martes, 8 de noviembre de 2011
domingo, 9 de octubre de 2011
aLqUiLoS
lunes, 3 de octubre de 2011
LOS ALQUINOS
Los alquinos
son hidrocarburos cuyas moléculas contienen el triple enlace
carbono-carbono.
Existen
tres procedimientos para la obtención de alquinos:
- Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo vecinales.
- Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo geminales (gem-dihalogenuros).
- Alquilación de alquinos.Se produce debido a la acidez del H en los alquinos terminales.Mediante esta reacción se sintetizan alquinos internos a partir de alquinos terminales.Tiene lugar en dos etapas:
Para que
se produzca esta última reacción es necesario utilizar haloalcanos primarios.
LOS ALCANOS
Los alcanos
son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de
carbono e hidrógeno. La fórmula general
para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es CnH2n+2, y
para cicloalcanos es CnH2n. También reciben el nombre de hidrocarburos
saturados.
Los
alcanos son compuestos formados solo por átomos de carbono e hidrógeno, no presentan
funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo (-CO), carboxilo
(-COOH), amida (-CON=), etc. La relación C/H es de CnH2n+2
siendo n el número de átomos de carbono de la molécula, (como se verá después esto es válido
para alcanos de cadena lineal y cadena ramificada pero no para alcanos
cíclicos). Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con
otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). Todos los enlaces dentro
de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital s, por lo cual la estructura de un
alcano sería de la forma:
donde
cada línea representa un enlace covalente. El alcano más sencillo es el metano con un solo átomo de carbono. Otros alcanos conocidos
son el etano, propano y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono
respectivamente. A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de
numerales griegos: pentano, hexano, heptano...
2 Etano
C2H6
3 Propano C3H8
4 n-Butano C4H10
5 n-Pentano C5H12
6 n-Hexano C6H14
7 n-Heptano C7H16
8 n-Octano C8H18
9 n-Nonano C9H20
10 n-Decano C10H22
11 n-Undecano C11H24
12 n-Dodecano
C12H26
lunes, 26 de septiembre de 2011
GEOMETRIA MOLECULAR
GEOMETRIA MOLECULAR.
Si
pudiéramos observar las moléculas por dentro con un potente lente, veríamos que
los átomos que las conforman se ubican en el espacio en posiciones bien
determinadas. El ordenamiento tridemensional de los átomos en una molécula se
llama geometría molecular.
En una
molécula con enlaces covalentes hay pares de electrones que participan en los
enlaces o electrones enlazantes, y electrones desapareados, que
no intervienen en los enlaces o electrones no enlazantes. La
interacción eléctrica que se da entre estos pares de electrones, determina la
disposición de los átomos en la molécula. Veamos algunos ejemplos.
- La molécula de agua
H2O posee dos enlaces simples O - H y yiene dos pares de
electrones no enlazantes en el átomo de oxígeno. Su geometría
molecular es angular.
- La molécula de
amoníaco (NH3) presenta 3 enlaces simples N - H y posee un par de
electrones no enlazantes en el nitrógeno. La geometría molecular es
piramidal.
- La molécula de metano
(CH4) tiene cuatro enlaces simples C - H y ningún part de
electrones enlazantes. Su geometría molecular es tetraédrica.
¿Cómo se
puede saber la geometría de una molécula?
En la
actualidad se emplean diversos métodos experimentales para conocer en forma
precisa la estructura de una molécula particular. Pero en ocasiones basta con
aplicar algunos métodos sencillos para obtener una geometría molecular
aproximada.
Uno de
los métodos para predecir la geometría molecular aproximada, está basada en la
repuslsión electrónica de la órbita atómica más externa, es decir, los pares de
electrones de valencia alrededor de un átomo central se separan a la mayor
distancia posible para minimizar las fuerzas de repulsión. Estas repulsiones
determinan el arreglo de los orbitales, y estos, a su vez, determinan la
geometría molecular, que puede ser lineal, trigonal, tetraédrica, angular
y pirámide trigonal.
Geometría
lineal: Dos
pares de electrones alrededor de un átomo centarl, localizados en lados
opuestos y separdos por un ángulo de 180º.
Geometría
planar trigonal: Tres
pares de electrones en torno a un átomo central, separados por un ángulo de
120º.
Geometría
tetraédrica: Cuatro
pares de electrones alrededor de un átomo central, ubicados con una separación
máxima equivalente a un ángulo de 109,5º.
