Teoría de Flujo SubterráneoTeoría de Flujo SubterráneoCapítulo 10Capítulo 10

Conceptos Básicos de QuímicaConceptos Básicos de Química

Alberto Rosas MedinaAlberto Rosas Medina

Semestre 2008-1Semestre 2008-1

Posgrado en Ciencias de la TierraPosgrado en Ciencias de la Tierra

Capítulo del 10.4 al 10.4.2Capítulo del 10.4 al 10.4.2

10.4.1 Reacciones oxido reducción10.4.1 Reacciones oxido reducción

10.4.2 Química orgánica10.4.2 Química orgánica

Reacciones Oxidación-ReducciónReacciones Oxidación-Reducción

Reacciones oxidación-Reducción (redox) son Reacciones oxidación-Reducción (redox) son envolventes de cambios de estados de oxidación de envolventes de cambios de estados de oxidación de reactantes y juegan un papel central en muchas de las reactantes y juegan un papel central en muchas de las reacciones en aguas naturales, agua y procesos de reacciones en aguas naturales, agua y procesos de tratamiento de desechos . tratamiento de desechos .

El comportamiento de compuestos conteniendo carbón, El comportamiento de compuestos conteniendo carbón, nitrógeno, sulfuro, hierro y manganeso en aguas nitrógeno, sulfuro, hierro y manganeso en aguas naturales (y procesos de tratamiento) es muy naturales (y procesos de tratamiento) es muy grandemente influenciada por reacciones redox.grandemente influenciada por reacciones redox.

El átomo es eléctricamente neutroEl átomo es eléctricamente neutro El estado de oxidación de un átomo o hierro es la suma El estado de oxidación de un átomo o hierro es la suma

de cargas positivas y negativas. Por lo tanto en un de cargas positivas y negativas. Por lo tanto en un átomo la oxidación es cero.átomo la oxidación es cero.

La perdida de electrones desde un átomo produce un La perdida de electrones desde un átomo produce un estado de oxidación positiva (incremento) y estado de oxidación positiva (incremento) y concomitantemente la ganancia de electrones por un concomitantemente la ganancia de electrones por un átomo reduce el estado de oxidación a un valor átomo reduce el estado de oxidación a un valor negativo.negativo.

Metales:Metales: son caracterizados por su tendencia a ser son caracterizados por su tendencia a ser oxidados por la perdida de uno o dos electrones para la oxidados por la perdida de uno o dos electrones para la mayor electronegatividad.mayor electronegatividad.

El ion resultante cargado positivamente es llamado El ion resultante cargado positivamente es llamado cationcation, el cual ahora tiene un estado de oxidación , el cual ahora tiene un estado de oxidación incrementado. El número de electrones perdidos incrementado. El número de electrones perdidos depende sobre el número de grupo del metal en la tabla depende sobre el número de grupo del metal en la tabla periódica. Una periódica. Una reacción oxidaciónreacción oxidación típica está dada por típica está dada por

Donde el estado de oxidación del calcio ha sido Donde el estado de oxidación del calcio ha sido incrementado de cero a dos incrementado de cero a dos

El no metal está ahora cargado negativamente y es El no metal está ahora cargado negativamente y es llamado llamado aniónanión. El proceso de adquirir electrones es . El proceso de adquirir electrones es llamado llamado reducciónreducción. Una típica reacción reducción está . Una típica reacción reducción está dada por dada por

El intercambio de electrones para formar aniones y El intercambio de electrones para formar aniones y cationes siempre ocurren juntos. Entonces una reacción cationes siempre ocurren juntos. Entonces una reacción oxidación requiere también una reacción reducción – por oxidación requiere también una reacción reducción – por lo tanto la nomenclatura lo tanto la nomenclatura reacciones oxidación-reducción. reacciones oxidación-reducción. Un ejemplo de reacción oxidación-reducciónUn ejemplo de reacción oxidación-reducción es la es la formación de cloruro de sodio, sal blanca de mesaformación de cloruro de sodio, sal blanca de mesa

La ecuación para esta reacción puede serLa ecuación para esta reacción puede ser

Electronegatividad:Electronegatividad:capacidad de un átomo de una capacidad de un átomo de una

molécula covalente para atraer los electrones del enlace.molécula covalente para atraer los electrones del enlace.

Quizá la forma más simple de reacción redox es la Quizá la forma más simple de reacción redox es la reacción combinación. Aquí un elemento es oxidado yel reacción combinación. Aquí un elemento es oxidado yel otro es reducido.otro es reducido.

