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Informe de trabajo para los hidrocarburos en Química organica

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QUIMICA ORGANICA

Preguntas orientadoras

Integrante

Jos Fernando Vargas 75073324 Luis Gonzaga Salgado Soto 75.077.192Wilmar Daz

Curso 100416_217

tutor frey Jaramillo Hernndez

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIAESCUELA DE CIENCIAS BASICAS, TECNOLOGIA E INGENIERIACEAD (DOSQUEBRADAS)MANIZALES, MARZO 1O DEL 2015

INTRODUCCIN

Por qu el uso de hidrocarburos como combustible y materia prima para otras sustancias es un problema ambiental?

El carbn se origina de la acumulacin de los vegetales donde se sedimenta; esta es transformada en bacterias anaerobias empezando a fermentar convirtindose en carbn (CH4 y CH2), esto sucede por el tiempo que desprende los gases enriquecindose el carbn donde este material va quedando acumulado en capas de la tierra.

En la extraccin del carbn cambia el paisaje donde muchas veces es a cielo abierto o subterrneo produciendo grandes huecos, escombros, nubes de polvo, contaminacin de las aguas, desforestacin, contaminacin acstica, etc.

Es importante que actualmente las compaas mineras estn obligadas a cumplir norma para poder explotar el carbn, donde deben dejar el paisaje que se explot como estaba antes, reforestar, controlar los materiales txicos como son los metales pesados y productos qumicos utilizados en la minera.

El carbn se utiliza para las centrales trmicas donde el impacto que genera es:Nubes de cenizas y gases, metales pesados, lluvias acidas, gases de efecto invernadero y alteraciones en clima.

Preguntas orientadoras para resolver el problema de la unidad:

1. Cmo influye la configuracin electrnica del carbono en sus compuestos?Sabemos que el tomo de Carbono tiene un nmero atmico Z= 6 y que su configuracin electrnica es 1s2 2s2 p2, es decir, que en el ltimo nivel vamos a tener 4e-; 2e- en el orbital s y 2e- en el orbital p.Pero debemos tener en cuenta que la configuracin electrnica no es capaz de explicar ciertos hechos que se puede explicar experimentalmente. Por ejemplo:

La valencia covalente de los compuestos del carbono dentro de la qumica orgnica es 4. Tampoco lo que no explica, es que tengamos los enlaces iguales en compuestos como por ejemplo el metano CH 4, estos enlaces estara proviniendo de dos orbitales de distintos tipos de tipos s y p. Lo otro que no se explica son los ngulos de enlace, que es de 90 considerando los orbitales de tipo p, una a direccional si est interviniendo los orbitales de tipo s

2. Cmo se evidencia el fenmeno de hibridacin en el carbono?En la teora del enlace de valencia resuelve el problema anterior, supongamos que el tomo de carbono utiliza un tipo de orbitales que van hacer idnticos entre s que son un resultado de la hibridacin, donde nos indica que dentro del tomo de carbono se van a mezclar los orbitales 2s 2p, de esta forma es posible tres tipos de orbitales hbridos. Si se mezcla un orbital 2s con 3 orbitales p como resultado obtengo 4 orbitales hbridos sp3. Si se mezcla el orbital 2s con 2 orbitales p nos da como resultado en el tomo de carbono 3 orbitales hbridos sp2 y 1 orbital p sin hibridar ltima combinacin que se puede hacer es mezclar 1 orbital s con 1 orbital p, donde queda 2 orbitales hbridos sp y 2 orbitales p.

La hibridacin sp3 que vamos a tener cuando todos los enlaces sean covalentes simples, sea 4 enlaces covalentes simples, los orbitales hbridos estn dirigidos hacia los vrtices de un tetraedro por lo tanto las molculas son tetradricas. Ejemplo:El caso de los alcanos como es el etanoh

hhh

C C h

h

En la hibridacin sp2 aparece cuando se tiene enlaces dobles ejemploC=C y C=O, las molculas son planas y trigonales forman enlaces de 120, el doble enlace da como resultado del orbital 2p que quedo sin hibridar. Ejmplo:La molcula de eteno h

h

C = C h

h

La hibridacin sp me va a producir enlaces triples donde nos da las molculas lineales formando ngulos de 180, el triple enlace se da cuando los dos orbitales p que no hibridaron se solapan. Por ejemplo como el etino H C C H

El tomo de carbono se puede hibridizar sus orbitales sus orbitales atmicos por lo tanto se van a general nuevos orbitales hbridos. https://www.youtube.com/watch?v=ScSkPbK6TUk

3. Qu son los grupos funcionales orgnicos? Para compren que son los grupos funcionales debemos entender el tomo de carbono que tiene 6 electrones pero en su ltima orbita tiene 4 que son los electrones de valencia

Razn que puede formar hasta 4 enlaces con otros cuatro tomos

Esto nos indica la variedad de productos qumicos orgnicos que existen es debido a la posibilidad que tienen el tomo de carbono justamente de formar enlaces con otros tomos los ejemplos ms sencillos son los hidrocarburos; que se caracteriza por tener solamente en su composicin qumica tomos de carbono y tomos de hidrogeno, dentro de ellos el ejemplo ms sencillo es el metano que tan solo est formado unido a cuatro tomo de hidrgeno

