lunes, 19 de noviembre de 2012

Contaminacion a consecuencia del CO2


¿QUÉ ES EL PETRÓLEO?

El petróleo, es un liquido oleoso, menos denso que el agua, de color
obscuro y olor fuerte, que está constituido por una mezcla de
hidrocarburos, arde fácilmente, y después de refinado tiene diversas
aplicaciones. Se halla en el interior de la tierra y a veces forma
grandes manantiales. Mediante diversas operaciones de destilación y
refino, se obtiene de él distintos productos utilizables con fines
energéticos o industriales (gasolina, nafta, queroseno, gasóleo, etc.).
Se aplica en terapéutica, para uso interno y externo, según los casos,
pues si es tóxico, sus efectos no resultan violentos.



LA INFLUENCIA DEL PETRÓLEO EN EL MUNDO.

 Esta influencia es considerable; en parte ha sustituido al carbón como combustible, y el 51% de la energía necesaria para la industria de nuestro tiempo, la
proporciona este producto natural; del cual se obtiene numerosos
derivados por destilación fraccionada o pirólisis (procedimiento químico
para descomponer sustancias).

El petróleo, no es solo un combustible indispensable, sino también
fuente de la cual se obtiene un número considerable de derivados que son
indispensables para la industria e incluso en la vida doméstica
(petroquímica).

*Su transportación, se realiza mediante los oleoductos, vagon-tanques, y
sobretodo en grandes buques.
Petroquímica.- Es la industria que utiliza el petróleo o el gas como
materias primas para la obtención de productos químicos.*



PROBLAMATICA QUE GENERA EL CO2

Cuando se quema carbón o derivados del petróleo para producir energía, se libera a la atmosfera el carbón, alterando la composición atmosférica y su equilibrio.
El carbón es el mas sucio de los combustibles ya que genera gran cantidad de CO2 por kilo quemado.

La utilización a gran escala de combustibles fósiles (petróleo, gas natural, carbón) constituye la causa principal de origen humano del cambio climático por las emisiones de CO2 resultantes. El sector de la producción de electricidad representa un porcentaje importante de esas emisiones y es muy probable que esta tendencia vaya en aumento.



LOS HIDROCARBUROS Y SUS EFECTOS

En principio son contaminantes primarios muy diversos, entre los que destaca el metano -CH4- , que forman posteriormente oxidantes fotoquímicos, con efectos más acusados y graves. De éstos, los más importantes parecen ser el ozono y los nitratos de peroxiacilo y de peroxibenzoílo.

Formación de oxidantes fotoquímicos: el metano reacciona con radicales hidroxilo, oxígeno y óxidos de nitrógeno, produciendo agentes oxidantes como formaldehído, monóxido de carbono e hidroperoximetilo. El resto de hidrocarburos reacciona con radicales hidroxilo, ozono y oxígeno atómico, dando como productos finales nitratos de peroxiacilo (hidrocarburos alifáticos) y de peroxibenzoílo (hidrocarburos aromáticos). En el proceso se produce además dióxido de nitrógeno y, de forma indirecta, un incremento del ozono troposférico.

Efectos: los hidrocarburos aromáticos presentan una mayor toxicidad que los alifáticos, pero tienen efectos más nocivos los oxidantes fotoquímicos, que producen necrosis en plantas, menor crecimiento y producción y, en el hombre y otros animales, cefaleas, irritación del aparato respiratorio y otros daños; finalmente, pueden afectar a materiales orgánicos, alterando los enlaces insaturados y modificando las propiedades de dichos materiales.



LOS COMBUSTIBLES Y LA LLUVIA ACIDA

La mayor parte de los óxidos de azufre y de nitrógeno que se combinan con agua para formar lluvia ácida se producen al quemar combustible. El azufre existe de manera natural en el carbón, el petróleo y el gas natural, que desprenden óxidos de azufre. El nitrógeno se encuentra en los combustibles líquidos y en la atmósfera, y también se evapora de los fertilizantes agrícolas.

Pese a su nombre, la lluvia ácida no siempre es húmeda. Las sustancias que se combinan para formarla pueden también producir un polvo seco e invisible que, al caer en un determinado lugar, daña seriamente el medio ambiente.
Las centrales térmicas son uno de los principales emisores de las sustancias químicas que producen la lluvia ácida. Al quemar combustible liberan por sus chimeneas sustancias contaminantes, entre ellas óxidos de azufre y de nitrógeno. Parte de la contaminación cae en los alrededores en forma de sedimento seco. El resto asciende llevado por el aire y se combina con el vapor de agua para formar ácidos, que caen posteriormente en forma de lluvia ácida.






