Compuestos del carbono
En compuestos orgánicos existen siempre dos elementos: carbono, como base principal, el hidrogeno. A estos elementos les pueden acompañar otros como oxigeno, el nitrógeno, los halógenos y el azufre, escritos por orden de frecuencia. Kekule realizo estudios de con una molécula de metano, y incluyo que el átomo de carbono presenta orbitales , es decir tenia electrones de movimiento en el espacio dirigidos de tal manera como si fueran una figura tetraédrica, y estos electrones podían unirse con los electrones de átomos de hidrogeno o de otros carbonos y así redondearse asta adquirir una forma geométrica definida.
Al igual que las figuras geométricas, las longitudes de enlace presentan variaciones estas se verán afectadas por el tipo de enlace covalente presente en la molécula , asiéndose mas cortas cuando aumenta la multiplicidad de enlace ( enlace dobles o triples), es decir en los compuestos denominados alquenos y alquinos.
Estructura molecular de los compuestos del carbono
Configuración electrónica del carbono e hibridación
Como sabes, el átomo de carbono contiene seis electrones en su orbita. El movimiento de los electrones proporciona estabilidad a la molécula y permite la formación de enlaces con otros para formar moléculas, y decir, que son nuevos compuestos.
Tenemos que los electrones están distribuidos en orbitas diferentes para alcázar estabilidad, por lo que:
Dos electrones se ubicaran en el orbital 1s
Dos electrones se ubicaran en el orbital 2s
Dos electrones se ubicaran en el orbital 2p
La disposición especial que adoptan los orbitales sp3 es tetraédrica, en otras palabras podemos decir que los cuatro enlaces del carbono están dirigidos hacia los cuatro vértices de un tetraedro, formado por una Angulo de 109 grados 29‘.
Cuando el carbono emplea sus cuatro orbitales híbridos sp3 para formar enlaces con otros átomos recibe el nombre de hibridación tetragonal.
Petróleo
El petróleo es un líquido formado por una mezcla de hidrocarburos que tiene también pequeñas cantidades de compuesto de azufre, oxigeno, nitrógeno y otros.
El boom del petróleo.
El petróleo es uno de los combustibles más importantes en el desarrollo de la revolución tecnológica y su historia probablemente la mas corta, el boom del petróleo comenzó un una fecha reciente: concretamente en 1859, cuando E.L. Drake exploto el primer pozo comercial en Titusville, Pennsylnania (Estados Unidos). Su pozo tenía 21 metros de escaso de profundidad y al principio solo producía 35 litros diarios. En un año había ya 74 en el distrito y cuatro años mas tarde el rendimiento era de 6.000 barriles diarios. Perforar en busca de petróleo es un negocio caro. La industria del petróleo de todo el mundo gasta cantidades de dinero cada año solo en búsqueda. En ocasiones, la presión de los pozos es muy baja que en el petróleo tiene que ser bombeado. Otras veces, es tan alta que sale a presión con fuego influido y pude arruinar el campo petrolífero, al perder grandes cantidades del hidrocarburo.
Yacimientos. Extracción
El petróleo se halla a distintas profundidades impregnando rocas de tipo sedimentario como son las arenas o caliza. Los principales yacimientos se encuentran en las repúblicas ex soviéticas, en Estados Unidos, en centro América, en el norte de Sudamérica, en Rumania y en Oriente Medio (Kuwait, Arabia, Libia). Para extraer el petróleo se realiza una perforación y una entubada hasta alcanzar el yacimiento. Por la perforación saldrá al exterior el gas acumulado, el petróleo o el agua salada que generalmente, por su origen marino, le acompaña. El líquido puede salir del pozo por la presión del gas. Si no es suficiente será extraído mediante bombas.
Destilación
Para poder utilizar el petróleo, este a de se sometido a una destilación para separar el liquido en fracciones de temperatura de ebullición semejante las fracciones mas importantes que se obtienen de la destilación son:
Gas: lo componen las sustancias que hierven entre -165°C y 30°C como son el metano, etano, propano y butano. Se uso mas extendido es el uso domestico es el de el combustible domestico e industrial.
Éter de petróleo: hierve entre los 30 y 90 °C, son cadenas entre cinco y siete carbonos. Se utiliza como disolvente en las tintorerías.
Gasolina: con un punto de ebullición situado entre 30 y 200°C, esta formada por una mezcla de hidrocarburos que poseen de cinco a doce átomos de carbono. Se emplea como combustible en motores de aviación y en automoción.
Queroseno: llamado también petróleo refinado. Su punto de ebullición oscila entre 175 y 275°C. Posee de doce o dieciséis carbonos y su ejemplo más común es como combustible de calefacción.
Aceites pesados: con una temperatura de ebullición entre 175 y 400 °C, están formados por cadenas carbonadas de quince a dieciocho carbonos. Su principal unidad es como combustible de hornos y motores de comprensión (Diesel).
Aceites lubricantes: contienen cadenas de hasta dieciséis y treinta carbonos. Como su nombre indica, se utilizaran en lubricantes en el mundo de la mecánica, aunque en estos últimos años se están reemplazando por aceites sintéticos de grano mucho mas fino y de mayor resistencia a la degradación por fricción y por temperatura.
Ceras: son solidas a temperaturas ordinarias. De bajo punto de fusión, hierve al redor de los 350°C .
Se utiliza como combustible de fácil transporte aunque dejan mucho residuo solido que formara una humareda.
Asfalto: solido de color negro, que mezclado con otros materiales de construcción se viene empleando en la pavimentada de vías de comunicación.
Aplicaciones
Actualmente a partir de los hidrocarburos obtenidos por destilación del petróleo se sintetiza una gran cantidad de productos químicos. En el año 1973 estallo la conocida crisis de la energía que hizo temblar a los países industrializados, no tan solo por la falta de energía sino también por la escasez de materias primas. Dependen del petróleo las industrias de los plásticos y de los cauchos sintéticos, que lo necesitan para la fabricación del polímero y de los plastificantes. También emplean el petróleo las industrias de fibras textiles sintéticas como el nylon, el poliéster, la seda artificial o viscosilla, los productos detergentes, la fabricación de insecticidas para combatir las plagas de insectos y de uso domestico y también de industria farmacéutica, de explosivos y hasta alguna industria alimenticia.
El 70% de los productos químicos utilizados se extraen del petróleo. A pesar de ello, a pesar de ello el que se destila a este uso solamente representa el 10% del petróleo extraído. El otro 90% se emplea a fines energéticos.
Alcanos
Químicamente, todas estas sustancias son hidrocarburos pertenecen al grupo de los alcanos también llamados parafinas ( del latín parafum affinis, poca afinidad) . a estos compuestos podemos describirlos como hidrocarburos saturados de cadena abierta que tienen enlaces sencillos: carbono- carbono y carbono – hidrogeno formula general: . CnH2n+2.
Alquenos
Los alquenos son un grupo de compuestos químicos importantes y abundantes en la naturaleza. Al los alquenos también se le llama etilenos u olefinas forman parte de una serie de hidrocarburos que, al igual que los ciclo alcanos presentan una deficiencia de dos hidrógenos en su estructura a pesar de poseer cadena abierta; su formula general: CnH2n
Alquinos
Por la perdida de cuatro hidrógenos pertenecientes a carbonos continuos, también pueden ser llamados hidrocarburos acetilénicos o parafinas.
Los alquinos son moléculas lineales, por lo cual por lo cual en esta clase de compuestos resulta imposible la isomería cris-trans
Su fórmula general es CnH2n-2
Geometría molecular
Una forma de conocer la geometría de una molécula; es decir, << la representación tridimensional o disposición en el espacio de los átomos que la constituyen>>. Esta geometría se puede determinar mediante el modelo de repulsión de pares de electrones de la capa de valencia (RPECV). El modelo se basa en la repulsión entre los pares de electrones de enlace y los pares de electrones solitarios de un átomo controlan los ángulos entre los enlaces de esos átomos con los que los rodean.
libro: química 2editorial:
nueva imagen autores: Abel Granados Lòpez
Manuel Landa Barrera.
Bladimir Beristain Bonilla.
Miguel Àngel Domìnguez Ortìz.
Janeth Gallegos Estudillo.
numero de paginas: 161,162,163 178,188
fecha de edición:
primera edición: 2010
primera reimpresión: 2011
colección: SABER CREATIVO.
libro: química 1
editorial: nueva imagen
autores: Manuel Landa Barrera.Bladimir Beristain Bonilla.
numero de paginas: 145
fecha de edición:
primera edición: 2009
primera reimpresión: 2010
colección: SABER CREATIVO.
libro: enciclopedia temática autoevaluativa para el siglo XXI
editorial: REYMO
autores:
Teresa Bona (Lic. en fisica)
Jorge Llansana (Lic. en química)
numero de paginas: 229,234,235,236
Edición 2005
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