La combinación es reversible. El resultado es una La combinación es reversible. El resultado es una reacción descomposiciónreacción descomposición

Reacción Reacción redox de desplazamiento único. redox de desplazamiento único. Un elemento Un elemento reemplaza a otro desde un compuesto. En este proceso reemplaza a otro desde un compuesto. En este proceso el elemento reemplazante es siempre oxidado y el el elemento reemplazante es siempre oxidado y el reemplazado es reducido.reemplazado es reducido. Considere el siguiente Considere el siguiente ejemplo en donde el hidrógeno es desplazado por hierro ejemplo en donde el hidrógeno es desplazado por hierro metálicometálico

Química OrgánicaQuímica Orgánica

La química orgánica juega un papel mayor en la La química orgánica juega un papel mayor en la contaminación subterránea. Compuestos orgánicos son contaminación subterránea. Compuestos orgánicos son estos que contienen carbono.estos que contienen carbono.

El término de química orgánica es reflejo de las El término de química orgánica es reflejo de las observaciones de los primeros compuestos orgánicos observaciones de los primeros compuestos orgánicos que fueron derivados de las fuentes naturales y seres que fueron derivados de las fuentes naturales y seres vivientes.vivientes.

El término ahora abarca la subarea química dedicada al El término ahora abarca la subarea química dedicada al estudio de compuestos conteniendo carbono.estudio de compuestos conteniendo carbono.

Considerable importancia desde la perspectiva de la Considerable importancia desde la perspectiva de la calidad del agua es la observación que mientras sales calidad del agua es la observación que mientras sales inorgánicas son fácilmente solubles en el agua, inorgánicas son fácilmente solubles en el agua, compuestos orgánicos no son solubles en el agua. compuestos orgánicos no son solubles en el agua.

La nomenclatura CHLa nomenclatura CH4 4 denota denota metanometano cuyo estructura cuyo estructura

molecular esmolecular es

El El metanometano es el hidrocarburo más simple, su molécula es el hidrocarburo más simple, su molécula esta formada por un átomo de carbono (C), al que se esta formada por un átomo de carbono (C), al que se encuentran unidos cuatro átomos de hidrógeno (H). encuentran unidos cuatro átomos de hidrógeno (H).

A temperatura ambiente es un gas y se halla presente A temperatura ambiente es un gas y se halla presente en la atmósfera.en la atmósfera.

Las principales fuentes productoras de metano son:Las principales fuentes productoras de metano son:1.1. los procesos de descomposición de la materia orgánica los procesos de descomposición de la materia orgánica

en ausencia de oxígeno (anaerobiosis), se lo conoce en ausencia de oxígeno (anaerobiosis), se lo conoce como “gas de los pantanos”; en este aspecto, las como “gas de los pantanos”; en este aspecto, las grandes extensiones de cultivos de arroz (145 millones grandes extensiones de cultivos de arroz (145 millones de hectáreas en todo el mundo) y las zonas pantanosas, de hectáreas en todo el mundo) y las zonas pantanosas, emiten importantes cantidades de metano. emiten importantes cantidades de metano.

2.2. El proceso digestivo de los rumiantes (bovinos).El proceso digestivo de los rumiantes (bovinos).3.3. La combustión (incendios) de biomasa en bosques La combustión (incendios) de biomasa en bosques

tropicales y sabanas. tropicales y sabanas. 4.4. La actividad microbiana en aguas servidas (cloacas). La actividad microbiana en aguas servidas (cloacas). 5.5. Determinadas acumulaciones de hidrocarburos tales Determinadas acumulaciones de hidrocarburos tales

como campos de petróleo, gas y carbón lo emiten como campos de petróleo, gas y carbón lo emiten espontáneamente (fugas). espontáneamente (fugas).

La industria agrícola-ganadera, con su necesaria La industria agrícola-ganadera, con su necesaria expansión, genera y libera este gas originado en la expansión, genera y libera este gas originado en la descomposición de la biomasa remanente y en el descomposición de la biomasa remanente y en el aumento de las poblaciones de ganado (rumiantes). Las aumento de las poblaciones de ganado (rumiantes). Las industrias extractivas de carbón, petróleo y gas actúan industrias extractivas de carbón, petróleo y gas actúan como fuentes de liberación de metano a la atmósfera. como fuentes de liberación de metano a la atmósfera.

Sus propiedades físicas y químicas y su presencia en la Sus propiedades físicas y químicas y su presencia en la atmósfera, lo incluyen dentro del grupo de “gases de atmósfera, lo incluyen dentro del grupo de “gases de efecto invernadero”, ocupando el tercer lugar, detrás del efecto invernadero”, ocupando el tercer lugar, detrás del dióxido de carbono y de los CFC, y contribuyendo en un dióxido de carbono y de los CFC, y contribuyendo en un 15 % al calentamiento global. Se ha observado, 15 % al calentamiento global. Se ha observado, además, que el metano deteriora la capacidad además, que el metano deteriora la capacidad autolimpiante de la atmósfera.autolimpiante de la atmósfera.

