Petróleo

·         Reacción de oxidación 

A la combinación del oxígeno con otros elementos se le denomina oxidación. La oxidación se define como la perdida de electrones por un átomo. A veces la oxidación se define como un aumento del estado de oxidación de un elemento.

Mientras que la reducción se define como la ganancia de electrones en un átomo, a veces la reducción se define como una disminución del estado de oxidación.

La oxidación puede ser un proceso lento, como la respiración, pero si es rápido se le denomina como combustión. El fuego puede ser definido como una combustión rápida con desprendimiento de luz y calor. La combustión es un ejemplo de los cambios energéticos en los procesos químicos.  

La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxígeno o bien con una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxígeno y no con el nitrógeno (ele otro componente del aire)

La mayoría de los combustibles comunes están constituidos de átomos de carbono e hidrógeno. 

·         La producción de energía por oxidación de combustibles provenientes del petróleo 

El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos, como los alcanos, alquenos y cicloalcanos. Las moléculas de hidrocarburos están formadas sólo por átomos de carbono  hidrógeno. En cuanto a sus principales características, el petróleo es un líquido de consistencia aceitosa, olor desagradable y color oscuro que se encuentra en depósito subterráneos de la corteza terrestre.

El petróleo es la principal fuente de energía de e nuestro planeta.

El uso de combustibles, derivados del petróleo y el gas natural se inició a principios del siglo XX, con el descubrimiento de grandes yacimientos. En la actualidad, son los principales  combustibles y se ocupan también para producir otras formas de energía. 

·         Reacciones químicas que se llevan a cabo y productos de la combustión 

A las reacciones químicas siempre acompañan cambios de energía. Una razón de por qué se llevan a cabo las reacciones es que los productos alcanzan un estado de energía menor, más estable que el de los reactivos. Las reacciones pueden ser exotérmicas (liberan calor) o endotérmicas (absorben calor). Una combustión requiere para realizarse de un combustible, que es la sustancia que puede arder (madera, petróleo y sus derivados, carbón mineral, etc.), la cual al reaccionarse rápidamente con un comburente (en este caso el oxigeno provoca la combustión.

La mayoría de las combustiones contienen carbono e hidrogeno. Cuando arden, el carbono se combina con el oxigeno y origina dióxido de carbono (CO₂); el hidrogeno se combina con  el oxigeno dando como producto final agua (H₂O).

REFERENCIAS:

 http://www.frlp.utn.edu.ar/materias/integ2/combustion.pdf 

http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Petroleo.htm 

Titulo: Química 1 Agua y Oxígeno

Autores: Antonio Rico Galicia y Rosa Elba Pérez Orta

Año: 2012  

País: México

Editorial: Universidad Nacional Autónoma de México 

Titulo: Fundamentos de Química General

Autor: Guillermo Garzón

Año: 1986

País: México 

Metales Alcalinos con agua

Vean este increíble vídeo donde muestra las reacciones de los metales alcalinos con agua

Compuestos orgánicos e inorgánicos

Existen muchas diferencias entre los compuestos orgánicos e inorgánicos, algunas de estas son:

COMPUESTOS ORGÁNICOS:  

·         Utilizan como base de construcción al átomo de carbono.  

·         Aunque también presentan otros elementos como: el hidrógeno, el oxígeno, nitrógeno, fósforo y los halógenos.

·         Son inflamables.

·         Están formados por enlaces covalentes.

·         Forman cadenas o uniones del carbono consigo mismo y otros elementos.   

·         Constituyen la mayor cantidad de sustancias que se encuentran sobre la tierra.

·         Se forman de manera natural tanto en animales como en vegetales.

·         La mayoría de los compuestos orgánicos se producen de manera artificial mediante síntesis química.

COMPUESTOS INORGÁNICOS:

·         No son inflamables.

·         Están formados por enlaces iónicos y covalentes.

·         Los compuestos inorgánicos son encontrados principalmente en la naturaleza en forma de sales, óxidos, etc.

·         Los compuestos inorgánicos no forman cadenas.   

·         Se forman mediante la acción de fenómenos químicos y físicos (electrólisis, fusión, etc…)

Cuando una sustancia se quema y produce energía está llevando a cabo una reacción de combustión. Entenderemos por combustión a la combinación entre una sustancia con el oxígeno para producir energía; este tipo de reacción química se le considera una oxidación rápida. La sustancia que se quema es el combustible y el oxígeno, en este caso, el comburente (favorece la combustión).

