1. Oxidación de HidrocarburosUna oxidación completa de un compuesto orgánico, que sólo contiene C e H, es sinónimo de la combustión de dicho compuesto, y esto produce en todos los casos CO2y H2O. La oxidación de los hidrocarburos en aire a bajas temperaturas, son difíciles de controlar, debido a que las mismas son reacciones de radicales libres, estas oxidaciones son selectivas en las posiciones adyacentes a los dobles enlaces. Algunos ejemplos útiles son los siguientes

La combustión del metano presentada arriba es una reacción fuertemente exotérmica de modo que la energía contenida en los enlaces después de la reacción es menor que la que contenían los enlaces antes de la reacción y esto gráficamente se puede representar como sigue en la figura 1.A primera impresión se puede suponer que cuando una reacción es exotérmica debe producirse de manera mas rápida que cuando necesita energía del exterior, sin embargo no es así, hay reacciones endotérmicas que son verdaderamente rápidas ¿Y eso como se explica? la respuesta es simple, la ganancia o pérdida de energía durante una reacción no es determinante en la rapidez de ella, hay otro concepto envuelto en ello y se llama energía de activación.

CombustiónEs la reacción de los alcanos con oxígeno para formar CO2, H2O y calor. Esta reacción es de gran importancia práctica puesto que la mayoría de los alcanos se utilizan como combustibles

La ecuación general para la combustión de un alcano será:

La energía liberada cuando un mol de un compuesto se quema hasta CO2 y H2O es su calor   de combustión . Por convención:   = H0

productos - H0reactivos. Se puede medir

experimentalmente con una precisión muy alta (  0.02%) mediante una bomba calorimétrica y constituye una medida termoquímica importante. Por ejemplo, sirve para cuantificar la estabilidad relativa de los alcanosisómeros.

Consideremos el caso de los alcanos de fórmula C4H10. Dado que todos son isómeros, todos sufren la combustión hasta dar CO2 y H2O de acuerdo con la reacción:

Por tanto las diferencias en sus calores de combustión se corresponden directamente con sus energías potenciales. Cuando comparamos isómeros el de calor de combustión menor es el

más estable. En la siguiente figura se comparan los calores de combustión de todos los alcanosisómeros de 4 C en un diagrama de energía potencial.

Los productos de la reacción son más estables que los reactivos. Cuanto menos estables sean los reactivos mayor será el calor liberado, por tanto entre los alcanos de fórmula C8H18, el isómero más estable será el más ramificado, isobutano y el menos estable será el n-butano ya que es el que tiene mayor calor de combustión es decir debe poseer un contenido energético mayor y ser menos estable termodinámicamente.

También a partir de las entalpías de formación de los productos de combustión y por aplicación dela ley de Hess podremos obtener la entalpía de formación del alcano que oxidemos.

La combustión de los alcanos es un ejemplo de reacción de oxidación reducción. Cuando el metano ó cualquier alcano sufre la combustión el carbono se oxida y el oxigeno se reduce de su estado elemental (número de oxidación = 0) a su estado de oxidación -2.

Para comprender esto, vamos a revisar el concepto de número de oxidación ó estado de oxidación aplicado a los compuestos orgánicos. En compuestos que contienen un sólo C como el metano ó el dióxido de carbono el número de oxidación del C se calcula a partir de la fórmula molecular, ya que ambas moléculas son neutras. Por tanto asumiendo que el estado de oxidación del hidrógeno es +1 y el del oxigeno es -2 podemos calcular que:

Fórmula molecular  , si la molécula es neutra su carga es igual a 0.

Por tanto nº de oxidación del   de oxidación del carbono = -4

Número de oxidación del carbono en compuestos con un solo carbono