El carbono puede unirse a otros tomos diferentes del hidrgeno como por ejemplo a otros tomos de carbono como es el etano formando una cadena simple donde tenemos dos tomos de carbono y lo unimos por medio de un enlace simple lineal con enlaces de hidrogeno

Tambin se puede formar cadena ramificada

Las molculas con tomos de carbono tiene diversos tienen diversas presentaciones, otras de ellas es la formacin de compuestos en forma de anillos como es el caso del Benceno

Los hidrocarburos son compuestos muy simples formados tan solo por tomos de carbono y tomos de hidrogeno, lo tomamos como referencia y base para clasificar los diversos compuestos orgnicos.

Tenemos un hidrocarburo de cuatro tomos de carbono, podemos sumar un o varios tomos de hidrogeno y sustituirlos por otros elementos en otros tomos.

Tambin se podrn formar todos los tipos de compuestos orgnicos conocidos con sus propiedades fsicas y qumicas muy diferentes a este grupo de grupo de tomo o conjunto de tomos que se ha sustituido se le va dominar GRUPO FUNCIONAL.Un grupo funcional es un tomo o grupo de tomos que en una caracterstica de una clase de compuestos orgnicos, cada grupo funcional determinara las propiedades qumicas de las sustancias que lo poseen, por eso el grupo funcional determina la funcin qumica

Cules son los principales? Hidroxilo u oxhidrilo Carbonilo Carboxilo Amino Fosfato SulfhidriloUn grupo funcional es un tomo o grupo de tomos que caracteriza una clase de compuestos orgnicos. Define su estructura y al mismo tiempo sus caractersticas. Las sustancias orgnicas son todos los compuestos que contienen carbono, cuya gran capacidad de enlazarse con otros tomos permite la enorme variedad de los compuestos orgnicos. En todos los organismos vivos encontramos estas sustancias orgnicas, cuya funcionalidad se ve determinada por los grupos funcionales que contienen.

Los compuestos orgnicos se clasifican en:

Los principales Grupos orgnicos funcionales son:

1. Alcanos: losalcanosson compuestos saturados, formados por enlaces simples entre C y C. la hibridacin de los C es sp. slo hay uniones de tipo sigma: entre orbitales sp y sp de los C, y sp de un C con el orbital s del H. son compuestos de muy escasa reactividadquimica. ejemplo, el etano CH3-CH3

Fuentes

Lasfuentesnaturales de los alcanos sonel petrleoy elgas natural. Los alcanos son loscompuestos orgnicosms simples puesto que carecen degrupos funcionalesfuncionales y slo estn constituidos por carbonos en hibridacin.

2. Los Alquenos:son compuestos insaturados, porque presentan dobles enlaces entre C y C. la hibridacin del C ser sp. va a haber uniones sigma: entre orbital sp del C y s del H, y entre orbitales sp de los C; adems habr uniones pi, entre la orbital p pura de un C con la p pura de otro, lo que forma el doble enlace (un componente sigma y otro pi). son compuestos planos, en los que los e- pi se extienden por arriba y por debajo del plano, por lo que son buenos nuclefilos y dan reacciones de adicin electroflica. la longitud del enlace es ms corta que en enlaces simples, pero ms larga que triples. ejemplo, el eteno CH2=CH2

Fuentes.

La fuente es el petrleo, los usos el ms importante es el eteno es la base para lospolimerosde adicin y tambin se utiliza para la maduracin artificial de frutas y verdurasAplicaciones y usosNo se encuentran en losproductosnaturales, pero se obtienen en ladestilacindestructiva de sustancias naturales complejas, como el carbn, y en grandes cantidades en las refineras de petrleo, especialmente en losprocesosde craqueo. Estn relacionados con loshidrocarburoscomplejos delcauchoo hule natural y son importantes en la fabricacin de caucho yplsticossintticos. Son miembros importantes de esta serie el butadieno, C4H6, y el isopreno, C5H8. El uso ms comn de los alcanos es gas butano gas LP, metano, gasolina, parafinas, aceite de pino el natural, y la cera de abeja.

3. Los Alquinos:son compuestos insaturados, que presentan enlaces triples entre C (la hibridacin es sp). va a haber uniones sigma (entre orbitales sp del C con s del H, y sp del C con otro sp de otro C) y 2 uniones pi, donde ambas van a resultar de la unin de orbitales p puros de un C con los p puros de otro (cada C va a tener 2 orbitales p puros, con 1e- cada uno). son compuestos lineales, que se comportan como nuclefilos y van a dar reacciones de adicin electroflica. la longitud del enlace es ms corta que la de enlaces simples y dobles. ejemplo, el etino CH=CHH-C=C-HSon insolubles en agua, pero bastante solubles en disolventes orgnicos usuales y de baja polaridad: ligrona, ter, benceno, tetracloruro de carbono.

Fuentes.

El acetileno es un gas de olor etreo cuando es puro. Arde fcilmente en elairey, si tiene suficiente cantidad deoxgeno, arde con gran desprendimiento decalor ( la t