FUENTES CITADAS:
ü  http://www.navarra.es/home_es/Temas/Medio+Ambiente/Calidad+del+aire/Informacion/Contaminantes/hidrocarburos.html, Visto el 17 de noviembre de 2012
ü  http://europa.eu/legislation_summaries/energy/european_energy_policy/l27068_es.htm, Visto el 16 de noviembre de 2012
ü  http://www.circuloastronomico.cl/energia/carbon.html, Visto el 16 de noviembre de 2012
ü  http://contaminacionmundial.wordpress.com/2008/10/24/el-dioxido-de-carbono-co2-y-la-contaminacion-mundial-protagonista-del-mundial-del-automovil-en-paris/, Visto el 16 de noviembre de 2012

martes, 13 de noviembre de 2012

Experimentación sobre la Combustion


HIPOTESIS:
La combustión es un cambio químico en el cual una sustancia reacciona (se combina) rápidamente con el oxígeno del aire y se obtienen dos sustancias en forma de gas: dióxido de carbono y vapor de agua. Es común que en la reacción se generen el gas monóxido de carbono y partículas de carbón, que se detectan con una mancha de color negro.
En las reacciones de combustión se desprende energía en forma de luz y calor. 

OBJETIVO:
Comprobar por medio de una actividad experimental la reacción de combustión como fuente generadora de energía

MATERIALES:
  • Una vela (de unos 10 cm de largo) que no haya sido encendida.
  • Una caja de cerillos.
  • Un plato de cerámica o de peltre.
  • Un vaso transparente de vidrio grueso (debe ser más largo que la vela).
  • Un recipiente de vidrio de aproximadamente 1 litro donde pueda introducirse la vela (puede usarse una botella vacía de jugo).
  • Un reloj con segundero o un cronómetro.

PROCEDIMIENTO:
1.      Observe la vela y en la hoja de respuestas describa su forma y aspecto.
2.      Encienda un cerillo y caliente el extremo de la vela que no tiene el pabilo expuesto. Deje caer cera derretida sobre una superficie plana y con ella fije la vela. Verifique que no se mueva y que siga encendida.
3.      Con cuidado coloque invertido el recipiente de mayor capacidad, de tal forma que la vela quede en su interior y siga encendida. Tome nota de los cambios que detecte y registre el tiempo que tarda en apagarse. Haga las anotaciones correspondientes en la hoja de respuestas. Incluya también los cambios, si los hay, que observe en las paredes del recipiente.
4.      Repita el procedimiento del punto 3, pero ahora con el vaso.
5.      Encienda la vela y sostenga durante unos minutos el plato sobre la flama, pero evite que tenga contacto con ella. Observe qué sucede con la superficie del plato expuesta a calentamiento. Cuando note algún cambio, retire el plato y apague la vela. Anote sus observaciones en la hoja de respuestas.

lunes, 12 de noviembre de 2012

Producción de energía por oxidación de combustibles (PETROLEO)

Como ya sabemos los términos de oxidación y reducción en  química inorgánica se refieren  respectivamente a la pérdida o ganancia de electrones por un átomo o un ion:

  •          Oxidación (pérdida de electrones): En una molécula ocurre cuando son removidos hidrógenos o se añaden oxígenos.


  •          Reducción  (ganancia de electrones): En una molécula ocurre al añadir hidrógenos o remover oxígenos.




 Esta vez el tema central es LA REACCIÓN DEL OXIGENO CON COMBUSTIBLES PARA PRODUCIR ENERGÍA (En especifico con el petróleo)

En teoría tenemos que las combustiones implican reacciones química con el oxigeno del aire a temperaturas muy elevadas. Las mas comunes son las de los compuestos formados por carbono e hidrógeno entre los que destacan el petróleo y el gas natural, y que son algunas de las principales fuentes de energía que nuestra sociedad requiere.


Oxidación y Combustión

La oxidación puede ser un proceso lento, como la respiración, pero si es rápido se le denomina combustión. Por ejemplo el fuego puede ser definido como una combustión rápida con desprendimiento de luz y calor.