Geometría
pirámide trigonal: Cuatro pares de electrones en torno a un átomo centra, uno de ellos no
compartido, que se encuentran separados por un ángulo de 107º.
Geometría
angular: Cuatro
pares de electrones alrededor de un átomo central, con dos de ellos no
compartidos, que se distancian en un ángulo de 104,5º
EL PETROLEO
El Petróleo 
Aunque se ha formado el petróleo
en épocas milenarias, se lo comienza a utilizar hace unos 200 años.
El petróleo es una sustancia oleosa
de color muy oscuro compuesta de hidrógeno y carbono, y se lo llama
hidrocarburo. Puede hallarse en estado líquido o en estado gaseoso. En estado
líquido es llamado aceite "crudo", y en estado gaseoso, gas
natural. Su origen es de tipo orgánico y sedimentario. Se formó como resultado
de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, que, debido
a la presión y las altas temperaturas, se van descomponiendo las materias
orgánicas que estaban formadas especialmente por fitoplancton y el
zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se fueron
depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares y océanos.
A esto se unieron rocas y mantos de sedimentos. A través del tiempo se
transformó esta sedimentación en petróleo y gas natural.
En 1852, el físico y geólogo
canadiense Abraham Gessner logró una patente para conseguir del petróleo
crudo un combustible para lámparas, el queroseno. En 1955, el químico
estadounidense Benjamín Silliman hizo una publicación sobre los derivados
útiles que se podían obtener de la destilación del petróleo.
crudo un combustible para lámparas, el queroseno. En 1955, el químico
estadounidense Benjamín Silliman hizo una publicación sobre los derivados
útiles que se podían obtener de la destilación del petróleo.
La industria petrolera comienza
en 1859, cuando Edwin L. Drake perforó el primer pozo para extraer petróleo,
con la finalidad de obtener abundante kerosene para la iluminación. En Rusia
se perforaron los primeros pozos entre 1806 y 1819. En Canadá y en Alemania
comenzaron las perforaciones en 1857.
Se lo comercializó por primera
vez en 1850, cuando Samuel Kier, un boticario de Pittsburg, Pennsylvania
(EE.UU.), lo vendía con el nombre de "aceite de roca" o
"petróleo".
Más adelante comenzó a explotarse
la industria del petróleo, que fue avanzando cada vez más hasta convertirse en
elemento esencial para el desarrollo industrial y económico actual. El de mejor
calidad es el llamado "liviano".
Los principales productores son
el Reino Unido, Noruega, México, Rusia y Estados Unidos, que es el mayor
consumidor. Los países árabes tienen una gran reserva petrolífera, que está en
la mira de los países "desarrollados".
El petróleo constituye una de los
más importantes materias primas que se negocian, con precios regulados
internacionalmente.
Se encuentra en el subsuelo de
ciertas zonas de la tierra, a diferentes profundidades.
La perforación se realiza con
equipos integrados por:
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Torre de perforación o taladro
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Tubería o "sarta" de
perforación
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Brocas que perforan el subsuelo
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Malacate
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Sistema de lodos que bombea,
inyecta y saca a la superficie el material sólido de la perforación.
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Sistema de cementación.
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Fuerza motriz para perforar
|
El petróleo posee una gran
variedad de compuestos, que hacen que se realicen más de 2.000 productos.
El petróleo se puede clasificar
en parafínico, nafténico, asfáltico o mixto y aromático.
Los derivados son combustibles y
petroquímicos, como polietileno. Se citan, entre otros:
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Gasolina
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Kerosene
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Gas Oil
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Gas propano
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Bencina
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Fuel Oil
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Disolventes
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Asfalto
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Polietileno
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Alquitrán
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Ceras
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Parafinas
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Naftas
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Gas natural
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Benceno
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Estos combustibles causan
contaminación por la producción, por el transporte y por el uso, y se ha
alertado sobre los peligros de la lluvia ácida, el efecto invernadero y los
vertidos en los mares u océanos.
El petróleo es un liquido aceitoso, inflamable, cuyo
color varia de incoloro a negro y esta formado por una mezcla de hidrocarburos,
principalmente de alcanos de cadena recta. El numero
de átomos de carbono de estos hidrocarburos llega a pasar hasta los 70 (combustibles pesados y asfalto).
