ALCANOS, ALQUENOS Y ALQUINOS

ALCANOS

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...


ALQUENOS

Los alquenos son hidrocarburos insaturados que tienen uno o varios dobles enlaces carbono-carbono en su molécula. Se puede decir que un alqueno no es más que un alcano que ha perdido dos átomos de hidrógeno produciendo como resultado un enlace doble entre dos carbonos.

La fórmula general de un alqueno de cadena abierta con un sólo doble enlace es C_nH_2n. Por cada doble enlace adicional habrá dos átomos de hidrógeno menos de los indicados en dicha fórmula.





ALQUINOS

Los alquinos son hidrocarburos alifáticos con al menos un triple enlace entre dos átomos de carbono. Se trata de compuestos metaestables debido a la alta energía del triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es C_nH_2n-2.

  

GEOMETRIA MOLECULAR

La geometría molecular se refiere a la disposición tri-dimensional de los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, como son la reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo, actividad biológica, etc. Actualmente, el principal modelo de geometría molecular es la Teoría de Repulsión de Pares de Electrones de Valencia (TRePEV), empleada internacionalmente por su gran predictibilidad.

Geometria de la molecula de Agua

EL PETROLEO

PROPIEDADES FÍSICAS

Coloración: El color del petróleo varía del amarillo al rojo pardo, siendo las clases más oscuras, opacas. Los aceites de bajo peso específico (0,777 a 0,789) son amarillos, los medianos (0,792 a 0,820) ámbar, y los aceites más pesados son oscuros. Por luz reflejada, el aceite crudo es usualmente verde, debido a la fluorescencia. Por lo general, su tonalidad se oscurece con el aumento de su peso específico, que se incrementa al aumentar su porcentaje de asfalto. Los hidrocarburos puros son incoloros, pero a menudo se colorean por oxidación, especialmente los no saturados. Los compuestos que dan color pertenecen a la clase de los hidrocarburos aromáticos; el color depende de su estructura molecular.

Olor: Es característico y depende de la naturaleza y composición del petróleo. Los hidrocarburos no saturados dan olor desagradable, como ocurre con los petróleos mexicanos y los de la zona vecina a Texas (Estados Unidos) debido al ácido sulfhídrico y otros compuestos de azufre. Los petróleos crudos de California, Rusia y Rumania tienen olor aromático. Los de Pensilvania tienen olor agradable a gasolina. En otros aceites el olor varía, dependiendo de la cantidad de hidrocarburos livianos y de las impurezas.

Sabor:
El sabor de un crudo es una propiedad que se torna importante cuando el contenido de sal es bastante alto. Esta circunstancia requiere que el crudo sea tratado adecuadamente en las instalaciones de producción del campo para ajustarle la sal al mínimo (gramos por metro cúbico) aceptable por compradores y refinerías.

Peso específico: El petróleo es más liviano que el agua. Su peso específico es influenciado por factores físicos y por la composición química del crudo, pudiendo oscilar, en términos generales, entre 0,75 y 0,95 Kgr./lt. Aumenta con el porcentaje de asfalto.

Viscosidad: Es la medida de la tendencia a fluir, siendo de gran importancia en los aceites lubricantes y fuel-oil. Es usualmente el tiempo necesario para que un volumen dado de aceite, a una temperatura definida, fluya a través de un pequeño orificio. Se mide con viscosímetro. Todos emplean en general el mismo principio. Se controla la temperatura dentro de la taza y en el baño cuidadosamente, y cuando se ha alcanzado la temperatura deseada, se abre el orificio y se deja fluir el líquido a un frasco de capacidad conocida. El tiempo necesario para llenar el frasco es la viscosidad requerida (Saybolt Universal y Saybolt Furol). En el Engler se toma con respecto al agua.

Solubilidad: Es insoluble en agua, sobre la cual sobrenada por su peso específico menor. A esto se debe su peligrosidad cuando se derrama en los puertos, o cuando es necesario combatir incendios en los tanques de almacenaje.
Es soluble en benceno, éter, cloroformo, y otros solventes orgánicos.


