EJEMPLO 1
Metano
Alcano · CH₄
Un carbono está unido a cuatro hidrógenos mediante enlaces simples. Es el miembro más pequeño de los alcanos.
CH₄
Es el componente principal del gas natural, pero no equivale a toda esa mezcla.
QUÍMICA · CARBONO E HIDRÓGENO
21 ejemplos de hidrocarburos
Fórmulas y estructuras para reconocer alcanos, alquenos, alquinos, ciclos y aromáticos. Compara las variantes y practica con ocho ejercicios resueltos.
Qué son los hidrocarburos
Los hidrocarburos son compuestos formados exclusivamente por carbono e hidrógeno. Metano, hexano y benceno son ejemplos; el etanol no lo es, porque también contiene oxígeno.
Para clasificarlos, observa tanto los enlaces como la forma de conectar los carbonos. Una cadena puede ser abierta o cerrarse en un anillo; puede tener ramificaciones y enlaces simples, dobles o triples. Estos criterios se combinan.
Seis ejemplos de alcanos
EJEMPLO 2
Etano
Alcano · C₂H₆
Dos carbonos comparten un enlace simple. Cada carbono tiene otros tres enlaces, todos con hidrógeno.
CH₃–CH₃
Cuenta 3 + 3 = 6 hidrógenos; los dos grupos CH₃ no son dos moléculas separadas.
EJEMPLO 3
Propano
Alcano · C₃H₈
La cadena abierta tiene tres carbonos y ningún enlace múltiple. El carbono central lleva dos hidrógenos.
CH₃–CH₂–CH₃
Propano y propeno tienen tres carbonos, pero difieren en sus enlaces y en el número de H.
EJEMPLO 4
Butano
Alcano de cadena no ramificada · C₄H₁₀
Los cuatro carbonos forman una cadena continua. Los extremos aportan seis hidrógenos y los dos carbonos interiores, cuatro.
CH₃–CH₂–CH₂–CH₃
C₄H₁₀ también corresponde al 2-metilpropano, que tiene otra conectividad: compara el ejemplo 15.
EJEMPLO 5
Pentano
Alcano de cadena no ramificada · C₅H₁₂
Hay cinco carbonos unidos por enlaces simples y doce hidrógenos. Cumple CₙH₂ₙ₊₂ con n = 5.
CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃
La cadena no ramificada se especifica con el nombre pentano; su fórmula molecular admite otros isómeros.
EJEMPLO 6
Hexano
Alcano de cadena no ramificada · C₆H₁₄
Los seis carbonos forman una cadena abierta saturada. El n-hexano se emplea como disolvente en procesos industriales.
CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–CH₂–CH₃
La fórmula C₆H₁₄ también admite isómeros ramificados. Aquí se representa específicamente el n-hexano.
Alquenos y alquinos: ejemplos 7–14
EJEMPLO 7
Eteno (etileno)
Alqueno · C₂H₄
El doble enlace C=C contiene un enlace sigma y uno pi. Cada carbono conserva dos enlaces simples con H.
CH₂=CH₂
Es materia prima del polietileno; el monómero y el polímero no son la misma sustancia.
EJEMPLO 8
Propeno (propileno)
Alqueno · C₃H₆
La cadena tiene tres carbonos y un doble enlace. Se cuentan 2 + 1 + 3 = 6 hidrógenos.
CH₂=CH–CH₃
El ciclopropano también tiene fórmula C₃H₆, pero forma un anillo con enlaces simples.
EJEMPLO 9
But-1-eno (1-buteno)
Alqueno · C₄H₈
El doble enlace empieza en el carbono 1, al numerar desde el extremo más próximo a él.
CH₂=CH–CH₂–CH₃
No presenta isomería E/Z en ese doble enlace: el carbono terminal lleva dos H iguales.
EJEMPLO 10
But-2-eno (2-buteno)
Alqueno · C₄H₈
El doble enlace está entre los carbonos 2 y 3. Es un isómero de posición del but-1-eno.
CH₃–CH=CH–CH₃
Admite formas cis y trans. Esta fórmula semidesarrollada no especifica cuál de las dos se representa.
EJEMPLO 11
Etino (acetileno)
Alquino · C₂H₂
Los carbonos comparten un enlace triple: un sigma y dos pi. Cada carbono solo lleva un hidrógeno.
HC≡CH
Los carbonos del triple enlace se describen con hibridación sp, no sp³.
EJEMPLO 12
Propino
Alquino · C₃H₄
Tiene tres carbonos y un triple enlace terminal. El carbono central no lleva hidrógeno.
HC≡C–CH₃
Cuenta 1 + 0 + 3 = 4 H; no asignes un H a cada carbono por defecto.
EJEMPLO 13
But-1-ino (1-butino)
Alquino · C₄H₆
El triple enlace comienza en el carbono 1. Los hidrógenos suman 1 + 0 + 2 + 3 = 6.
HC≡C–CH₂–CH₃
Decir solo «butino» deja sin precisar la posición del triple enlace.
EJEMPLO 14
But-2-ino (2-butino)
Alquino · C₄H₆
El triple enlace ocupa la posición central. Ninguno de los dos carbonos de ese enlace lleva H.
CH₃–C≡C–CH₃
Tiene la misma fórmula que el but-1-ino, pero distinta conectividad.
Ramificaciones, anillos y otros ejemplos
EJEMPLO 15
2-metilpropano (isobutano)
Alcano ramificado · C₄H₁₀
Un carbono central está unido a tres grupos metilo y a un H. Son cuatro carbonos en total.
CH₃–CH(CH₃)–CH₃
Ramificación no significa insaturación: todos sus enlaces son simples.
EJEMPLO 16
Ciclopropano
Cicloalcano · C₃H₆
Tres carbonos cierran un anillo; cada uno se enlaza a dos carbonos y a dos H. No hay C=C.
Anillo de tres grupos CH₂
Es saturado y alifático, aunque C₃H₆ coincida con la fórmula del propeno. Su anillo presenta tensión.
EJEMPLO 17
Ciclohexano
Cicloalcano · C₆H₁₂
Tiene seis carbonos en un anillo y solo enlaces simples. Cada carbono lleva dos H.
Anillo de seis grupos CH₂
No es aromático. Dibujar seis vértices no lo convierte en benceno; el anillo tampoco tiene que ser plano.
EJEMPLO 18
Ciclohexeno
Cicloalqueno · C₆H₁₀
Los dos carbonos del doble enlace llevan un H cada uno; los otros cuatro son CH₂: 2 + 8 = 10 H.
Anillo de seis carbonos con un C=C
Es cíclico, alifático e insaturado. «Cíclico» y «aromático» no son sinónimos.
EJEMPLO 19
Benceno
Hidrocarburo aromático · C₆H₆
Cada carbono lleva un H. Los seis electrones pi están deslocalizados sobre el anillo.
Anillo aromático de seis grupos CH
Los seis enlaces C–C son equivalentes; un dibujo de dobles alternados es una representación, no tres dobles localizados que alternan físicamente.
EJEMPLO 20
Tolueno (metilbenceno)
Hidrocarburo aromático · C₇H₈
Un grupo metilo sustituye a un hidrógeno del benceno: el anillo aporta cinco H y el metilo, tres.
C₆H₅–CH₃
Sigue siendo hidrocarburo porque solo contiene C y H. El fenol, con un –OH, es aromático pero no es hidrocarburo.
EJEMPLO 21
Buta-1,3-dieno (1,3-butadieno)
Dieno · C₄H₆
La cadena de cuatro carbonos tiene dos dobles enlaces separados por uno simple. Sus hidrógenos suman 2 + 1 + 1 + 2 = 6.
CH₂=CH–CH=CH₂
Comparte C₄H₆ con los butinos, pero no tiene ningún triple enlace. La fórmula molecular no basta para decidir la familia.
Cómo se clasifican los hidrocarburos
| Familia o criterio | Ejemplo | Qué mirar |
|---|---|---|
| Alcano acíclico | Propano, C₃H₈ | Cadena abierta, enlaces simples; CₙH₂ₙ₊₂. |
| Alqueno acíclico con un C=C | Propeno, C₃H₆ | Un doble enlace, sin anillos; CₙH₂ₙ. |
| Alquino acíclico con un C≡C | Propino, C₃H₄ | Un triple enlace, sin otros enlaces múltiples ni anillos; CₙH₂ₙ₋₂. |
| Cicloalcano de un anillo | Ciclopropano, C₃H₆ | Anillo saturado; CₙH₂ₙ. |
| Cicloalqueno de un anillo y un C=C | Ciclohexeno, C₆H₁₀ | Anillo más doble enlace; CₙH₂ₙ₋₂. |
| Dieno acíclico | Buta-1,3-dieno, C₄H₆ | Dos dobles enlaces; CₙH₂ₙ₋₂. |
| Aromático | Benceno, C₆H₆ | Sistema cíclico con deslocalización electrónica; no cualquier anillo. |
n es el número de átomos de carbono. Estas fórmulas requieren las condiciones indicadas: no permiten clasificar por sí solas una sustancia. Alcano también se conoce tradicionalmente como parafina; alqueno, como olefina.
