Alcani, alcheni, alchini, idrocarburi aromatici

Gli alcheni

Sono idrocarburi alifatici a catena aperta, apolari, insolubili in acqua, insaturi per la presenza del doppio legame C-C; hanno ibridazione sp2.
Quando due atomi di carbonio sp2 si uniscono tra loro, si ha la sovrapposizione frontale dei due orbitali sp2, formando due legami σ, e laterale dell’orbitale p, formando un legame π.
Formula: CnH2n. Nomenclatura: radice del nome degli alcani + -ene.
Il gruppo alchenico più conosciuto è il vinile: •CH=CH2

Isomeria: - di posizione [quando il doppio legame si trova in diverse posizioni, pur avendo la stessa formula bruta], di catena [quando vi sono legati dei sostituenti alla catena carboniosa], geometrica [quando l’atomo di idrogeno è sostituito da gruppi atomici diversi; quando questi ultimi sono dalla stessa parte, anteporre il suffisso cis-; quando questi ultimi sono da parti opposte, anteporre il prefisso trans-].

Scissione omolitica H-H -> H•+•H; Scissione eterolitica H+ -> H++H-:
Molecola elettrofila: carente elettroni. Nucleofila: presente di elettroni (come gli alcheni).

Reazioni: - di addizione [quando l’atomo di idrogeno è sostituito da gruppi atomici diversi], di idrogenazione [catalizzatore+H2=alcano (rottura legame H-H)], elettrofila [alc…+ alogeno X2/acido alogenidrico HX/ acqua H2O (si avrà un alcol). H si lega al carbocatione più stabile, il resto al secondo carbocatione più stabile, di conseguenza si avrà una composizione stabile].

Gli alchini

Sono idrocarburi insaturi, hanno triplo legame C≡C (un legame σ e due π), sono insaturi e insolubili in acqua. La loro formula bruta è CnH2n-2. Nomenclatura: radice del nome degli alcani + -ino. Reazioni: idem alcheni.

Gli idrocarburi aromatici

Composti organici costituiti da un anello di almeno 6 atomi di carbonio, altamente insaturi, pur essendo, come ad esempio il benzene, molto stabili. Inizialmente si ipotizzò che fosse composto da due strutture in equilibrio tra loro, e che i legami semplici e doppi si alternassero nella struttura esagonale -> ibrido di risonanza. A seguito di esperimenti, si concluse che i sei orbitali p si sovrappongono a formare una nube elettronica, poichè gli elettroni sono delocalizzati.
Sostituzione elettrofila: due fasi, una lenta e una veloce, la stabilità viene sempre raggiunta, il catalizzatore torna sempre com’era all’inizio, continuando a legarsi e a regire.