PROPIEDADES QUIMICAS


Índice de refracción:
Medido con un refractómetro, los hidrocarburos acusan valores de 1,39 a 1,49. Se define como la relación de la velocidad de la luz al pasar de uno a otro cuerpo.

Coeficiente de expansión:
Varía entre 0,00036 y 0,00096. Temperatura ºC por volumen.

 Punto de ebullición:
No es constante, Debido a sus constituyentes varía algo menos que la temperatura atmosférica hasta la temperatura igual o por encima de 300 ºC.

Punto de congelación:
Varía desde 15,5 ºC hasta la temperatura de -45 ºC. Depende de las propiedades y características de cada crudo o derivado. Este factor es de importancia al considerar el transporte de los hidrocarburos y las estaciones, principalmente el invierno y las tierras gélidas.

Punto de deflagración:
Varía desde -12 ºC hasta 110 ºC. Reacción vigorosa que produce calor acompañado de llamas y/o chispas.

Punto de quema:
Varía desde 2 ºC hasta 155 ºC.

Poder calorífico:
Puede ser entre 8.500 a 11.350 calorías/gramo. Entre BTU/libra puede ser de 15.350 a 22.000. (BTU es la unidad térmica británica).

Calor especifico:
Varía entre 0,40 y 0,52. El promedio de la mayoría de los crudos es de 0,45. Es la relación de cantidad de calor requerida para elevar su temperatura un grado respecto a la requerida para elevar un grado la temperatura de igual volumen o masa de agua.

Calor latente de vaporización:
Para la mayoría de los hidrocarburos parafínicos y metilenos acusa entre 70 a 90 kilocalorías/kilogramo ó 130 a 160 BTU/libra.


DERIVADOS

Gasolina motor corriente y extra - Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos.

Turbocombustible o turbosina - Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-A.

Gasolina de aviación - Para uso en aviones con motores de combustión interna.

ACPM o Diesel - De uso común en camiones y buses.

Queroseno - Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. Es el que comúnmente se llama "petróleo".

Cocinol - Especie de gasolina para consumos domésticos. Su producción es mínima.

Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible doméstico e industrial.

Bencina industrial - Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes alifáticos o como combustible doméstico.

Combustóleo o Fuel Oil - Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.

Disolventes alifáticos - Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general.

Asfaltos - Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.

Bases lubricantes - Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes.

Ceras parafínicas - Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc.

Polietileno - Materia prima para la industria del plástico en general.

Alquitrán aromático (Arotar) - Materia prima para la elaboración de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. También es un diluyente.

Acido nafténico - Sirve para preparar sales metálicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas.

Benceno - Sirve para fabricar ciclohexano.

Ciclohexano - Es la materia prima para producir caprolactama y ácido adípico con destino al nylon.

Tolueno - Se usa como disolvente en la fabricación de pinturas, resinas, adhesivos, pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno.

Xilenos mezclados - Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de thinner.

Ortoxileno - Es la materia prima para la producción de anhídrido ftálico.

Alquilbenceno - Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.El azufre que sale de las refinerías sirve para la vulcanización del caucho, fabricación de algunos tipos de acero y preparación de ácido sulfúrico, entre otros usos. En Colombia, de otro lado, se extrae un petróleo pesado que se llama Crudo Castilla, el cual se utiliza para la producción de asfaltos y/o para mejoramiento directo de carreteras, así como para consumos en hornos y calderas.

Carecteristicas de las disoluciones

CARACTERISTICAS
-Son mezclas homogeneas
-La cantidad de soluto y disolvente se encuentran en proporciones que varian
-Sus propiedades fisicas dependen de su concentracion
-Sus componentes se separan por diferentes cambios de fases

DISOLUCION ISOTONICA

Se da cuando dos disoluciones tienen igual concentracion y por lo tanto la misma presion osmotica.


DISOLUCION HIPERTONICA

Es la disolucion con mas concentracion de soluto y menos de disolvente.


DISOLUCION HIPOTONICA

Es la disolucion que se encuentra mas diluida.


DIALISIS

La dialisis es un proceso mediante el cual se extrae las toxinas que el riñon no elimina ya sea que no funcione por una infeccion o por algun otro factor que no se haya determinado. Este proceso debe realizarse en un cuarto higienico para evitar el riesgo de contraer alguna infeccion en la sangre.


DISOLUCIONES EMPIRICAS
También llamadas disoluciones cualitativas, esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la proporción entre ellos se clasifican de la siguiente manera:

Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado.
Disolución concentrada: Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.
Disolución insaturada: No tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dadas.
Disolución saturada: Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente.
Disolución sobresaturada: Contiene más soluto del que puede existir en equilibrio a una temperatura y presión dadas. Si se calienta una solución saturada se le puede agregar más soluto; si esta solución es enfriada lentamente y no se le perturba, puede retener un exceso de soluto pasando a ser una solución sobresaturada. Sin embargo, son sistemas inestables, con cualquier perturbación el soluto en exceso precipita y la solución queda saturada esto se debe a que se mezclaron.

Clasificacion de materiales

Material	Sustancia pura		Mezcla		Composición		Propiedades
	Elemento	Compuesto	Homogénea	Heterogénea	Constante	Variable	Se conservan	No se conservan
Agua		x	x		x		x
Nitrógeno	x		x			x	x
Aire		x	x			x	x
Acero inoxidable		x	x		x		x
Amoniaco		x	x		x		x
Arena		x		x	x		x
Gelatina		x	x			x		x
Vidrio		x	x		x		x
Oro	x		x		x		x
Pintura		x	x			x		x

Tabla periodica

Tabla periodica donde se destacan los elementos organicos:

SISTEMAS DISPERSOS

DISOLUCIONES

Se suele definir como disolución todo sistema homogeneo de descomposición variable.

En toda disolución intervienen siempre dos componentes:el soluto y el disolvente.

Las reacciones química tienen lugar cuando entran en contacto o chocan dos o mas elementos compuestos. Por tanto, en estado solido es muy difícil que tenga lugar una reacción, ya que, en estas condiciones, las moléculas y atomos que nos disponemos a hacer reaccionar carecen de movilidad. Es mas, en estado solido, las sustancias suelen formar agrupaciones o grumos en forma de pequeños conglomerados solidos.

De esta manera, solo entrarían en contacto aquellas moléculas que se encontrasen en la superficie.

En consecuencia, para que se produzca una reacción química, debemos facilitar la libre movilidad de las moléculas y atomos, además de impedir la formacion de estos aglomerados. Esta condiciones se producen cuando realizamos la disolución de estas sustancias en un medio como el agua.

Por ejemplo: Si disolvemos cierta cantidad de azúcar en té, obtendremos una disolución formada por un soluto (azúcar) y un disolvente (té).

Ejemplos de disolución Azúcar en té:



Ejemplo de disolución sal en agua:



Ejemplo de disolución  Jabón en agua:




COLOIDES

En química un coloide, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema físico-químico formado por dos fases: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas; por lo general sólidas.

La fase dispersa es la que se halla en menor proporción.

El nombre de coloide proviene de la raíz griega kolas que significa que puede pegarse. Este nombre hace referencia a una de las principales propiedades de los coloides: su tendencia espontánea a agregar o formar coágulos.

Aunque el coloide por excelencia es aquel en el que la fase continua es un líquido y la fase dispersa se compone de partículas sólidas, pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación.

Por ejemplo:

-Mayonesa


-Crema de manos


-Pintura




SUSPENSIONES

Las suspensiones son mezclas heterogéneas formadas por un sólido en polvo (soluto) o pequeñas partículas no solubles (fase Dispersa) que se dispersan en un medio líquido (dispersante o dispersora)

Cuando uno de los componentes es agua y los otros son sólidos suspendidos en la mezcla, son conocidas como suspensiones mecánicas.

Por ejemplo:

-Jugos de frutas (Néctar).

-Pinturas vinilicas.


-Medicamento en suspension