La combustión es un ejemplo de los cambios energéticos en los procesos químicos, los diferentes combustibles producen los mismos productos durante la combustión, mas sin embargo la energía varia.


El petróleo y sus productos obtenidos mediante la combustión

El petróleo se ha formado en épocas muy remotas. Su origen responden a restos fósiles, depositados en las profundidades.
Los petróleos están constituidos por distintos hidrocarburos, de distintos grados de densidad y volatilidad. La diversidad en las proporciones en los elementos que los componen, hacen que difieran fundamentalmente las características del petróleo obtenido en lugar con respecto al obtenido en otro sitio.
Los diversos subproductos obtenidos, tanto en la dilatación primaria como en la secundaria, son sometidos a procesos de refinación, con el objeto de eliminar los componentes indeseables y nocivos que puede contener los mismos.
El petróleo en estado crudo tiene muy poco uso como combustible, pues desprende vapores sumamente inflamables.
Si la destilación primaria y secundaria a la que se somete el petróleo se obtiene una gran diversidad de subproductos, los principales de los cuales se indican en el cuadro siguiente conjuntamente con el uso al que se los destina.
·         Nafta
·         Kerosene
·         Gas-oil
·         Diésel-oil
·         Fuel-oil
·         Alquitrán de hulla
·         Alquitrán de lignito
·         Alcohol

A continuación se describe a cada uno:
Nafta: Es un combustible altamente volátil, muy inflamable y es utilizado, sobre todo, como combustible para motores a explosión. Su poder calorífico es 11000 cal / Kg.
Kerosene: Constituye un derivado menos volátil e inflamable que la nafta. Su poder calorífico es de 10500 cal / Kg. Se utiliza en calefacción y en las turbo hélices y reactores de las turbina de gas de los motores de aviación.
Gas-oil: es denso, menos volátil que el petróleo. Su poder calorífico es igual a 10250 cal / Kg. Se lo utiliza mucho en calefacción y para hornos industriales y metalúrgicos.
Diésel-oíl: es un subproducto obtenido de los derivados más pesados del petróleo. Se quema más lentamente que el gas-oil. Se utiliza sólo en motores Diésel lentos en los cuales el combustible dispone más tiempo para quemar. Su poder calorífico es de 11000 cal / Kg.
Fuel-oil: es un subproducto obtenido de los derivados más pesados del petróleo. Se quema con dificultad. Su poder calorífico es igual a 10000 cal / Kg.
Alquitrán de hulla: es un subproducto obtenido de la fabricación del coque. Puede quemar directamente pero se lo utiliza poco como combustible, usándolo sólo en hogares especiales para este, que puedan vencer la viscosidad del mismo. Su poder calorífico es de 9100 cal /Kg.
Alquitrán de lignito: se lo obtiene de la destilación del lignito. Su poder calorífico es 9600 cal / Kg. Es muy similar al gas-oíl, pero al utilizarlo en motores diésel, su comportamiento es muy inferior del de los derivados del petróleo.
Alcoholes: pueden quemar muy fácilmente. Tienen diversos orígenes (derivaciones de: petróleo, vino, papas, etc.). los alcoholes puros, como combustibles tienen muy poco uso. Su mayor empleo esta en la fabricación de mezclas con benzol, bencina o naftas con objeto de mejorar la calidad de las mismas.


FUENTES CITADAS:

ü  Petrucci, QUIMICA GENERAL, Pearson, octava edición, España, Madrid  2003.            UBICACIÓN: QD 31  .2  P47
ü  Rico Galicia, Antonio, QUIMICA I AGUA Y OXIGENO, UNAM, tercer reimpresión de la 4ª ed., Mexico, DF, 2012 .
ü  http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Materialdeestudiooxido-reduccion_1344.pdf, UNAM,  visto el 10 de noviembre de 2012.
ü  http://es.scribd.com/doc/7116789/Quimica9-Reacciones-de-OxidacionReduccion,  visto el 10 de noviembre de 2012.

jueves, 8 de noviembre de 2012

Experimentacion (Compuestos organicos e inorganicos) "trabajo en equipo"


OBJETIVO: Determinar si una sustancia es químicamente organica o inorgánica a partir de su reacción ante el calor.

