sábado, 24 de agosto de 2019

Unidad 3. Evidencias del Aprendizaje. Reacciones entre compuestos orgánicos

Explica los índices de octanaje de la gasolina.

El índice de octano de una gasolina se obtiene por comparación del poder detonante de la misma con el de una mezcla de los hidrocarburos isooctano y heptano. Al isooctano (con 8 carbonos) se le asigna un poder antidetonante de 100 y al heptano (con 7 carbonos) de 0. Una gasolina de 97 octanos se comporta, en cuanto a su capacidad antidetonante, como una mezcla que contiene el 97% de isooctano y el 3% de heptano. En el caso de los gasóleos se utiliza otra escala: el índice de cetano.

Explica por qué el metano es un gas invernadero muy potente.

Es un gas de efecto invernadero que se produce mediante actividades anaeróbicas como el cultivo de arroz o la digestión de animales. Este gas puede aumentar sus niveles debido a la acción humana, ya sea directa o indirecta.

El metano es un gas muy potente el cual favorece el calentamiento global, ya que cada kilogramo de este gas calienta en 100 el planeta 23 veces más que la misma masa de dióxido de carbono. Aunque existe de menor manera que el CO2 el metano reacciona de manera negativa al entrar en contacto con halógenos y oxidante, además de que también puede llegar a ser asfixiante, ya que tiene la capacidad de desplazar al oxígeno en un espacio cerrado.

Explica cómo afecta el polietileno en el medio ambiente.

Este producto es conocido en algunos países como Telgopor, icopor o poliespán, y se genera mezclando vapor a pequeñas bolitas de polímero poliestireno con otros productos hasta que estas aumenten 50 veces su volumen original, procediendo a colocarlas en determinado molde para aplicar calor y así formar un recipiente, plato o vaso.

Aunque aún en la actualidad el desecho de poliestireno es menor en comparación con el desecho de plásticos, estudios ambientales afirman que este material causa más daños cuando ingresa a los ecosistemas marinos y contamina las aguas. Generando dos clases de problemas para los animales marinos: mecánicos y biológicos.

Este producto es ingerido por los animales quedando en los intestinos y produciendo bloqueos intestinales que a mediano y largo plazo suelen ser letales. Además de que dese el punto de vista químico, las propiedades de absorción de dicho producto aún lo hacen más peligroso, ya que el poliestireno actúa como esponja, absorbiendo y concentrando los contaminantes más dañinos del océano, los cuales son ingeridos por los animales marinos y se ven contaminados por los mismos, estos a su vez son consumidos por el ser humano.

El proceso de reciclaje a gran escala no existe en el mercado dado los altos costos que genera dicho proceso, sin embargo, se considera el reciclaje térmico. En este proceso el EPS reciclado se quema en incineradores, generando dióxido de carbono y vapor de agua, esto se convierte en un buen combustible para los programas que emplean calor para generar energía a partir de desechos, sin embargo, el costo de transporte a los centros de reciclaje es muy elevado debido a que este material es extremadamente liviano pero muy voluminoso, dificultando así el proceso de reciclaje aún más.

Metanol.

Este es un compuesto que se utiliza como disolvente industrial y también se emplea como materia prima en la fabricación de formaldehidos. Este compuesto es usado como anticongelante vehicular, combustible, solvente para tintas, tintes, resinas, adhesivos, biocombustibles y aspartamo. Este compuesto puede ser también añadido al etanol para hacer que este no sea apto para el consumo humano.

Etanol.

Es también conocido como alcohol etílico. Este compuesto es usado en los termómetros, como disolvente y como combustible. Se usa en el sector farmacéutico como excipiente para algunos medicamentos y cosméticos. Puede ser usado como disolvente y anticongelante, además de ser un buen desinfectante. En la industria química se usa como compuesto de partida en la síntesis de diversos productos, como el acetato de etilo y el éter dietílico, entre otros.

Glicerol.

También es conocido como glicerina, este compuesto, aunque es un alcohol también forma parte de los lípidos. Este compuesto se encuentra de manera natural en todos los tipos de aceites, así como en las grasa naturales o vegetales. este compuesto se puede obtener de diversas formar, mediante la saponificación de las gras, como un subproducto de la fabricación del jabón y también durante la producción de biodiesel mediante transesterificación.

La aplicación del glicerol es diversa, entre sus usos más frecuentes podemos ver los siguientes:

·         La fabricación de cosméticos, sobre todo en el jabón.