Las combustiones más comunes son las de los compuestos formados por carbono e hidrógeno entre los que destacan al petróleo y al gas natural, y que son algunas de las principales fuentes de energía que nuestra sociedad requiere.  Cuando estos materiales arden al aire libre los productos principales de la combustión son el dióxido de carbono y el vapor del agua.

En general a la combinación del oxígeno con otros elementos se le denomina oxidación. La oxidación puede ser un proceso lento, pero si rápido se le denomina combustión. El fuego puede ser definido  como una combustión rápida con desprendimiento de luz y calor.

Cuando quemamos combustibles, como la madera, gasolina, entre otros, se libera energía almacenada en los enlaces químicos, al quemarlos junto con el oxígeno se produce CO2 y vapor de agua.  

REFERENCIAS: 

Autor: Antonio Rico Galicia y Rosa Elba Pérez Orta   

Año:2012 

Título: Química I Agua y Oxígeno  

País: México 

AGUA: RECURSO VITAL

AGUA: RECURSO VITAL

Podemos decir que el agua es un recurso vital para la humanidad ya que este líquido tiene una gran importancia para los seres vivos, porque es el medio por el cual tienen lugar los procesos vitales. Todos los seres vivientes del planeta contienen agua (unos más que otros).

El agua es fundamental para la vida, pero también es indispensable (para los seres vivos) para mantener la higiene y la salud. La cantidad de agua que un adulto normal debe consumir dependiendo si esta bajo el calor más intenso del desierto, varía entre los 7 a 15 litros; pero comúnmente se debe consumir mínimo 2 litros de agua al día.

El agua que bebemos y con la que nos aseamos es un disolvente.

Debemos de tener muy en cuenta que el ser humano puede soportar varios días sin comer pero sin agua no puede sobrevivir, con esto volvemos a reafirmar que sin el agua no habría vida en el planeta.

Algunas funciones del agua en el organismo son:  

·         Transporta nutrientes y quita desperdicios del torrente sanguíneo.

·         Es el reactivo que promueve la digestión

·         Es diurético, ya que ayuda a mejorar la función de los riñones  

·         Reduce la acidez estomacal

Además el agua es el componente fundamental de la sangre y de los órganos internos en la siguiente proporción:

ü  Sangre: 83% de agua

ü  Riñones: 82% de agua

ü  Músculos: 75% de agua

ü  Cerebro: 74% de agua

ü  Huesos: 22% de agua

El agua cubre alrededor de 71% de la superficie del planeta, es incoloro en pequeñas cantidades pero en grandes cantidades adquiere un color azul.

A escala mundial la cantidad de agua dulce es realmente pequeña. La mayor proporción del agua del planeta, 97.1 % del total, que son 1360 millones de kilómetros cúbicos, es agua salada de los océanos. El agua de mar, que es la que existe en mayor proporción, es demasiado salada, ya que contiene 3.3 gramos de sales disueltas por cada 100 gramos de disolución, por lo que sería necesario darle un tratamiento previo para poder consumirla.

La reserva que le sigue en magnitud, 2.24% que se halla en los glaciares y capas de hielo, principalmente en la Antártida y Groenlandia.

Canadá, Estados Unidos, Rusia y Brasil son los países más ricos en agua ya que poseen 42% de toda el agua potable renovable que hay en el planeta.

A nivel mundial nuestro país es considerado pobre en este recurso, ya que la ONU establece que los países con disponibilidad de agua inferior a 5000 metros cúbicos por habitante al año son pobres en agua.

FALTA DE AGUA EN MÉXICO

Debido al cambio climático la disminución en la disponibilidad de agua podría oscilar entre 10 y 20 por ciento durante las siguientes décadas, y por ende la cantidad de líquido per capita en México podría pasar de 4500 metros cúbicos por segundo al día, a menos de 3500, advierte el doctor Polióptero Martínez Austria, director general del Instituto Mexicano De Tecnología de Agua (IMTA).

En regiones como el Distrito Federal el cual ya experimenta una escasez grave de líquido, pues solo dispone de 1000 metros cúbicos por habitante al día.

En una entrevista que se realizo al doctor Martínez detalló que en México sólo se recicla 39% de aguas residuales y agrego que en las dos décadas siguientes el país debería estar tratando al menos 80 o 90% de ellos, e incluso reutilizarlos más de una vez.