Las series homologas comienzan con el metano pueden Las series homologas comienzan con el metano pueden ser escritas como metano CHser escritas como metano CH44, , etanoetano CH CH33CHCH33 o C o C22HH66 y y propanopropano CH CH33CHCH2 2 CHCH33 o C o C33HH88..

El El etanoetano es un hidrocarburo alifático alcano con dos es un hidrocarburo alifático alcano con dos átomos de carbono, de fórmula Cátomos de carbono, de fórmula C22HH66. A condiciones . A condiciones normales es gaseoso y un excelente combustible. Su normales es gaseoso y un excelente combustible. Su punto de ebullición está en -88 punto de ebullición está en -88 °C°C..

El etano funde a -183,2 °C y hierve a -88,5 °C. A El etano funde a -183,2 °C y hierve a -88,5 °C. A temperatura ambiente es un gas inflamable. Junto con temperatura ambiente es un gas inflamable. Junto con otros hidrocarburos, el etano se encuentra en los otros hidrocarburos, el etano se encuentra en los depósitos de gas natural y también puede encontrarse depósitos de gas natural y también puede encontrarse en el crudo de petróleo. El etano se separa del metano en el crudo de petróleo. El etano se separa del metano (constituyente principal del gas natural) y se craquea (constituyente principal del gas natural) y se craquea para producir eteno (Cpara producir eteno (C22HH44).).

El El propanopropano es un gas incoloro e inoloro. Pertenece a los es un gas incoloro e inoloro. Pertenece a los hidrocarburos alifáticos (los alcanos). Su fórmula hidrocarburos alifáticos (los alcanos). Su fórmula química Cquímica C33HH88. .

El El butanobutano es un hidrocarburo saturado, parafínico o es un hidrocarburo saturado, parafínico o alifático, inflamable, gaseoso que se licúa a presión alifático, inflamable, gaseoso que se licúa a presión atmosférica a -0,5 grados centígrados, formado por atmosférica a -0,5 grados centígrados, formado por cuatro átomos de carbono y por diez de hidrógeno, cuya cuatro átomos de carbono y por diez de hidrógeno, cuya fórmula química es C4H10. El butano presanta dos fórmula química es C4H10. El butano presanta dos isómeros el n-butano y el isobutano o metilpropano. isómeros el n-butano y el isobutano o metilpropano.

El El butano comercialbutano comercial es un gas licuado, obtenido por es un gas licuado, obtenido por destilación del petróleo, compuesto principalmente por destilación del petróleo, compuesto principalmente por butano normal (60%), propano (9%), isobutano (30%) y butano normal (60%), propano (9%), isobutano (30%) y etano (1%). etano (1%).

La principal aplicación del La principal aplicación del gas butanogas butano es la de es la de combustible en hogares para la cocina y agua caliente, combustible en hogares para la cocina y agua caliente, ya que debido a sus limitaciones de transporte y ya que debido a sus limitaciones de transporte y almacenaje no suele consumirse en grandes cantidades.almacenaje no suele consumirse en grandes cantidades.

Compuesto EstructuraCompuesto Estructura

A ciclíco: Arreglos de estructura no circular de A ciclíco: Arreglos de estructura no circular de

átomos.átomos.

Carbo cíclico: Uno o más círculos hechos de átomos de Carbo cíclico: Uno o más círculos hechos de átomos de carbono. carbono.

Heterocíclico: Uno o más círculos conteniendo otros Heterocíclico: Uno o más círculos conteniendo otros

átomos diferentes de carbono. átomos diferentes de carbono.

Ejemplos de tres clases Ejemplos de tres clases

El siguiente ejemplo muestra el conceptoEl siguiente ejemplo muestra el concepto

En química un En química un metilmetil (o más apropiadamente) grupo (o más apropiadamente) grupo metilo es un metilo es un grupo funcionalgrupo funcional, hidrófobo alqueno que , hidrófobo alqueno que deriva del metano (CHderiva del metano (CH44). Tiene como fórmula :-CH). Tiene como fórmula :-CH33

En química es una ramificación o resto alquilo de una En química es una ramificación o resto alquilo de una cadena hidrogenada en un compuesto orgánico. El cadena hidrogenada en un compuesto orgánico. El grupo metil, forma parte de una "familia" de compuestos grupo metil, forma parte de una "familia" de compuestos orgánicos llamados "series homólogas" ya que siguen orgánicos llamados "series homólogas" ya que siguen un mismo patrón. Los primeros cuatro tienen nombres un mismo patrón. Los primeros cuatro tienen nombres específicos (metilo, etilo, propilo y butilo) mientras que específicos (metilo, etilo, propilo y butilo) mientras que los que siguen sólo se denominan con la raíz latina de la los que siguen sólo se denominan con la raíz latina de la cantidad de carbonos (penta, hexa, etc) y la terminación cantidad de carbonos (penta, hexa, etc) y la terminación -il.-il.

