente severos. La gasolina, el queroseno y los aceites y/o barnices
para el tratamiento de muebles, que contienen hidrocarburos, son los agentes
más comúnmente implicados en las intoxicaciones. El tratamiento a menudo
requiere intubación y ventilación mecánica. Inducir el vómito en estos sujetos
está contraindicado porque puede causar más daño esofágico.
Microorganismos
que degradan los hidrocarburos
Los
microorganismos se consideran como seres capaces de adaptarse y adaptar su
metabolismo en función de las condiciones ambientales en las que se desarrollen
y los parámetros físico-químicos que presenten, lo que les permite también
desarrollarse en lugares donde están presentes los hidrocarburos.
Existen
alrededor de 160 géneros de microorganismos que degradan los hidrocarburos,
entre los principales se encuentran:
Acinetobacter
Flavobacterium
Corynebacterium
Bacillus
Achromobacter
Rhodococcus
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