Otras veces contiene pequeñas cantidades de compuestos orgánicos que poseen nitrógeno, oxigeno o azufre. También se han encontrado metales como el vanadio. La composición del petróleo varia de un lugar a otro, e inclusive de un pozo a otro. Algunos petróleos contienen cicloalcanos, que en la industria petrolera se conocen con el nombre de naftenos.
La palabra petróleo proviene del vocablo latino petroleum, el cual, a su vez, esta formado por dos términos, petra que significa piedra y oleum que traduce aceite; en resumen, petróleo significa aceite de piedra (aceite de roca).
El petróleo se originó a partir de la descomposición de restos de animales y algas microscópicas acumulados en terrenos sedimentarios (formados por sucesivas capas de sedimentos), generalmente los lechos de los mares y de los grandes ríos y lagos. Esta materia orgánica se fue cubriendo, con el paso de mucho tiempo, con capas cada vez mayores de sedimentos, que la sepultaron
El origen de las cuencas petrolíferas
En las épocas de descenso de los bloques sobre los que se asientan las mesetas patagónicas se produjeron ingresiones marinas, que aportaron muchos sedimentos. La acumulación y la deposición de estos sedimentos marinos dio origen a las cuencas petrolíferas que se explotan actualmente en el área.
Otras veces contiene pequeñas cantidades de compuestos orgánicos que poseen nitrógeno, oxigeno o azufre. También se han encontrado metales como el vanadio. La composición del petróleo varia de un lugar a otro, e inclusive de un pozo a otro. Algunos petróleos contienen cicloalcanos, que en la industria petrolera se conocen con el nombre de naftenos.
La palabra petróleo proviene del vocablo latino petroleum, el cual, a su vez, esta formado por dos términos, petra que significa piedra y oleum que traduce aceite; en resumen, petróleo significa aceite de piedra (aceite de roca).
El petróleo se originó a partir de la descomposición de restos de animales y algas microscópicas acumulados en terrenos sedimentarios (formados por sucesivas capas de sedimentos), generalmente los lechos de los mares y de los grandes ríos y lagos. Esta materia orgánica se fue cubriendo, con el paso de mucho tiempo, con capas cada vez mayores de sedimentos, que la sepultaron
El origen de las cuencas petrolíferas
En las épocas de descenso de los bloques sobre los que se asientan las mesetas patagónicas se produjeron ingresiones marinas, que aportaron muchos sedimentos. La acumulación y la deposición de estos sedimentos marinos dio origen a las cuencas petrolíferas que se explotan actualmente en el área.
El petróleo es ciertamente una de las sustancias más
valiosas de que podemos disponer. También se lo suele llamar “aceite mineral”.
El vocablo “aceite” se aplica a una gran variedad de sustancias que tienen la
característica común de ser líquidos grasos. Existen tres clases de aceites:
animales, vegetales y minerales. Y todas ellas son de gran importancia para el
hombre. Las grasas o aceites animales sólidos fueron los primeros que conocimos
y forman parte de todos los animales. Los aceites vegetales más importantes son
los procedentes de las aceitunas u olivas, del coco y de las semillas del
algodón, girasol, maní, uva, lino, etcétera.
Aquí tratamos exclusivamente del aceite mineral o petróleo. Esta sustancia se encuentra en el interior de la Tierra y se compone principalmente de carbono e hidrógeno; es, por lo tanto, un hidrocarburo y no un mineral, ya que procede de sustancias orgánicas. La palabra petróleo, que usamos para designarlo, está compuesta por las voces latinas petra y oleum, que significan piedra y aceite, no porque sea aceite de piedra, sino por estar aprisionado entre piedras.
Como el petróleo mana de la superficie en muchos sitios, fue conocido y utilizado por los pueblos antiguos en varias partes del mundo. En el Antiguo Testamento encontramos que al petróleo lo llaman betún. En el Génesis, en efecto, se nos describe el valle de Sidim como un lugar lleno de pozos de betún., Heródoto, historiador griego de la antigüedad, hace mención de los pozos de petróleo situados cerca de Babilonia y del manantial de la isla de Zante, en el mar Adriático. Esta isla sigue rindiendo petróleo dos mil años después de haber sido mencionada por Heródoto. Plinio, a su vez, nos habla del aceite mineral de Sicilia.
Los escritores de la antigua China y Japón hacen muchas referencias a este combustible, y Marco Polo, el gran viajero veneciano, nos habla del aceite de Bakú, sobre el mar Caspio, donde se explotan en la actualidad grandes pozos de petróleo.