A pesar de llamarse "metilo" cuando forman parte de un A pesar de llamarse "metilo" cuando forman parte de un compuesto, se le omite la "o" final al nombrarlo. Así, por compuesto, se le omite la "o" final al nombrarlo. Así, por ejemplo se puede encontrar el 2-metil propano.ejemplo se puede encontrar el 2-metil propano.

Grupos funcionales comunesGrupos funcionales comunes

Compuesto acíclicos:Compuesto acíclicos: Compuestos alifáticos consiste Compuestos alifáticos consiste de compuestos aciclicos o cíclicos saturados o de compuestos aciclicos o cíclicos saturados o insaturados. Se mencionarán algunos compuestos que insaturados. Se mencionarán algunos compuestos que se encuentran en contaminantes hidrogeológicos.se encuentran en contaminantes hidrogeológicos.

Los compuestos aciclicos que no contienen múltiplos Los compuestos aciclicos que no contienen múltiplos vínculos llamados alcanos (parafinas), estos vínculos llamados alcanos (parafinas), estos conteniendo múltiples vínculos son llamados alquenos. conteniendo múltiples vínculos son llamados alquenos.

Los Los alcanosalcanos son hidrocarburos, es decir que tienen sólo son hidrocarburos, es decir que tienen sólo átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general átomos de carbono e hidrógeno. La fórmula general para alcanos alifáticos (de cadena lineal) es Cpara alcanos alifáticos (de cadena lineal) es Cnn H H2n+22n+2 , y , y para cicloalcanos es Cpara cicloalcanos es CnnHH2n2n. También reciben el nombre . También reciben el nombre de de hidrocarburos saturadoshidrocarburos saturados..

Los alcanos son moléculas orgánicas formadas Los alcanos son moléculas orgánicas formadas únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, sin únicamente por átomos de carbono e hidrógeno, sin funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de funcionalización alguna, es decir, sin la presencia de grupos funcionales como el carbonilo, carboxilo, amida, grupos funcionales como el carbonilo, carboxilo, amida, etc. Esto hace que su reactividad sea muy reducida en etc. Esto hace que su reactividad sea muy reducida en comparación con otros compuestos orgánicos, y es la comparación con otros compuestos orgánicos, y es la causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, causa de su nombre no sistemático: parafinas (del latín, poca afinidad). poca afinidad).

La relación C/H es de CLa relación C/H es de Cnn H H2n+22n+2 siendo n el número de siendo n el número de átomos de carbono de la molécula (advertir que esta átomos de carbono de la molécula (advertir que esta relación sólo se cumple en alcanos lineales o relación sólo se cumple en alcanos lineales o ramificados ramificados no cíclicosno cíclicos, por ejemplo el ciclobutano, , por ejemplo el ciclobutano, donde la relación es Cdonde la relación es CnnHH2n2n). Todos los enlaces dentro de ). Todos los enlaces dentro de las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es las moléculas de alcano son de tipo simple o sigma, es decir, covalentes por compartición de un par de decir, covalentes por compartición de un par de electrones en un orbital electrones en un orbital ss, por lo cual la estructura de un , por lo cual la estructura de un alcano sería de la forma:alcano sería de la forma:

donde cada línea representa un enlace covalente. El donde cada línea representa un enlace covalente. El alcano más sencillo es el metano con un solo átomo de alcano más sencillo es el metano con un solo átomo de carbono. Otros alcanos conocidos son el etano, propano carbono. Otros alcanos conocidos son el etano, propano y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono y el butano con dos, tres y cuatro átomos de carbono respectivamente. A partir de cinco carbonos, los respectivamente. A partir de cinco carbonos, los nombres se derivan de numerales griegos: pentano, nombres se derivan de numerales griegos: pentano, hexano, heptano...hexano, heptano...

Alquenos:Alquenos: Los alquenos son hidrocarburos que tienen doble enlace Los alquenos son hidrocarburos que tienen doble enlace

carbono-carbono en su molécula, y por eso son carbono-carbono en su molécula, y por eso son denominados insaturados. La fórmula general es denominados insaturados. La fórmula general es CCnnHH2n2n. Se . Se puede decir que un alqueno no es más que un alcano que puede decir que un alqueno no es más que un alcano que ha perdido un hidrógeno produciendo como resultado un ha perdido un hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.enlace doble entre dos carbonos.

Al igual que ocurre con otros compuestos orgánicos, Al igual que ocurre con otros compuestos orgánicos, algunos alquenos se conocen todavía por sus nombres no algunos alquenos se conocen todavía por sus nombres no sistemáticos, en cuyo caso se sustituye la terminación -eno sistemáticos, en cuyo caso se sustituye la terminación -eno sistemática por -ileno, como es el caso del sistemática por -ileno, como es el caso del etenoeteno que en que en ocasiones se llama etileno, o ocasiones se llama etileno, o propenopropeno por por propilenopropileno. Los . Los alquenos cíclicos reciben el nombre de alquenos cíclicos reciben el nombre de cicloalquenoscicloalquenos. Ver . Ver también la también la Producción de OlefinasProducción de Olefinas a nivel industrial. a nivel industrial.

