Sustancias Quimicas Usadas En El Automovil

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Proyecto de química

¿Qué Función tiene el convertidor catalítico para disminuir la contaminación atmosférica?
Para reducir las emisiones de gases contaminantes a la atmósfera, desde hace poco tiempo, se incorpora el convertidor catalítico al tubo de escape de los automóviles. Se trata de un ejemplo de catálisis heterogéneo, donde un sólido que recubre los canales de un panel-soportede cerámica o acero inoxidable cataliza una reacción entre gases.
El convertidor debe desempeñar dos funciones catalíticas distintas:
1. La oxidación del monóxido de carbono , CO , y de los restos de hidrocarburos sin quemar , CxHy a dióxido de carbono y agua; CO, CxHy -> CO2 + CO2 +H2O
2. La reducción de los óxidos de nitrógeno , NO y NO2 , a nitrógeno: NO, NO2 -> N2 + O2
Comose ve, los productos resultantes son bastante más inocuos.
Las dos funciones requieren dos catalizadores diferentes, aunque ambos suelen ser materiales de l mismo tipo: metales nobles (Pt, Rh) u óxidos de metales de transición (V2O5, Cr2O3). No obstante sucede, que si el catalizador es muy efectivo en una reacción, lo es poco en la otra, por lo cual es necesario el empleo de dos de ellos [porejemplo, Pt para (1) y Rh para (2)].
De la eficiencia del convertidor da prueba el hecho de que los gases salidos del motor están en contacto con los catalizadores solamente 0,1 – 0,4 segundos, tiempo durante el cual el 95% de CO y CxHy , y el 75% de NO y NO2 son eliminados.
También hay que señalar la posibilidad de que el catalizador pueda <<envenenarse>> con determinadas sustanciasque se fijan y bloquean los sitios activos de su superficie. Ello ocurre, por ejemplo, con aditivos antidetonantes que contienen plomo. Como se sabe, la gasolina con plomo tiene sus días contados, pero la utilización por error de este tipo de gasolina en un automóvil con convertidor dejaría a este último inutilizado.

Corte de un convertidor catalítico de contacto, que se ha empezado a utilizar enlos tubos de escape de los automóviles. Así se cataliza la oxidación a CO2 del CO y de restos de hidrocarburos sin quemar, y la descomposición en N2 y O2 de los óxidos de nitrógeno , evitando lanzar gases muy tóxicos a la atmósfera.
¿Cómo se lleva a cabo la reacción química en los automóviles de uso de gasolina?
La combustión en un motor de ciclo OTTO procede de la reacción química delcombustible (gasolina) formado por Hidrógeno y carbono y el comburente (aire) formado en su mayor parte por oxígeno y nitrógeno.
Se introduce en los cilindro la mezcla de aire y combustible finamente pulverizado y en una proporción de 14,5:1 y se comprime a gran presión, en ese momento se hace saltar una chispa que eleva la temperatura y el combustible se quema en presencia del oxígeno del aires, esdecir, se oxida rápidamente combinándose el carbono del combustible con el oxígeno del comburente.
La energía química del combustible se libera en forma de calor cuando se quema, transformándose en el motor en energía mecánica.
Se produce la transformación de la mezcla en vapor de agua H2O con el oxígeno del aire y el hidrógeno del combustible, y dióxido de carbono CO2, por la reacción del oxígenodel aire y el carbono del combustible. El nitrógeno del aire no interviene y queda como N2.
La combustión en el motor de ciclo OTTO, aunque teóricamente no produciría productos nocivos, la combustión incompleta que se produce en la realidad si los crea.
El resultado de la combustión es:
| Nombre | Símbolo | Porcentaje | |
| | | | |
| Nitrógeno | N2 | 71 % | |
| Vapor de agua |H2O | 9 % | |
| Anhídrido carbónico | CO2 | 18 % | |
| Oxígeno y otros | O2 | 1 % | |
| Contaminantes | | 1 % | |
| | NOx | 0,08 % | |
| | HC | 0,05 % | |
| | CO | 0,85 % | |
| | Partículas sólidas | 0,02 % | |
Como vemos hay un 1% de gases contaminantes pero este porcentaje es suficiente para crear trastornos en la atmósfera sobre todo de las grandes...