Gli idrocarburi saturi sono definiti come composti chimici costituiti esclusivamente da atomi di carbonio e idrogeno. Questi composti derivano dalla distillazione frazionata, dal petrolio o dal gas naturale. Gli idrocarburi alifatici i cui atomi di carbonio sono legati tra loro da legami singoli sono saturi. Quando uniti da doppi o tripli legami sono idrocarburi insaturi.
Gli idrocarburi alifatici, secondo la teoria, sono quelli privi di anello aromatico. Possono essere saturi o insaturi. Quelli saturi sono gli alcani (gruppo in cui tutti i carboni hanno due coppie di legami singoli), mentre quelli insaturi (detti anche insaturi) sono gli alcheni (che, almeno, hanno un doppio legame) e gli alchini (con tripla maglia).
Gli idrocarburi saturi prendono il nome dal numero di atomi di carbonio nella catena che forma la molecola, aggiungendo la desinenza -ano.
Esempi:
Metano → CH3
Etano → CH3-CH3
Propano → CH3-CH2-CH3
Butano → CH3-CH2-CH2-CH3
Pentano → CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
L'esempio precedente mostra una serie omologa, perché, sebbene ogni molecola sia composta da un numero diverso di atomi di carbonio, hanno tutte in comune lo stesso gruppo funzionale.
Quando un idrocarburo subisce la perdita di idrogeno, si forma quello che viene chiamato un radicale. I radicali prendono il nome dall'idrocarburo da cui provengono, ma cambiando l'anno finale, da -ilo, nel caso in cui chiamiamo il radicale isolatamente, o con la desinenza -il, nel caso di denominazione dell'intero composto.
Esempi:
Metile → CH3
Etile → CH3CH2
Propile → CH3CH2CH2
Gli idrocarburi saturi sono ottenuti da petrolio o gas naturale. Possono anche essere sintetizzati in laboratorio. Uno dei metodi utilizzati è l'aggiunta di idrogeno ai doppi legami di alcheni e alchini (vedi t28). Questa relazione nasce con la presenza di catalizzatori di platino, nichel o palladio, per formare alcani con lo stesso scheletro di carbonio.
CH3 - CH = CH2 + H2® CH3 - CH2 - CH3
Quando vengono trovate le giuste condizioni, possono verificarsi i seguenti tipi di reazioni:
1. Combustione: la reazione di combustione è la più importante negli idrocarburi saturi, poiché questi idrocarburi sono utilizzati come combustibili, poiché sono in grado di rilasciare una grande quantità di energia. Nella combustione, CO2 e acqua vengono sempre rilasciati.
Esempio: reazione di combustione del butano:
2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O + 2640 KJ / mol
2. Cracking: è quando gli idrocarburi saturi vengono separati da quelli che contengono meno carbonio, cioè idrocarburi più piccoli. Quando questa reazione avviene con il calore, si chiama cracking termico, quando viene eseguita da catalizzatori, si chiama cracking catalitico. Il cracking viene utilizzato per ottenere benzina dalle frazioni di petrolio che hanno un peso maggiore.
3. Alogenazione: in questo tipo di reazione, un idrocarburo idrogeno viene sostituito da un elemento alogeno.