HIPÓTESIS:                                                                 
Los compuestos orgánicos contienen átomos de carbono e hidrogeno, en combinación con unos pocos átomos mas, como el oxigeno, nitrógeno o azufre. Las innumerables posibilidades para las disposiciones espaciales de los átomos del C son la causa del gran número y la gran variedad de compuestos orgánicos.
Por otro lado, también existen compuestos sencillos del carbono, como los óxidos (CO2 y CO), los carbonatos y los cianuros, que por sus propiedades se estudian como compuestos inorgánicos.

PROCEDIMIENTO:                                                                                                           
Se coloca una pequeña muestra de las siguientes sustancias: pan, azúcar, cloruro de sodio, polvo para hornear, papel, sulfato de cobre, ácido clorhídrico y agua; se les aplica calor a cada una mediante una flama durante un par de minutos hasta que ya no hay cambios en la sustancia.

OBSERVACIONES:
• Pan: se comienza a tornar color negro y poco a poco es más rígido hasta llegar a un punto en el que se vuelve cenizas.
• Azúcar: comienza a fusionarse y a cambiar de color, de blanco a amiarillo y finalmente resulta un líquido café y dulce mejor conocido por caramelo.
• Cloruro de sodio: cambia de color a café obscuro.
• Polvo para hornear:
• Papel: comienza por cambiar de color a café y a hacerse cenizas, después de un par de segundos, se encienda y cuando ya no hay mas que cenizas la flama se apaga.
• Sulfato de cobre:
• Ácido clorhídrico:
• Agua: esta sustancia al llegar a una cierta temperatura 

CONCLUCION:
• Pan: ORGANICO
• Azúcar: ORGANICO
• Cloruro de sodio: ORGANICO
• Polvo para hornear: 
• Papel: ORGANICO
• Sulfato de cobre: INORGANICO
• Ácido clorhídrico: INORGANICO
• Agua: INORGANICO

miércoles, 7 de noviembre de 2012

Compuestos orgánicos e inorgánicos


Los compuestos orgánicos contienen átomos de carbono e hidrogeno, en combinación con unos pocos átomos mas, como el oxigeno, nitrógeno o azufre. Las innumerables posibilidades para las disposiciones espaciales de los átomos del C son la causa del gran número y la gran variedad de compuestos orgánicos.
Los compuestos orgánicos mas simples son los formados por carbono e hidrogeno, a los cuales llamamos hidrocarburos. Por ejemplo; el hidrocarburo más sencillo es el metano, CH4, componente principal del gas natural.
Por otro lado, también existen compuestos sencillos del carbono, como los óxidos (CO2 y CO), los carbonatos y los cianuros, que por sus propiedades se estudian como compuestos inorgánicos.
Tomando en cuenta lo mencionado anteriormente se puede explicar el origen de cierta rama de la química llamada “Química orgánica”, la cual se puede considerar como aquella que estudia los compuestos del carbono; sin embargo esta vez solo veremos las características que distingue y diferencian a los compuestos orgánicos e inorgánicos, para esto a continuación se presentan dos tablas; la primera mostrando sus características de cada uno, y la segunda mostrando sus diferencias:


TABLA #1: CARACTERISTICAS DE LOS COMPUESTOS ORGANICOS Y COMPUESTOS INORGANICOS.
Propiedades
Compuestos orgánicos

Compuestos inorgánicos

Fuentes
Pueden extraerse de materias primas que se encuentran en la naturaleza, de origen animal o vegetal, o por síntesis orgánica. El petróleo, el gas natural y el carbón son las fuentes más importantes.
Se encuentran libres en la naturaleza en forma de sales, óxidos.
Elementos
Básicos: C, H.
Ocasionales: O, N, S, y halógenos
Trazas: Fe, Co, P, Ca, Zn
Todos los elementos de la tabla periódica (104).
Enlace predominante
Covalente, formados por pares electrónicos compartidos.
Iónico formado por iones y metálico formado por átomos.
Estado físico
Gases, líquidos o sólidos.
Son generalmente sólidos.
Reacciones
Lentas y rara vez cuantitativas
Instantáneas y cuantitativas.
Volatilidad
Volátiles.
No volátiles.
Destilación
Fácilmente destilables.
Difícilmente destilables.
Puntos de fusión
Bajos: 300o C
Altos: 700o C
Solubilidad en agua
No solubles.
Solubles.
Solubilidad en solventes orgánicos
Solubles.
No solubles.
Puntos de ebullición
Bajos: las fuerzas entre sí muy débiles.
Altos: las fuerzas entre los iones muy fuertes.
Estabilidad frente al calor
Muy poco estables, la mayoría son combustibles.
Son muy estables, por lo general no arden.
Velocidad de reacción a temperatura ambiente
Lentas.
Rápidas.
Velocidad de reacción a temperaturas superiores
Moderadamente rápidas.
Rápidas.
Catalizadores
Se utilizan con frecuencia.
No.
Reacciones secundarias
Presentes, generalmente.
No.
Mecanismo de reacción
Iónico, por radicales y otros.
Generalmente iónico.
Conductividad en solución
No conducen la corriente eléctrica (no electrolitos).
Conducen la corriente eléctrica (electrolitos).
Isomería
Exhiben isomería.
La isomería se limita a un reducido número de casos.



TABLA #2: DIFERENCIAS ENTRE COMPUESTOS ORGANICOS E INORGANICOS.

COMPUESTOS ORGANICOS:
COMPUESTOS INORGÁNICOS:
  • Sus moléculas contienen fundamentalmente átomos de C, H, O, N, y en pequeñas proporciones, S, P, halógenos y otros elementos.
  • El número de compuestos conocidos supera los 10 millones, y son de gran complejidad debido al número de átomos que forman la molécula.
  • Son "termolábiles", resisten poco la acción del calor y descomponen bajo de los 300ºC. suelen quemar facilmente, originando CO2 y H2O.
  • Debido a la atracción débil entre las moléculas, tienen puntos de fusión y ebullición bajos.
  • La mayoría no son solubles en H2O (solo lo son algunos compuestos que tienen hasta 4 ó 5 átomos de C). Son solubles en disolventes orgánicos: alcohol, éter, cloroformo, benceno.
  • No son electrólitos.
  • Sus moléculas pueden contener átomos de cualquier elemento, incluso carbono bajo la forma de CO, CO2, carbonatos y bicarbonatos.
  • Se conocen aproximadamente unos 500000 compuestos.
  • Son, en general, "termo estables" es decir: resisten la acción del calor, y solo se descomponen a temperaturas superiores a los 700ºC.
  • Tienen puntos de ebullición y de fusión elevados.
  • Muchos son solubles en H2O y en disolventes polares.
  • Fundidos o en solución son buenos conductores de la corriente eléctrica: son "electrólitos".
  • Las reacciones que originan son generalmente instantáneas, mediante reacciones sencillas e iónicas.





ACTIVIDAD:
Investiga las siguientes sustancias: pan, azúcar, cloruro de sodio, polvo para hornear, papel, sulfato de cobre, ácido clorhídrico, agua;
a)      Que les pasa a cada una cuando se calientan
b)      Con base a tus observaciones clasificalas en compuestos organicos e inorgánicos.

 Con base a la investigación que realicé, mis resultados fueron los siguientes:

SUSTANCIA
OBSERVACIONES
TIPO DE COMPUESTO
PAN
Reacciona rápidamente haciéndose duro y posteriormente se deshace quedando como residuos las cenizas.
Orgánico
AZÚCAR
Reacciona rápidamente, cambiando a un color café y posteriormente se derrite formando un líquido.
Orgánico
CLORURO DE SODIO
Reacciona fácilmente aunque esta vez no es tan rápido como la azúcar, pero cambia de color a un café obscuro.
Orgánico
POLVO PARA HORNEAR
Reacciona rápidamente cambiando de color a negro
Orgánico
PAPEL
También reacciona rápidamente, consumiéndose y dejando simplemente las cenizas.
Orgánico
SULFATO DE COBRE
Reacciona lentamente derritiéndose  cierto compuesto
Inorgánico
ÁCIDO CLORHÍDRICO

Inorgánico
AGUA
Reacciona de una manera lenta, ya que necesita llegar a su punto de ebullición, en el cual es cuando comienza a hervir y se evapora lentamente.
Inorgánico







FUENTES CITADAS:
ü  Petrucci, QUIMICA GENERAL (págs. 1058-1059), Pearson, octava edición, España, Madrid  2003.            UBICACIÓN: QD 31  .2  P47
ü  Guillen, Gimeno, QUIMICA (pág. 290), Ed. Laberinto, España 1999.                UBICACIÓN: QD33  Q836
ü  http://conociendoquimica..mx/2008/10/diferencias-entre-compuestos-orgnicos-e.html , 2008, visto el miércoles 6 de noviembre de 2012