El especialista resalto que crecerá la demanda de líquido debido al incremento de población y a que el aumento de temperatura provocará que los cultivos requieran más agua.

En cuanto al desperdicio, dijo que más del 50% del líquido se pierde por infiltración y fugas en la conducción.

Las tres fuentes principales de agua en México son:

ü  72% se extrae de los mantos acuíferos

ü  26% de las cuencas de los ríos Lerma y Cutzamala

ü  2% en la cuenca del Valle de México

Como actuar ante esta problemática

La falta de nueva infraestructura hidráulica, el crecimiento de la población y la manera en que los habitantes de la ZMCM (Zona Metropolitana del Ciudad de México) consumimos y desperdiciamos el agua implicará que en cuatro años, toda la población reciba 40% menos de agua de la que actualmente tiene según la Secretaria de Ecología del Estado de México.

Es por eso que al hacer uso del agua tenemos la responsabilidad de no desperdiciarla ni ensuciarla en exceso.

Una de las causas por las que no cuidamos el agua es su costo, el cual está subsidiado por el gobierno. Mientras que en Francia el costo por cada mil litros es de 31.5 pesos en México.

En la ZMCM de cada 100 litros que salen de las fuentes de abastecimiento, 43.5% se desperdician, 16 litros se pierden en el camino de las fuentes de distribución a nuestras casas. Se pierden 12.5 litros en las tomas domiciliarias, en el interior de las casas se pierden 15 litros, de los cuales 7.5 litros son de fallas en el excusado, 3 litros en fallas en el tinaco o cisterna y 4.5 litros por deficiencias en tuberías y llaves. 

REFERENCIAS:

URL: www.jornada.unam.mx/2010/11/05/index.php?section=sociedad&article=045n2soc

Autor: Carolina Gómez Mena

Dependencia: Jornada

Autor: Antonio Rico Galicia  y   Rosa Elba Pérez Orta

Año: 2012

Titulo: Química I Agua y Oxígeno

País: México

Páginas Consultadas: 93 a la 106

Modelos de reacciones de síntesis y descomposición del agua

   

• Esferas de color negro:  Hidrógeno 
• Esferas de color blanco:  Oxígeno  

Modelo #1: Reacción de descomposición del agua 

Modelo #2: Reacción de síntesis del agua

Práctica: Síntesis del agua

Objetivo: Aprender a realizar la síntesis del agua con la unión de hidrógeno y oxígeno. 

Hipótesis: Para poder realizar la reacción de síntesis necesitamos 2 gases de hidrógeno y 1 gas de oxígeno. 

  

Sustancias:

·         Clorato de sodio

·         Dióxido de manganeso (MnO2)

·          5 ml de Ácido clorhídrico (HCl)

·         Zinc (Zn) 

Materiales: 

·         Una botella de coca-cola (237 ml de preferencia)

·         Soporte universal

·         Mechero de bunsen  

·         Tela de asbesto

·         2 tubos de ensaye

·         Pinza

·         Bandeja

·         Manguera

·         Corcho   

Procedimiento 1 (Formación de oxígeno): 

1)      Marcar la botella de coca-cola en tres partes.  

2)      Colocar agua a la bandeja.

3)      Llenar la botella de coca-cola y colocarla boca abajo (un poco inclinada)

4)      Colocar las sustancias clorato de sodio y dióxido de manganeso en el tubo de ensaye

5)      Colocar sobre el soporte universal la tela de asbesto y el mechero de bunsen

6)      Coloca la manguera en el tubo de ensayo (que no se doble) y colocarla en la botella de vidrio con mucho cuidado

7)      Encender el mechero de bunsen y acercar el tubo de ensaye que contiene las sustancias

8)      Esperar a que caliente la sustancia (comenzara a formarse gas el cual pasara por la manguera hasta llegar a la botella de vidrio en donde el agua de la botella empezara a bajar hasta la primera marca) retirar la manguera rápidamente.