Alquinos:Alquinos: Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos

un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es CCnnHH2n-22n-2

Los Los halógenoshalógenos son los elementos no metales del grupo son los elementos no metales del grupo 17 (anteriormente grupo VIIA) de la tabla periódica:17 (anteriormente grupo VIIA) de la tabla periódica:

Flúor (F) Flúor (F) Cloro (Cl) Cloro (Cl) Bromo (Br) Bromo (Br) Yodo (I) Yodo (I) AstatoAstato (At) (At)

En química se denomina En química se denomina alcoholalcohol (del árabe al-khwl (del árabe al-khwl el espíritu", "toda sustancia , "el espíritu", "toda sustancia" ,الغولالغول o al-ghawl , o al-ghawl ,الكحولالكحولpulverizada", "líquido destilado") (ver origen del término pulverizada", "líquido destilado") (ver origen del término en la desambiguación) a aquellos hidrocarburos en la desambiguación) a aquellos hidrocarburos saturados, o alcanos que contienen un grupo hidroxilo (-saturados, o alcanos que contienen un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno enlazado OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno enlazado de forma covalente.de forma covalente.

Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios, o Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios, o terciarios, en función del número de átomos de terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo.encuentran enlazado el grupo hidroxilo.

A nivel del lenguaje popular se utiliza para indicar A nivel del lenguaje popular se utiliza para indicar comúnmente a una Bebida alcohólica, que presenta comúnmente a una Bebida alcohólica, que presenta etanol.etanol.

Componentes Carbocíclico: Componentes Carbocíclico: Están divididos en Están divididos en aromáticos y aciclicos.aromáticos y aciclicos.

Benceno:Benceno: El El bencenobenceno o o ciclohexatrienociclohexatrieno es un hidrocarburo es un hidrocarburo

poliinsaturado de fórmula molecular Cpoliinsaturado de fórmula molecular C66HH66, con forma de anillo , con forma de anillo (se le llama anillo bencénico, o aromático, ya que posee un (se le llama anillo bencénico, o aromático, ya que posee un olor particularmente llamativo para cierto tipo de individuos) y olor particularmente llamativo para cierto tipo de individuos) y puede considerarse una forma poliinsaturada del puede considerarse una forma poliinsaturada del ciclohexano. En el benceno cada átomo de carbono ocupa el ciclohexano. En el benceno cada átomo de carbono ocupa el vértice de un hexágono regular, ocupa dos valencias con los vértice de un hexágono regular, ocupa dos valencias con los dos átomos de carbonos adyacentes, una tercera valencia dos átomos de carbonos adyacentes, una tercera valencia con un átomo de hidrógeno y la cuarta denominada 'oculta' con un átomo de hidrógeno y la cuarta denominada 'oculta' dirigiéndola hacia el centro del anillo hexagonal formada en dirigiéndola hacia el centro del anillo hexagonal formada en algunos casos de carbono y en otros de alguna base algunos casos de carbono y en otros de alguna base nitrogenada. Cada átomo de carbono comparte su electrón nitrogenada. Cada átomo de carbono comparte su electrón libre con toda la molécula (según la teoría de orbitales libre con toda la molécula (según la teoría de orbitales moleculares), de modo que la estructura molecular adquiere moleculares), de modo que la estructura molecular adquiere una gran estabilidad y elasticidad.una gran estabilidad y elasticidad.

El benceno es un líquido incoloro de aroma dulce y sabor El benceno es un líquido incoloro de aroma dulce y sabor ligeramente amargo ,similar al de la hiel. Se evapora al ligeramente amargo ,similar al de la hiel. Se evapora al aire rápidamente y es poco soluble en agua. Es aire rápidamente y es poco soluble en agua. Es sumamente inflamable o flamable, volátil y se forma tanto sumamente inflamable o flamable, volátil y se forma tanto en procesos naturales como en actividades humanas.en procesos naturales como en actividades humanas.

El benceno se usa en grandes cantidades en los EEUU y El benceno se usa en grandes cantidades en los EEUU y Bolivia. Se encuentra en la lista de los 20 productos Bolivia. Se encuentra en la lista de los 20 productos químicos de mayor volumen de producción. Algunas químicos de mayor volumen de producción. Algunas industrias usan el benceno como punto de partida para industrias usan el benceno como punto de partida para manufacturar otros productos químicos usados en la manufacturar otros productos químicos usados en la fabricación de plásticos, resinas, fabricación de plásticos, resinas, nilónnilón y fibras sintéticas y fibras sintéticas como lo es el kevlar y en ciertos como lo es el kevlar y en ciertos polimerospolimeros. También se . También se usa benceno para hacer ciertos tipos de gomas, usa benceno para hacer ciertos tipos de gomas, lubricantes, tinturas, detergentes, medicamentos y lubricantes, tinturas, detergentes, medicamentos y pesticidas. Los volcanes e incendios forestales constituyen pesticidas. Los volcanes e incendios forestales constituyen fuentes naturales de benceno. El benceno es también un fuentes naturales de benceno. El benceno es también un componente natural del petróleo crudo, gasolina y humo componente natural del petróleo crudo, gasolina y humo de cigarrillode cigarrillo

