2015 M DULO N 3 HIDROCARBUROS




MÓDULO N°3: “Química y combustibles”

Conceptos básicos:
Química orgánica: Grupos funcionales, fórmulas desarrolladas y condensadas.
Hidrocarburos.
Reacciones químicas y procesos asociados al petróleo

Contenidos:
El petróleo como recurso.
Demandas de energía a lo largo del tiempo. Requerimientos energéticos de las sociedades en la actualidad.
Proyección de usos y reservas decombustibles fósiles.
Análisis mundial.
Reservas de combustibles fósiles.
Usos del petróleo, separación y destilación. Refinación de las fracciones y propiedades físico-químicas de las mismas. Comparación entre puntos de ebullición de los hidrocarburos.
Relación estructura - propiedades.
Isomería. Polaridad de los enlaces y de las moléculas.
Dipolos temporarios dipolos permanentes. Fuerzasintermoleculares. Intensidad de la interacción: influencia de la geometría y la masa molar. Modelos moleculares. Grupos funcionales orgánicos.
Fórmulas molecular, desarrollada y condensada.
Masa molar, cantidad de sustancia.
Relaciones estequiométricas: Reactivo limitante y rendimiento de una reacción química.
Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Octanaje. Combustibles alternativos.

La química orgánica odel carbono:
La química orgánica, o del carbono, es la parte de la química que estudia un conjunto muy grande y muy diverso de sustancias, que se asemejan entre sí por presentar átomos de carbono (C) e hidrógeno (H) en su estructura química. También se pueden hallar en sus moléculas elementos tales como: oxígeno (O), nitrógeno (N), azufre (S), fósforo (P) y otros.
Estas sustancias se denominancompuestos orgánicos porque se encuentran comúnmente en los seres vivos, aunque también son artificialmente sintetizados en laboratorios.
Los compuestos orgánicos se pueden clasificar de la siguiente manera:

1. Dada la siguiente lista de compuestos químicos (nombres y fórmulas), identificar cuáles de ellas son inorgánicos y cuáles orgánicos. Justificar (indicar criterio utilizado).
1) agua H2O:
2)sal de mesa (cloruro de sodio) NaCl:
3) azúcar (sacarosa) C12H22O11:
4) vinagre (ácido acético) C2H4O2:
5) tiza (sulfato de calcio) CaSO4:
El elemento Carbono:
El carbono se presenta en la naturaleza, en estado puro en dos formas alotrópicas (alotropía: propiedad de algunos elementos químicos de presentarse como sustancias diferentes, siendo que están constituidos por átomos del mismo elemento).Las variedades alotrópicas de un elemento químico pueden diferir en:
a) la cantidad de átomos que las constituyen, como por ejemplo en el elemento oxígeno, el cual origina dos sustancias diferentes: el oxígeno molecular (O2), que interviene en la respiración celular, y el ozono (O3), el cual forma una capa cuya función vital es filtrar la radiación ultravioleta proveniente del Sol.
b) presentardistinta disposición espacial de sus átomos, como por ejemplo en el elemento carbono, al cual se lo puede encontrar constituyendo dos sustancias muy diferentes entre si, el grafito, sustancia que constituye la mina de un lápiz y el diamante.

Diamante (estructura reticulada) Grafito (átomos de C formando capas planas)
2. a) Conceptualizar alotropía y dar ejemplos.
b)Explicar la siguiente aseveración: “el diamante y el grafito son dos formas alotrópicas del elemento carbono”
c) ¿En qué se diferencian el diamante y el grafito?
El carbono presenta una gran afinidad para enlazarse químicamente con otros átomos pequeños, incluyendo uniones entre otros átomos de carbono con los que puede formar largas cadenas. Con el oxígeno forma el dióxido de carbono, vitalpara el crecimiento de las plantas, con el hidrógeno forma numerosos compuestos denominados genéricamente hidrocarburos, esenciales para la industria y el transporte en la forma de combustibles fósiles (petróleo).
El carbono tiene número atómico 6, lo que significa que posee seis protones y seis electrones en la corteza, que se distribuyen de la siguiente manera: dos electrones en el primer nivel...