Procedimiento 2: (Formación de hidrógeno) 

1.      Agregar en el tubo de ensaye 5 ml de ácido clorhídrico (HCl) y un poco de Zinc (Zn)

2.      Colocar nuevamente la manguera en el tubo de ensaye y después en la botella de vidrio.

3.      Esperar unos minutos hasta que la cantidad de agua disminuya

4.      Retirar la manguera  

5.      Sacar la botella de forma vertical y colocar el corcho rápidamente para que no se escapen los gases obtenidos.   

6.      Colocar la botella en forma horizontal, retirar el corcho y en orificio de la botella prender un cerillo.

Conclusión:

La reacción de síntesis de agua es el resultado de la unión de dos elementos: hidrógeno y oxígeno. Pero debemos recordar que se necesitan 2 átomos de hidrógeno y 2 átomos de oxígeno y al llevar a cabo la reacción de síntesis quedaran únicamente 2 átomo de hidrógeno y 1 átomo de oxígeno dando lugar al compuesto del agua (H2O). 

 clorato de sodio y dióxido de manganeso

 paso 6

 paso 7

 

 paso 8

 Ácido clorhídrico y Zinc

 paso 3  

  

Síntesis de métodos de separación

• Decantación : 

Se utiliza para separar mezclas heterogéneas que pueden estar formadas por dos líquidos que no se disuelven entre si o por un líquido y un sólido. 

Los tipos de mezclas que separan son: 

1. Agua con aceite   
2. En la eliminación de grasas  
3. Aguas residuales 
4. Agua con piedras

La propiedad característica con que se basa la decantación es la densidad. 

Para explicar el procedimiento utilizaremos uno de los más sencillos que sera separar agua y aceite.Para empezar pondremos la mezcla (agua con aceite) en el embudo de decantación, después de hacer esto debemos dejar reposar para que el líquido más denso quede abajo y el menos denso arriba. 

Otro procedimiento que podríamos ocupar seria el de separar un líquido y un sólido; de igual manera colocaríamos la mezcla en el embudo de decantación y lo dejamos reposar para que quede el líquido en la parte de arriba y el sólido en la parte de abajo. 

• Filtración:  

Se utiliza para separar una mezcla de un sólido insoluble y un líquido. 

Los tipos de mezclas que separan son:  

1. café

La propiedad característica en que se basa es la densidad. 

Unos de los procedimientos para llevar a cabo la filtración es la siguiente:  

Para separar un líquido de un sólido insoluble necesitamos papel filtro para que al momento de ponerlo en el embudo y aplicar la mezcla el sólido insoluble se quede en el papel filtro. 

• Destilación 

Es el proceso donde se pueden separar dos o más líquidos que tengan puntos de ebullición distintos.  

Los tipos de mezclas que separan son:  

1. alcohol y agua 
2. agua y metano

La propiedad característica en que se basa es el de punto de ebullición.  

Para aplicar este método debemos de seguir el siguiente procedimiento: 

Se calienta la mezcla y se concentran los vapores, la sustancia que tenga menor punto de ebullición es la primera sustancia en pasar al condensador para llevarlo al estado líquido. 

• Evaporación: 

Es la operación por la cual se separa un sólido disuelto en un líquido. 

Los tipos de mezclas que separan son: 

1. Cloruro de sodio 
2. Sulfato de bario 

Para efectuar el método es necesario  que el líquido hierva para que pase al estado de vapor, quedando el sólido como residuo en forma de polvo seco. También se emplea este método para la concentración de sólidos en una solución, al eliminar la parte del líquido o del solvente. 

• Cristalización: 

Este método consiste en provocar la separación de un sólido que se encuentra disuelto en una solución; finalmente el sólido queda como cristal y el proceso involucra cambios de temperatura, agitación, eliminación de solventes. 

Tipos de mezclas que separan: 

1. el agua al convertirse en hielo 
2. azúcar 
3. agua y sal 
4. agua de mar

La propiedad característica en que se basa es la diferencia de los puntos de solidificación.  

El procedimiento es el siguiente:   

Consiste en provocar la separación de un sólido que se encuentra disuelto en una solución; finalmente el sólido queda como cristal y el proceso involucra cambios de temperatura. 

Otra forma de lograr una cristalización es cuando la mezcla sólido-líquido contiene un solvente. Cuando el líquido se evaporiza, el sólido se separa como cristal.

• Cromatografía:   

Este método consiste en separar mezclas de gases o de líquidos por el paso de estos a través de un medio poroso. 

Tipos de mezclas que separan: 

1. Aire 
2. Productos extraídos de plantas 
3. Tinta 

Propiedad característica en que se basa es la solubilidad. 