Clorobenceno:Clorobenceno: El clorobenceno es un líquido incoloro, inflamable, de olor El clorobenceno es un líquido incoloro, inflamable, de olor

aromático parecido a almendras. Cierta porción se disolverá aromático parecido a almendras. Cierta porción se disolverá en agua, pero se evapora rápidamente al aire. No ocurre en en agua, pero se evapora rápidamente al aire. No ocurre en forma natural en el ambiente.forma natural en el ambiente.

La producción de clorobenceno en los EE. UU. ha disminuido La producción de clorobenceno en los EE. UU. ha disminuido por más de un 60% del máximo registrado en 1960. En el por más de un 60% del máximo registrado en 1960. En el pasado fue usado para fabricar otras sustancias químicas, pasado fue usado para fabricar otras sustancias químicas, tales como fenol y DDT. En la actualidad, el clorobenceno es tales como fenol y DDT. En la actualidad, el clorobenceno es usado como solvente para formulaciones de pesticidas, para usado como solvente para formulaciones de pesticidas, para desgrasar partes de automóviles y como intermediario en la desgrasar partes de automóviles y como intermediario en la manufactura de otras sustancias químicas.manufactura de otras sustancias químicas.

El clorobenceno es usado como solvente para ciertas El clorobenceno es usado como solvente para ciertas formulaciones de pesticidas, como desgrasador y para formulaciones de pesticidas, como desgrasador y para manufacturar otras sustancias químicas. Niveles de manufacturar otras sustancias químicas. Niveles de clorobenceno altos pueden dañar el hígado y los riñones y clorobenceno altos pueden dañar el hígado y los riñones y afectar el cerebro.afectar el cerebro.

¿Qué le sucede al clorobenceno cuando entra al ¿Qué le sucede al clorobenceno cuando entra al medio ambiente?medio ambiente?

El clorobenceno liberado al aire es degradado El clorobenceno liberado al aire es degradado lentamente por reacciones con otras sustancias lentamente por reacciones con otras sustancias químicas y por la luz solar, o puede ser removido por la químicas y por la luz solar, o puede ser removido por la lluvia. lluvia.

En el agua, el clorobenceno se evaporará al aire y/o En el agua, el clorobenceno se evaporará al aire y/o será degradado por bacterias. será degradado por bacterias.

Cuando se libera al suelo, es degradado rápidamente Cuando se libera al suelo, es degradado rápidamente por bacterias, pero cierta cantidad se evaporará al aire y por bacterias, pero cierta cantidad se evaporará al aire y otra parte puede filtrarse al agua subterránea. otra parte puede filtrarse al agua subterránea.

El clorobenceno no se acumula en la cadena alimentaria El clorobenceno no se acumula en la cadena alimentaria

¿Qué son los diclorobencenos?¿Qué son los diclorobencenos? Existen tres isómeros del diclorobenceno: el 1,2-Existen tres isómeros del diclorobenceno: el 1,2-

diclorobenceno, el 1,3-diclorobenceno y el 1,4-diclorobenceno, el 1,3-diclorobenceno y el 1,4-diclorobenceno. Los diclorobencenos no ocurren naturalmente diclorobenceno. Los diclorobencenos no ocurren naturalmente en el ambiente. El 1,2-diclorobenceno es un líquido incoloro o en el ambiente. El 1,2-diclorobenceno es un líquido incoloro o amarillento usado para fabricar herbicidas. El 1,3-amarillento usado para fabricar herbicidas. El 1,3-diclorobenceno es un líquido incoloro usado para fabricar diclorobenceno es un líquido incoloro usado para fabricar herbicidas, insecticidas, medicamentos y tintes. El 1,4-herbicidas, insecticidas, medicamentos y tintes. El 1,4-diclorobenceno, el más importante de los tres isómeros, es un diclorobenceno, el más importante de los tres isómeros, es un sólido incoloro o blanco con un olor fuerte y penetrante. sólido incoloro o blanco con un olor fuerte y penetrante. Cuando se expone al aire se convierte lentamente de sólido a Cuando se expone al aire se convierte lentamente de sólido a vapor. La mayoría de las personas pueden oler el 1,4-vapor. La mayoría de las personas pueden oler el 1,4-diclorobenceno cuando se encuentra en concentraciones muy diclorobenceno cuando se encuentra en concentraciones muy bajas en el aire.bajas en el aire.