Aquí tratamos exclusivamente del aceite mineral o petróleo. Esta sustancia se encuentra en el interior de la Tierra y se compone principalmente de carbono e hidrógeno; es, por lo tanto, un hidrocarburo y no un mineral, ya que procede de sustancias orgánicas. La palabra petróleo, que usamos para designarlo, está compuesta por las voces latinas petra y oleum, que significan piedra y aceite, no porque sea aceite de piedra, sino por estar aprisionado entre piedras.
Como el petróleo mana de la superficie en muchos sitios, fue conocido y utilizado por los pueblos antiguos en varias partes del mundo. En el Antiguo Testamento encontramos que al petróleo lo llaman betún. En el Génesis, en efecto, se nos describe el valle de Sidim como un lugar lleno de pozos de betún., Heródoto, historiador griego de la antigüedad, hace mención de los pozos de petróleo situados cerca de Babilonia y del manantial de la isla de Zante, en el mar Adriático. Esta isla sigue rindiendo petróleo dos mil años después de haber sido mencionada por Heródoto. Plinio, a su vez, nos habla del aceite mineral de Sicilia.
Los escritores de la antigua China y Japón hacen muchas referencias a este combustible, y Marco Polo, el gran viajero veneciano, nos habla del aceite de Bakú, sobre el mar Caspio, donde se explotan en la actualidad grandes pozos de petróleo.
El petróleo y el medio ambiente
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El petróleo tiene el problema de
ser insoluble en agua y por lo tanto, difícil de limpiar. Además, la combustión
de sus derivados produce productos residuales: partículas, CO2, SOx
(óxidos de azufre), NOx (óxidos nitrosos), etc.
La contaminación por petróleo se
produce por su liberación accidental o intencionada en el ambiente,
provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o
indirectamente.
La contaminación involucra todas
las operaciones relacionadas con la explotación y transporte de hidrocarburos,
que conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente. Afecta en forma
directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.
Efectos sobre el suelo:
las zonas ocupadas por pozos, baterías, playas de maniobra, piletas de purga,
conductos y red caminera comprometen una gran superficie del terreno que
resulta degradada.
Esto se debe al desmalezado y
alisado del terreno y al desplazamiento y operación de equipos pesados. Por
otro lado los derrames de petróleo y los desechos producen una alteración del
sustrato original en que se implantan las especies vegetales dejando suelos
inutilizables durante años.
Efectos sobre el agua:
en las aguas superficiales el vertido de petróleo u otros desechos produce
disminución del contenido de oxígeno, aporte de sólidos y de sustancias
orgánicas e inorgánicas.
En el caso de las aguas
subterráneas, el mayor deterioro se manifiesta en un aumento de la salinidad,
por contaminación de las napas con el agua de producción de petróleo de alto
contenido salino.
Efectos sobre el aire:
por lo general, conjuntamente con el petróleo producido se encuentra gas
natural. La captación del gas está determinada por la relación gas/petróleo, si
este valor es alto, el gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por
medio de antorchas.
El gas natural está formado por
hidrocarburos livianos y puede contener dióxido de carbono, monóxido de carbono
y ácido sulfhídrico. Si el gas producido contiene estos gases, se quema.
Si el gas producido es dióxido de carbono, se lo ventea.
Efectos sobre la flora y la
fauna: la fijación de las pasturas
depende de la presencia de arbustos y matorrales, que son los más afectados por
la contaminación con hidrocarburos. A su vez estos matorrales proveen refugio y
alimento a la fauna adaptada a ese ambiente. Dentro de la fauna, las aves son
las más afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetación
contaminada, o por envenenamiento por ingestión. El efecto sobre las aves puede
ser letal.
Si la zona de explotación es
costera o mar adentro el derrame de hidrocarburos produce daños irreversibles
sobre la fauna marina.
Casi la mitad del petróleo y
derivados industriales que se vierten en el mar, son residuos que vuelcan las
ciudades costeras. El mar es empleado como un accesible y barato depósito de
sustancias contaminantes. Otros derrames se deben a accidentes que sufren los
grandes barcos contenedores de petróleo, que por negligencia transportan el
combustible en condiciones inadecuadas. De cualquier manera, los derrames de
petróleo representan una de las mayores causas de la contaminación oceánica.
En general, los derrames de
hidrocarburos afectan profundamente a la fauna y vida del lugar, razón por la
cual la industria petrolera mundial debe cumplir normas y procedimientos
estrictos en materia de protección ambiental.
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