·         En la composición de medicamentos, tales como jarabes o cremas.

·         En los baños calefactores.

·         En algunas maquinas se usa como lubricante,

·         Se usa como anticongelante.

·         En la preparación de tes, cafés, extractos vegetales, elaboración de bebidas.

·         En la fabricación de resinas que posteriormente son usadas como aislantes.

·         También es un componente de barnices.

Para que sirve el éter metil tert-butílico (que se suele abreviar MTBE, por sus siglas en inglés).

Es un líquido inflamable de un olor característico y desagradable, el cual es fabricado con la combinación de sustancias químicas como el isobutileno y el metano, y se ha usado desde la década de los 80s como aditivo para lograr una mejor combustión de la gasolina sin plomo.

El MTBE es usado en la medicina la disolver cálculos renales por medio de tubos insertados a través de una cirugía laparoscópica.

El MTBE se evapora con rapidez sin embargo también en agua se disuelve, logrando así entrar a los afluentes subterráneos adhiriéndose a las partículas en el agua y a lo largo del tiempo se deposita en el sedimento de los mantos lacustres, causando mayor contaminación.

Como afectan los formaldehídos al medio ambiente

Todas las personas estamos expuestos a es los formaldehidos en pequeñas cantidades, tanto en el aire, como en ciertos alimentos y productos de consumo. La exposición de altos niveles de estos compuestos puede producir ciertos tipos de cáncer.

Se usa en la producción de abonos, papel, madera contrachapada y resinas de urea-formaldehido. También es usado como preservativo en ciertos alimentos y en una variedad de productos del hogar como los antisépticos, medicamentos y cosméticos.

La exposición a los formaldehidos es diversa, el smog es una de las principales fuentes de exposición, el uso de cigarrillos y productos de tabaco, cocinas y hornos a gas también es liberado como has en la manufactura de productos de madera, se encuentra en fuentes domesticas tales como fibra de vidrio, alfombras y ciertos limpiadores caseros.

Debido a que este compuesto es extremadamente soluble alrededor del 99% de todo el formaldehido que es liberado en el medio ambiente se encuentra en el agua.

Alrededor del 1% llega a la atmósfera, pero es rápidamente arrastrado a tierra por las precipitaciones. Debido al tiempo de persistencia relativamente corto no llega a ser transportado a grandes distancias, actualmente se desconocen los efectos del formaldehido en el suelo y aún a estas fechas no se ha constatado bioacumulación. Su tiempo de vida media en el aire es de 1 a 2 horas, sim embargo cuando participan radicales OH, el periodo de persistencia se extiende a 12 horas.

Alcoholes, fenoles, éteres.

Describe un método, con la ecuación correspondiente, para la producción comercial de metanol.

Originariamente se producía metanol por destilación destructiva de astillas de madera. Esta materia prima condujo a su nombre de alcohol de madera. Este proceso consiste en destilar la madera en ausencia de aire a unos 400 °C formándose gases combustibles (CO, C2H4, H2), empleados en el calentamiento de las retortas; un destilado acuoso que se conoce como ácido piroleñoso y que contiene un 7-9% de ácido acético, 2-3% de metanol y un 0.5% de acetona; un alquitrán de madera, base para la preparación de antisépticos y desinfectantes; y carbón vegetal que queda como residuo en las retortas.

En la actualidad el metanol es producido mediante un proceso catalítico a partir del monóxido de carbono y el hidrógeno. Este procedimiento emplea altas temperaturas y presiones, y necesita reactores industriales grandes y complicados.

La reacción se produce a una temperatura de 300 a 400°C y a una presión de entre 200 y 300 atm. Los catalizadores que se emplean son ZnO o Cr2O3.

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Escribe la fórmula general de los éteres.

Los éteres son compuestos   de fórmula general R-O-R, Ar-O-R o Ar-O-Ar.

Para designar los éteres, por lo general se indican los dos grupos unidos al oxígeno, seguidos de la palabra éter:

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 Indica el tipo y el nombre del compuesto siguiente.

clip_image005Este compuesto es Metil-tec-butileter y su nombre registrado en la IUPAC, 2-metoxi-2-metilpropano.

Y pertenece al tipo de los alquilos.


 

Aminas y amidas.

 Dibuja fórmulas estructurales de los compuestos que siguen y clasifícalos como amina primaria, secundaria o terciaria.

a)      Etilamina

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clip_image007Su fórmula molecular es:

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Esta es una amina alifática primaria de dos carbonos, es un gas incoloro a temperaturas superiores a 62°F y un líquido blanco agua por debajo de los 62° y tiene un olor a amoniaco. La etamilamina es soluble al agua, se usa para la fabricación de otros productos químicos, tales como herbicidas, colorantes, productos químicos para el tratamiento de tejidos y lesiones. Y también se utiliza como estabilizador para látex de caucho.

b)      Dimetilamina.

clip_image010Fórmula:

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clip_image013También se conoce como N-metilmetanamina.

Es una amina alifática secundaria donde ambos N-sustituyentes son metilo. Tienen un papel como metabolito y es miembro de las metilaminas.

Se utiliza para la fabricación de colorantes, como agente depilatorio y como propelente para pesticidas y cohetes, también se usa como absorbentes de gases ácidos, agente de flotación, estabilizador de gasolina y como tensioactivo.

c)       clip_image014trimetilamina.

Fórmula:

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También se le conoce como N, N-dimetilmetanamina.

clip_image017Es una amina terciaria y miembro de las metilaminas. Se utiliza para la producción química y la fabricación de desinfectantes. Es un agente de advertencia para el gas natural, un atrayente de insectos y un agente de flotación.

 

 

Escribe la estructura del producto de la reacción entre el ácido acético y la metilamina. ¿Qué tipo de compuesto es este producto?

clip_image018Su fórmula es:

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También se le conoce como:

·         N-etilmetilamina.

·         Etanamida.

Es una amida que se deriva del ácido acético. Se trata de una base fuerte que reacciona de forma violenta con los ácidos.

Y sus principales usos son como:

·         Disolvente.

·         Plastificante.

·         Aditivo para el papel.

·         En la industria farmacéutica.

Ácidos carboxílicos y ésteres.

Escribe una ecuación de la formación de butirato de metilo. (Está presente en las manzanas.) Indica el nombre de todos los compuestos que participan en la reacción.

clip_image021 Su fórmula química es:

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Los compuestos que participan en esta reacción son:

·         Carbono

·         Hidrógeno

·         Oxígeno

También es conocido como butanoato de metilo.

¿Cuál es el nombre del plástico con el que se fabrican botellas para bebida gaseosa, y cuya abreviatura es PETE?

El polietilen tereftalato (PET, PETE), es un polímero plástico, lineal, con alto grado de cristalinidad y termoplástico en su comportamiento, lo cual lo hace apto para ser transformado mediante procesos de extrusión, inyección, inyección-soplado y termoformado. Es extremadamente duro, resistente al desgaste, dimensionalmente estable, resistente a los químicos y tiene buenas propiedades dieléctricas.

Su fórmula es:

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El PET tiene una temperatura de transición vítrea baja (temperatura a la cual un polímero amorfo se ablanda). Esto ocasiona que los productos fabricados con dicho material no puedan calentarse por encima de dicha temperatura (por ejemplo, las botellas fabricadas con PET no pueden calentarse para su esterilización y posterior reutilización).

El PET se obtiene mediante la condensación del etilenglicol y el ácido tereftálico, el cual asume el papel primario en las fibras y materiales de moldeo.

Aldehídos y cetonas.

Escribe la estructura del formaldehído y cita dos usos de esta sustancia. ¿Qué es la formalina o formol?

clip_image025El formaldehído es uno de los compuestos orgánicos básicos más importantes de la industria química.

Se utiliza en la producción de diversos productos, desde medicamentos hasta la melamina, la baquelita etc. Antiguamente se utilizaba una disolución del 35% de formaldehído en agua como desinfectante. En la actualidad se lo utiliza para la conservación de muestras biológicas y cadáveres frescos, generalmente en una dilución al 5% en agua.

Se utiliza como conservante en la formulación de algunos cosméticos y productos de higiene personal como champús, cremas para baño, sales yódicas para la higiene íntima femenina. Se está utilizando también en los famosos alisados permanentes, pero su uso en estos productos se ha prohibido ya en algunos países debido al alto riesgo para la salud de quien trabaja con ellos habitualmente.

Además, se usa en síntesis orgánica, para producir abonos, papel, madera contrachapada, resinas de urea-formaldehído, colorantes explosivos, y en la fabricación de extintores de incendio entre otros usos.

Referencias

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