¿Qué les sucede a los diclorobencenos cuando entran al ¿Qué les sucede a los diclorobencenos cuando entran al medio ambiente?medio ambiente?

El 1,4-diclorobenceno es liberado al ambiente cuando se usa El 1,4-diclorobenceno es liberado al ambiente cuando se usa en bolas para polillas y en barras desodorizantes para en bolas para polillas y en barras desodorizantes para retretes. Muy poco del 1,4-diclorobenceno en el ambiente retretes. Muy poco del 1,4-diclorobenceno en el ambiente proviene de sitios de desechos peligrosos..proviene de sitios de desechos peligrosos..

Una cantidad de 1,2- y 1,3-diclorobenceno es liberada al Una cantidad de 1,2- y 1,3-diclorobenceno es liberada al ambiente cuando estos compuestos se usan para ambiente cuando estos compuestos se usan para fabricar herbicidas y cuando se usan productos que fabricar herbicidas y cuando se usan productos que contienen estos diclorobencenos. contienen estos diclorobencenos.

Los diclorobencenos no se disuelven fácilmente en el Los diclorobencenos no se disuelven fácilmente en el agua; las pequeñas cantidades que entran al agua se agua; las pequeñas cantidades que entran al agua se evaporan al aire rápidamente. evaporan al aire rápidamente.

En ocasiones, los diclorobencenos se adhieren al suelo En ocasiones, los diclorobencenos se adhieren al suelo y los sedimentos. En el suelo, los diclorobencenos no se y los sedimentos. En el suelo, los diclorobencenos no se degradan fácilmente por la acción de microorganismos. degradan fácilmente por la acción de microorganismos. Existe evidencia de que las plantas y peces absorben Existe evidencia de que las plantas y peces absorben los diclorobencenoslos diclorobencenos

Compuestos derivados de benceno cancerigenosCompuestos derivados de benceno cancerigenos

El El toluenotolueno o metilbenceno, (C6H5CH3) es la materia o metilbenceno, (C6H5CH3) es la materia prima a partir de la cual se obtienen derivados del prima a partir de la cual se obtienen derivados del benceno, el ácido benzoico, el fenol, la benceno, el ácido benzoico, el fenol, la caprolactamacaprolactama, la , la sacarina, medicamentos, colorantes, perfumes, TNT y sacarina, medicamentos, colorantes, perfumes, TNT y detergentes.detergentes.

Su nombre deriva del bálsamo del árbol Su nombre deriva del bálsamo del árbol Myroxylon Myroxylon balsamumbalsamum (Bálsamo Tolu o bálsamo de Colombia) del cual (Bálsamo Tolu o bálsamo de Colombia) del cual Henri Henri EtienneEtienne Sainte- Sainte-ClaireClaire DevilleDeville lo obtuvo por primera lo obtuvo por primera vez en 1844 mediante destilación seca.vez en 1844 mediante destilación seca.

Existe en forma natural en el petróleo crudo y en el árbol Existe en forma natural en el petróleo crudo y en el árbol tolú. También se produce durante la manufactura de tolú. También se produce durante la manufactura de gasolina y de otros combustibles a partir de petróleo crudo gasolina y de otros combustibles a partir de petróleo crudo y en la manufactura de coque a partir de carbón.y en la manufactura de coque a partir de carbón.

También está presente en el humo de los cigarillos.También está presente en el humo de los cigarillos. Químicamente se genera en la ciclodehidrogenación del Químicamente se genera en la ciclodehidrogenación del nn--

heptano en presencia de catalizadores y pasando por el heptano en presencia de catalizadores y pasando por el metilheptano. Además se obtiene como subproducto en la metilheptano. Además se obtiene como subproducto en la generación de etileno y de propeno.generación de etileno y de propeno.

La producción anual mundial del tolueno es de 5 a 10 La producción anual mundial del tolueno es de 5 a 10 millones de toneladas.millones de toneladas.

El Xileno es el nombre de los dimetilbencenos. Según la El Xileno es el nombre de los dimetilbencenos. Según la posición relativa de los grupos metilo en el anillo de posición relativa de los grupos metilo en el anillo de benceno. Se diferencia entre orto-, meta-, y para- xileno (o benceno. Se diferencia entre orto-, meta-, y para- xileno (o con sus nombres sistemáticos 1,2-; 1,3-; y 1,4-con sus nombres sistemáticos 1,2-; 1,3-; y 1,4-dimetilbenceno. Se trata de líquidos incoloros e dimetilbenceno. Se trata de líquidos incoloros e inflamables con un característico olor parecido al tolueno.inflamables con un característico olor parecido al tolueno.

