Os hidrocarbonetos saturados são definidos como compostos químicos constituídos exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio. Esses compostos surgem da destilação fracionada, de petróleo ou gás natural. Os hidrocarbonetos alifáticos cujos átomos de carbono estão ligados entre si por ligações simples são saturados. Quando unidos por ligações duplas ou triplas, eles são hidrocarbonetos insaturados.
Os hidrocarbonetos alifáticos, segundo a teoria, são aqueles que não possuem um anel aromático. Eles podem ser saturados ou insaturados. Os saturados são os alcanos (grupo em que todos os carbonos têm dois pares de ligações simples), enquanto os insaturados (também conhecidos como insaturados) são os alcenos (que, pelo menos, têm uma ligação dupla) e os alcinos (com links triplos).
Os hidrocarbonetos saturados são nomeados de acordo com o número de átomos de carbono na cadeia que forma a molécula, acrescentando a desinência -ano.
Exemplos:
Metano → CH3
Etano → CH3-CH3
Propano → CH3-CH2-CH3
Butano → CH3-CH2-CH2-CH3
Pentano → CH3-CH2-CH2-CH2-CH3
O exemplo acima mostra uma série homóloga, pois embora cada molécula seja composta por um número diferente de átomos de carbono, todas possuem o mesmo grupo funcional em comum.
Quando um hidrocarboneto sofre a perda de hidrogênio, o que é chamado de radical é formado. Os radicais recebem o nome do hidrocarboneto de onde provêm, mas mudando o ano final, por -ilo, no caso em que nomearmos o radical isoladamente, ou com a desinência -il, no caso de nomear o composto inteiro.
Exemplos:
Metil → CH3
Etil → CH3CH2
Propil → CH3CH2CH2
Os hidrocarbonetos saturados são obtidos a partir do petróleo ou gás natural. Eles também podem ser sintetizados em laboratório. Um dos métodos usados é a adição de hidrogênio às ligações duplas de alcenos e alcinos (ver t28). Essa relação surge com a presença de catalisadores de platina, níquel ou paládio, para formar alcanos com o mesmo esqueleto de carbono.
CH3 - CH = CH2 + H2® CH3 - CH2 - CH3
Quando as condições certas são encontradas, os seguintes tipos de reações podem ocorrer:
1. Combustão: a reação de combustão é a mais importante nos hidrocarbonetos saturados, uma vez que esses hidrocarbonetos são usados como combustíveis, pois são capazes de liberar uma grande quantidade de energia. Na combustão, CO2 e água são sempre liberados.
Exemplo: reação de combustão de butano:
2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O + 2640 KJ / mol
2. Craqueamento: ocorre quando os hidrocarbonetos saturados são separados daqueles que contêm menos carbono, ou seja, hidrocarbonetos menores. Quando essa reação ocorre com o calor, é chamada de craqueamento térmico; quando é realizada por catalisadores, é chamada de craqueamento catalítico. O cracking é usado para obter gasolina a partir de frações do óleo de maior peso.
3. Halogenação: neste tipo de reação, um hidrocarboneto hidrogênio é substituído por um elemento halógeno.
