El índice de insaturación de una molécula se define como la suma del número de enlaces \(\pi\) y del número de ciclos presentes. Los alcanos son hidrocarburos saturados al no contener enlaces \(\pi\) ni ciclos y cumplen la fórmula molecular \(C_nH_{2n+2}\). Para calcular el índice de insaturación de un compuesto no tenemos más que comparar el número de hidrógenos que posee con los que tendría si fuera un alcano de igual número de carbonos. Esta diferencia de hidrógenos dividida entre 2 nos da el índice de insaturación.
Los alquenos son compuestos que contienen dobles enlaces carbono-carbono. Los alquenos responden a la fórmula molecular \(C_nH_{2n}\). Para el mismo número de carbonos tienen dos hidrógenos menos que un alcano, se dice que son compuestos insaturados (presentan una insaturación).
Los cicloalcanos también tienen por fórmula molecular \(C_nH_{2n}\). La presencia de un ciclo o doble enlace disminuye en dos el número de hidrógenos de la molécula. Determinando el número de instauraciones de una fórmula podemos dibujar estructuras de los posibles isómeros.
Por ejemplo, un compuesto de fórmula C8H14, tiene cuatro hidrógenos menos que el alcano con igual número de carbonos C8H18. Por tanto, presenta dos insaturaciones que pueden ser debidas a (1) dos dobles enlaces, (2) dos ciclos, (3) un doble enlace y un ciclo, (4) un triple enlace. Las siguientes moléculas son posibles isómeros con fórmula C8H14.
Grados de insaturación en compuestos que contienen halógenos. oxígenos y nitrógenos
- Halogenos: Sumar el número de halógenos al de hidrógenos.
- Oxígenos: Ignorar oxígenos.
- Nitrogenos: Restar el número de nitrógenos del de hidrógenos.
Problema: Calcula el grado de insaturación de las siguientes fórmulas:
a) C4H8
Solución: El alcanos saturado de 4 carbonos tiene de fórmula C4H10. El compuesto tiene un par de hidrógenos menos, así que, su grado de insaturación es uno.
b) C9H16Br2
Solución: Sumamos los halógenos a los hidrógenos obteniéndose la fórmula C9H18. El alcano de nueve carbonos tiene de fórmula C9H20. El compuesto problema tiene un grado de insaturación.