Alifático significa no aromático: incluye compuestos de cadena abierta y cíclicos no aromáticos. Saturado indica que no hay enlaces C=C ni C≡C; una ramificación o un anillo no bastan para llamar insaturado a un hidrocarburo.
Cómo leer una fórmula y contar los átomos
- Comprueba los elementos: si aparece O, N, Cl u otro elemento, ya no es un hidrocarburo.
- Lee la conectividad: distingue cadena abierta, ramificación y anillo.
- Localiza enlaces múltiples: numera la cadena desde el extremo que les dé los localizadores más bajos.
- Cuenta C y H: en estas estructuras neutras, cada carbono completa cuatro unidades de enlace. Un doble cuenta dos; un triple, tres.
En HC≡C–CH₂–CH₃, los carbonos tienen respectivamente 1, 0, 2 y 3 hidrógenos. La suma es 6: but-1-ino, C₄H₆. Esto no significa que el carbono tenga siempre número de oxidación +4: valencia y número de oxidación son conceptos distintos.
Enlaces sigma, pi e hibridación
| Entre dos carbonos | Componentes del enlace | Hibridación típica en estos casos |
|---|---|---|
| Simple en un alcano | Un sigma (σ) | sp³ |
| Doble en un alqueno | Un sigma y un pi (π) | sp² |
| Triple en un alquino | Un sigma y dos pi | sp |
Los enlaces C–H son enlaces simples sigma. Un enlace múltiple entre carbonos no vuelve automáticamente «débil» a toda la molécula ni determina por sí solo su estado físico.
En el benceno, cada carbono es sp² y participa en un sistema pi deslocalizado. El ciclohexano, en cambio, es un anillo saturado. Un derivado con oxígeno, como el fenol, puede ser aromático sin ser hidrocarburo.
Propiedades y estados físicos
Los hidrocarburos suelen ser poco solubles en agua y de baja polaridad. Para explicar sus propiedades también hay que considerar tamaño, forma, fuerzas intermoleculares, temperatura y presión.
- A 25 °C y presión cercana a 1 atm, metano, etano, propano y butano son gases; pentano y hexano de cadena no ramificada son líquidos.
- No existe una frontera universal según la cual todo hidrocarburo con más de diez carbonos sea sólido: la estructura importa.
- La posición de un doble enlace no determina por sí sola la polaridad. La distribución de carga y la geometría también cuentan; el but-2-eno tiene formas cis y trans.
- No todos los tamaños de anillo admiten con la misma facilidad dobles o triples enlaces: los anillos pequeños introducen restricciones geométricas.
Aplicaciones de los hidrocarburos
Gas natural y gas licuado
El gas natural es una mezcla cuyo componente principal es metano. Se obtiene de yacimientos; la fractura hidráulica es una técnica de extracción en algunos de ellos. Su formación geológica ocurre a lo largo de millones de años. Se utiliza, entre otros usos, como combustible.
El GLP o gas LP suele contener propano, butanos o sus mezclas. A temperatura ambiente pueden mantenerse líquidos bajo presión suficiente; enfriar también favorece la licuefacción. Comprimir un gas no significa automáticamente enfriarlo. Al vaporizarse, el líquido absorbe calor de su entorno.
EIA · Hidrocarburos gaseosos y licuefacción
Disolventes en la industria de aceites
Los disolventes a base de hexanos se emplean para extraer aceite de semillas en instalaciones industriales. Después se separa y recupera el disolvente. Esta aplicación aprovecha la afinidad del disolvente por los aceites.
EPA · Extracción de aceite vegetal con disolventes
Acetileno en lámparas históricas
Las lámparas de carburo utilizaron acetileno como combustible. Ese gas se producía mediante la reacción del carburo de calcio con agua. Es una aplicación histórica de un alquino; el balance de la reacción se muestra más abajo.
Smithsonian · Lámparas de carburo
Gasolina: una mezcla
La gasolina contiene diferentes hidrocarburos y puede incorporar otros componentes. No es octano puro ni una mezcla formada únicamente por octanos ramificados. En un motor, la combustión libera energía y los gases calientes realizan trabajo al expandirse.
EIA · Definiciones de productos petrolíferos
Del eteno y el propeno a los plásticos
El eteno se utiliza para fabricar polietileno (PE). Hay distintos tipos, incluidos PE de alta densidad, de baja densidad y lineal de baja densidad. Sus propiedades y usos en películas o envases dependen del tipo y del proceso de fabricación.
Universidad de York · Polietileno
El propeno es materia prima del polipropileno (PP), empleado, por ejemplo, en envases. Un recipiente destinado a objetos punzantes necesita un diseño y prestaciones adecuados: el nombre del polímero por sí solo no garantiza esa función.
Dos reacciones con balance explicado
Combustión completa del metano
CH₄(g) + 2 O₂(g) → CO₂(g) + 2 H₂O(g)
Con oxígeno suficiente y una fuente de ignición, se representa la combustión completa. El agua se indica como vapor en los gases calientes; al enfriarse puede condensarse. Cada lado tiene 1 C, 4 H y 4 O. Una combustión incompleta puede producir otros productos, como CO y hollín.
Formación de acetileno a partir de carburo
CaC₂(s) + 2 H₂O(l) → C₂H₂(g) + Ca(OH)₂(s)
Se representa la formación de acetileno y de hidróxido de calcio, con residuo sólido; una parte del hidróxido puede disolverse en el agua presente. Ambos lados contienen 1 Ca, 2 C, 4 H y 2 O, y carga neta cero. Es una explicación química de las lámparas históricas, no una práctica para generar o encender el gas.
Errores frecuentes
- Confundir aromático con hidrocarburo: el fenol es aromático, pero contiene O.
- Excluir los ciclos de los alifáticos: el ciclohexano es alifático y cíclico.
- Decidir por la fórmula sola: C₃H₆ puede ser propeno o ciclopropano.
- Asignar sp³ a un C=C o C≡C: en estos ejemplos corresponde sp² o sp, respectivamente.
- Escribir «butino» sin localizador: distingue but-1-ino y but-2-ino.
- Contar los polímeros como monómeros: una molécula de eteno no es una cadena de polietileno.
- Identificar sustancias por su aspecto: una fotografía de aceite o plástico no demuestra su composición.
Ocho ejercicios resueltos
1. ¿Cuáles son hidrocarburos: C₂H₆, C₂H₅OH, C₆H₆ y CO₂?
Ver respuesta
C₂H₆ y C₆H₆: solo contienen C y H. El etanol y el dióxido de carbono contienen oxígeno.
2. ¿C₃H₆ identifica necesariamente un alqueno?
Ver respuesta
No. Puede ser propeno, con un C=C, o ciclopropano, con un anillo y enlaces simples. Hace falta conocer la estructura.
3. ¿Cuántos hidrógenos tiene CH₃–CH(CH₃)–CH₃ y qué tipo de hidrocarburo es?
Ver respuesta
3 + 1 + 3 + 3 = 10. Es 2-metilpropano, C₄H₁₀: un alcano ramificado, no un alqueno.
4. Escribe los dos butinos y explica la diferencia.
Ver respuesta
But-1-ino: HC≡C–CH₂–CH₃. But-2-ino: CH₃–C≡C–CH₃. Ambos son C₄H₆; cambia la posición del triple enlace.
5. ¿Qué diferencia al ciclohexano del benceno?
Ver respuesta
Ciclohexano: C₆H₁₂, anillo saturado con enlaces simples. Benceno: C₆H₆, anillo aromático con electrones pi deslocalizados. No basta que ambos tengan seis carbonos.
6. ¿Cuántos enlaces sigma y pi hay entre los carbonos del eteno y del etino?
Ver respuesta
En eteno: un sigma y un pi, carbonos sp². En etino: un sigma y dos pi, carbonos sp. Solo se cuentan aquí los enlaces entre los dos carbonos.
7. Completa la combustión: CH₄ + __ O₂ → CO₂ + __ H₂O.
Ver respuesta
Los coeficientes son 2 y 2. En cada lado hay 1 C, 4 H y 4 O. Es combustión completa con oxígeno suficiente; en los gases calientes el agua es vapor.
8. ¿La gasolina es octano puro? ¿Y una bolsa puede identificarse como polietileno solo al verla?
Ver respuesta
No en ambos casos. La gasolina es una mezcla de distintos componentes; una fotografía de una bolsa no determina su polímero ni su grado.
Referencias
Fuentes consultadas el 8 de octubre de 2026. Ejemplos explicados y ejercicios: Editorial Ejemplode.
- OpenStax · Hidrocarburos
- IUPAC · Compuestos alifáticos
- OpenStax · Enlaces múltiples
- OpenStax · Estructura del benceno
- EIA · Gas natural
- EIA · Hidrocarburos gaseosos y licuefacción
- EIA · Definiciones de productos petrolíferos
- EPA · Extracción de aceite vegetal con disolventes
- Smithsonian · Lámparas de carburo
- Universidad de York · Polietileno