Los xilenos se encuentran en el los gases de coque, en los Los xilenos se encuentran en el los gases de coque, en los gases obtenidos en la destilación seca de la madera (de gases obtenidos en la destilación seca de la madera (de allí su nombre: allí su nombre: xilonxilon significa madera en griego) y en significa madera en griego) y en algunos petróleos. Tienen muy buen comportamiento a la algunos petróleos. Tienen muy buen comportamiento a la hora de su combustión en un motor de gasolina y por esto hora de su combustión en un motor de gasolina y por esto se intenta aumentar su contenido en procesos de se intenta aumentar su contenido en procesos de reforming.reforming.

Los xilenos son nocivos. Sus vapores pueden provocar Los xilenos son nocivos. Sus vapores pueden provocar dolor de cabeza, náuseas y malestar general. Este dolor de cabeza, náuseas y malestar general. Este producto se encuentra en los spray de pintura en gran producto se encuentra en los spray de pintura en gran cantidad cantidad

El benzo[El benzo[aa]pireno está presente como un componente ]pireno está presente como un componente del contenido total de hidrocarburos aromáticos del contenido total de hidrocarburos aromáticos policíciclicos en el medio ambiente. La exposición policíciclicos en el medio ambiente. La exposición humana a benzo[humana a benzo[aa]pireno se produce fundamentalmente ]pireno se produce fundamentalmente a través del humo del tabaco, la inhalación de aire a través del humo del tabaco, la inhalación de aire contaminado y por ingestión de comida y agua contaminado y por ingestión de comida y agua

contaminadas por efluentes de combustión.contaminadas por efluentes de combustión.

El El fenolfenol en forma pura es un sólido cristalino incoloro a en forma pura es un sólido cristalino incoloro a temperatura ambiente. Su fórmula química es C6H5OH, temperatura ambiente. Su fórmula química es C6H5OH, y tiene un punto de fusión de 43ºC y un punto de y tiene un punto de fusión de 43ºC y un punto de ebullición de 182ºC. El fenol es un alcohol. Puede ebullición de 182ºC. El fenol es un alcohol. Puede sintetizarse mediante la oxidación parcial del benceno.sintetizarse mediante la oxidación parcial del benceno.

El fenol es una sustancia manufacturada. El producto El fenol es una sustancia manufacturada. El producto comercial es un líquido. Tiene un olor repugnantemente comercial es un líquido. Tiene un olor repugnantemente dulce y alquitranado.dulce y alquitranado.

Se puede detectar el sabor y el olor del fenol a niveles Se puede detectar el sabor y el olor del fenol a niveles más bajos que los asociados con efectos nocivos. El más bajos que los asociados con efectos nocivos. El fenol se evapora más lentamente que el agua y una fenol se evapora más lentamente que el agua y una pequeña cantidad puede formar una solución con agua. pequeña cantidad puede formar una solución con agua. El fenol se inflama fácilmente, es corrosivo y sus gases El fenol se inflama fácilmente, es corrosivo y sus gases son explosivos en contacto con la llama.son explosivos en contacto con la llama.

El fenol se usa principalmente en la producción de El fenol se usa principalmente en la producción de resinas fenólicas. También se usa en la manufactura de resinas fenólicas. También se usa en la manufactura de nylon y otras fibras sintéticas. El fenol es muy utilizado nylon y otras fibras sintéticas. El fenol es muy utilizado en la industria química, farmacéutica y clínica como un en la industria química, farmacéutica y clínica como un potente fungicida, bactericida, antiséptico y potente fungicida, bactericida, antiséptico y desinfectante, también para producir agroquímicos, desinfectante, también para producir agroquímicos, policarbonatos, en el proceso de fabricación de ácido policarbonatos, en el proceso de fabricación de ácido acetilsalicílico (aspirina) y en preparaciones médicas acetilsalicílico (aspirina) y en preparaciones médicas como enjuagadientes y pastillas para el dolor de como enjuagadientes y pastillas para el dolor de garganta.garganta.

De ser ingerido en altas concentraciones, puede causar De ser ingerido en altas concentraciones, puede causar envenenamiento, vómitos, decoloración de la piel e envenenamiento, vómitos, decoloración de la piel e irritación respiratoria. irritación respiratoria.

Policlorinato bifenilPoliclorinato bifenil

fenolfenol

Compuesto HeterocíclicoCompuesto Heterocíclico

Reacciones de transformación: Desde perspectivas Reacciones de transformación: Desde perspectivas ambientales, son 5 transformaciones químicas orgánicas ambientales, son 5 transformaciones químicas orgánicas de interés: Fotoquímica, hidrólisis, oxidación, reducción de interés: Fotoquímica, hidrólisis, oxidación, reducción y biotransformación. y biotransformación.

Reacciones de Eliminación Reacciones de Eliminación

La transformación de tetracloroeteno y tricloroeteno con La transformación de tetracloroeteno y tricloroeteno con la liberación resultante del ión de cloruro es la siguiente:la liberación resultante del ión de cloruro es la siguiente: