Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados únicamente por átomos de carbono e hidrógeno. la estructura molecular consiste en un armazón de átomos de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. los hidrocarburos son los compuestos básicos de la química orgánica.
son una fuente importante de generación de energía para las industrias, para nuestros hogares y para el desarrollo de nuestra vida diaria. Pero no son sólo combustibles, sino que a través de procesos más avanzados se separan sus elementos y se logra su aprovechamiento a través de la industria petroquímica.
Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. en los compuestos de cadena abierta que contienen mas de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre si formando una cadena lineal que pueden tener una o mas ramificaciones.los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o mas anillos cerrados. los grupos se llaman saturados e insaturados.
Dentro de los hidrocarburos de cadena abierta encontramos:
– HIDROCARBUROS SATURADOS → Alcanos, hidrocarburos que carecen de enlaces dobles o triples. Son moléculas unidas mediante enlaces de tipo simple.
Nomenclatura
1.- Cadena más larga: metano, etano, propano, butano, pentano,...
2.- Las ramificaciones como radicales: metil(o), etil(o),...
3.- Se numera para obtener los números más bajos en las ramificaciones.
4.- Se escriben los radicales por orden alfabético y con los prefijos di-, tri-, ... si fuese necesario.
5.- Los hidrocarburos cíclicos anteponen el prefijo ciclo-
Propiedades físicas
Propiedades químicas
– HIDROCARBUROS INSATURADOS→ Alquenos, moléculas formadas por átomos que se unen entre sí mediante enlaces de tipo doble, y alquinos, moléculas cuyos enlaces son de tipo triple.
Nomenclatura
1.- Seleccionar la cadena principal: mayor número de dobles enlaces y más larga. Sufijo -eno.
2.- Numerar para obtener números menores en los dobles enlaces.
Propiedades físicas
Las temperaturas de fusión son inferiores a las de los alcanos con igual número de carbonos puesto que, la rigidez del doble enlace impide un empaquetamiento compacto.
Propiedades químicas
entre ellas destacan la hidrogenación, la halogenación, la hidrohalogenación y la hidratación. En estas dos últimas se sigue la regla de Markovnikov y se forman los derivados más sustituidos, debido a que el mecanismo transcurre mediante carbocationes y se forma el carbocatión más estable que es el más sustituido.
El uso más importante de los alquenos es como materia prima para la elaboración de plásticos, El alqueno de mayor uso industrial sea el ETILENO (eteno) que se utiliza entre otras cosas para obtener el plástico POLIETILENO, de gran uso en cañerías, envases, bolsas y aislantes eléctricos. También se utiliza para obtener alcohol etílico, etilen-glicol, cloruro de vinilo y estireno. El propileno (propeno) es materia prima del POLIPROPILENO, usado en la industria textil y para fabricar tubos y cuerdas, El isobutileno se utiliza para obtener tetra etilo de plomo, cuestionado aditivo de las naftas.
Nomenclatura
1.- Se consideran como dobles enlaces al elegir la cadena principal.
2.- Se numera dando preferencia a los dobles enlaces.
Aplicacion en la industria:
El acetileno (etino) es el alquino de mayor uso. Es un gas que cuando se quema en presencia de oxígeno puro produce una llama de alrededor de 2800 ºC por lo que se utiliza en soldaduras. El Acetileno Como agente calorífico es un combustible de alto rendimiento, utilizado en las aplicaciones oxiacetilénicas. Las temperaturas alcanzadas por esta mezcla varían según la relación Acetileno-Oxígeno, pudiendo llegar a más de 3000°C. A partir de él también se sintetizan gran cantidad de compuestos orgánicos, siendo el ácido acético uno de los más importantes junto a otros hidrocarburos insaturados capaces de polimerizarse dando plásticos y caucho.
Dentro de los hidrocarburos de cadena cerrada encontramos:
- Hidrocarburos alicíclicos: que a su vez se subdividen en saturados o también conocidos como cicloalcanos e insaturados. Estos últimos se subdividen en cicloalquenos y cicloalquinos.
–Cicloalcanos: también llamados alcanos cíclicos, poseen un esqueleto de carbono formado en exclusiva por átomos de carbono que se unen entre sí mediante enlaces de tipo simple formando un anillo.
Este tipo de hidrocarburos se nomina igual que los alcanos pero añadiendo el prefijo ciclo- delante del nombre.
–Cicloalquenos: Son hidrocarburos que en su estructura tienen como mínimo un enlace de tipo doble covalente. Este tipo de enlaces posee cierta capacidad elástica si los comparamos con los de otras moléculas, elasticidad que se hace mayor cuando mayor sea la molécula.
–Cicloalquinos: Son hidrocarburos cíclicos que tienen presente en su estructura enlaces de tipo triple. Generalmente son moléculas estables solamente si poseen un anillo suficientemente grande, siendo el ciclooctino, con ocho carbonos, el cicloalquino más pequeño.
- Hidrocarburos aromáticos: También conocidos como bencénicos, son moléculas que poseen al menos un anillo aromático dentro de su estructura.
Todos los hidrocarburos, excepto los aromáticos, reciben también el nombre de hidrocarburos alifáticos.
El término de hidrocarburos saturados o insaturados que se suele añadir a los alcanos o cicloalcanos, hace referencia a la imposibilidad de dichas moléculas para añadir a su estructura más hidrógenos, pues los átomos de carbono no tienen más enlaces en disponibilidad para ellos.
En cambio, los alquenos, alquinos, cicloalquenos y cicloalquinos, debido a tener enlaces de tipo múltiple, pueden añadir más átomos de hidrógeno a su estructura molecular a través de reacciones de adición, por lo cual se les denomina también como hidrocarburos insaturados.
LA INDUSTRIA PETROQUIMICA
es lo perteneciente o relativo a la industria que utiliza el petróleo o el gas natural como materias primas para la obtención de productos químicos.
Petroquímica es la extracción de cualquier sustancia química o de combustibles fósiles. Estos incluyen combustibles fósiles purificados como el metano, el butano, el propano, la gasolina, el queroseno, el gasoil, el combustible de aviación, así como pesticidas, herbicidas, fertilizantes y otros artículos como los plásticos, el asfalto o las fibras sintéticas.
La petroquímica es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo y de los gases asociados. Los productos petroquímicos incluyen todas las sustancias químicas que de ahí se derivan. La industria petroquímica moderna data de finales del siglo XIX. La mayor parte de los productos petroquímicos se fabrican a partir de un número relativamente pequeño de hidrocarburos, entre ellos el metano, el etano, propano, butano y los aromáticos como el benceno, tolueno y xileno.
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.
- Ácido 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.
- Alquilbenceno: Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.
Gas natural
El gas natural sirve como combustible para usos domésticos, industriales y para la generación de energía termoeléctrica. En el área industrial es la materia prima para el sector de la petroquímica. A partir del gas natural se obtiene, por ejemplo, el polietileno, que es la materia prima de los plásticos Del gas natural también se puede sacar gas propano. Esto es posible cuando el gas natural es rico en componentes como propanos y butanos, corrientes líquidas que se le separan.
EL PETROLEO
Todos los tipos de petróleo se componen de hidrocarburos, aunque también suelen contener unos pocos compuestos de azufre y de oxigeno; el contenido de azufre varia entre un 0,1 y un 5%. Dichos hidrocarburos pueden separarse por destilación fraccionada de la que se obtienen aceites ligeros (gasolina), vaselina, parafina, asfalto y aceites pesados.
El petróleo contiene elementos gaseosos, líquidos y sólidos. La consistencia del petróleo varía desde un líquido tan poco viscoso como la gasolina hasta un líquido tan espeso que apenas fluye. Por lo general, hay pequeñas cantidades de compuestos gaseosos disueltos en el líquido; cuando las cantidades de estos compuestos son mayores, el yacimiento de petróleo está asociado con un depósito de gas natural.
La composición elemental del petróleo normalmente varía entre estos intervalos:
Elemento
|
Peso %
|
Carbono
|
84-87
|
Hidrógeno
|
11-14
|
Azufre
|
0-2
|
Nitrógeno
|
0,2
|
DERIVADOS DEL PETRÓLEO
Combustibles
- Gasolina motor corriente y extra: Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos.
- Turbocombustible: (turbosina) Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-K
- Gasolina de aviación: Para uso en aviones con motores de combustión interna.
- ACPM o Diesel: De uso común en camiones y buses.
- Kerosene: Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales.
- 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 homos 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.
BIBLOGRAFIA
- el petroleo.(octubre-2010) tomado
http://elpetroleo.50webs.com/hidrocarburos.htm
- petroquimica/ wikipedia ( 15 noviembre.2016) tomado de:
https://es.wikipedia.org/wiki/Petroqu%C3%ADmica
- aplicacion industrial de los hidrocarburos/ mundo quimica ( no registra) tomado de:https://mundoquimica.wordpress.com/bibliografia/
- clasificacion de los hidrocarburos / la guia quimica ( 7 julio 2010) tomado de:
http://quimica.laguia2000.com/enlaces-quimicos/clasificacion-de-los-hidrocarburos
- hidrocarburos / esquema de complementos de quimica general( septiembre 1996) tomado de:
http://www.uv.es/baeza/comple.html.