El siguiente método es uno de los más fáciles: 

Solo necesitamos una tira de papel filtro en donde pondremos una marca de tinta negra, después lo pondremos en agua procurando que la marca del plumón no quede dentro del agua.

Referencias: 

 Autor: Glafira Ángeles Ocampo 

Año: 2009 

Titulo: Fundamentos de Química I 

Editorial: Grupo Editorial Patria 

País: México 

Páginas consultadas: 22 a la 26  

Práctica de Cromatografía

• Objetivo:  Conocer el método de cromatografía para separar los componentes de la tinta del plumón. 

• Hipótesis: Separar los componentes del plumón y percibirlos a simple vista.  

• Material: 

• Plumón negro 
• vaso de precipitado 
• agua 
• papel filtro   

• Procedimiento: 

1. Colocar agua en el vaso de precipitado. 
2. Hacer una marca con el plumón sobre el papel filtro. 
3. Introducir la tira de papel filtro en el vaso de precipitado procurando que la marca del plumón no quede dentro del agua.  

• Conclusiones: 

Con está práctica podemos observar los diferentes componentes del plumón gracias al método de cromatografía.

 paso 2

 paso 3

 Resultado

Práctica de la 4° mezcla

• Objetivo: Aprender a separar 3sustancias por el método de filtración y destilación.   

• Hipótesis: Separar un sólido y 2 líquidos miscibles por el método de filtración, con esto separaremos el sólido de los líquidos para que despues utilizemos el método de destilación con los líquidos.  

• Material:   

• 3 vasos de precipitado 
• papel filtro 
• embudo 
• tubo de ensayo 
• soporte universal 
• mechero de bunsen  
• tela metálica       

• Procedimiento: 

1. Doblar el papel filtro en cuatro. 
2. Colocar el papel filtro en el embudo. 
3. Poner un vaso de precipitado abajo del embudo para que pueda caer la mezcla. 
4. En el embudo vertir la mezcla para separar el sólido del líquido. 
5. Colocar el líquido que nos quedo en el tubo de ensayo. 
6. Colocar el tubo de ensayo en el soporte universal tal como se muestra en la imagen  6.

• Conclusiones: 

Con está práctica aprendimos una manera muy facil de separar un sólido y 2 líquidos por el método de filtración. 

 paso 3

paso 4  

líquidos y sólido separados

 paso 6

Práctica 2° mezcla

MÉTODO DE SEPARACIÓN: DECANTACIÓN

·         Propósito: Aprender  a separar una mezcla heterogénea con una fase sólida y una fase líquida.  

·         Hipótesis: Separar un sólido insoluble y dos líquidos miscibles por el método de decantación. En la cual quedara una mezcla homogénea (fase líquida) y el sólido más denso; para separar la fase líquida utilizaremos el método de destilación y quedaran un líquido con menor punto de ebullición.  

·         Materiales:

Ø  2 Tubo de ensayo

Ø  2 vasos de precipitado

Ø  Piedras chiquitas

Ø  Agua

Ø  Soporte universal

Ø  Tela metálica

Ø  Mechero de bunsen

Ø  Termómetro 

Ø  Tubo de latex 

·         Procedimiento:

1.       Separar las piedritas chiquitas del agua.  

     2. Después de que está separada la mezcla, el líquido lo vamos a separar por el método de destilación como en la primera práctica.  

·         Conclusión:  

Con está practica aprendimos a utilizar dos métodos de separación básicos que serian el de decantación y el de destilación. 

                                                                                                       

MÉTODO DE SEPARACIÓN: DECANTACIÓN

§  Propósito: Utilizar el método de decantación para poder separar la mezcla agua con aceite.  

§  Hipótesis: Separar una mezcla heterogénea formada por  dos líquidos inmiscibles (agua y aceite) por el método de decantación.

§  Material:  

§  Embudo de decantación

§  2 vasos de precipitado

§  10 ml de aceite

§  10 ml de agua

§  Soporte universal  

·         Procedimiento: 

1.       Colocar el embudo de decantación en el soporte universal.

2.       Verter en el embudo la mezcla (agua y aceite) y esperar a que se asiente la mezcla.

3.       Colocar un vaso de precipitado abajo del embudo e ir abriendo lentamente la llave del embudo para que valla cayendo primero el agua (ya que es el más denso), cerrar la llave cuando toda el agua este en el vaso de precipitado. Cambiar de vaso y abrir la llave para verter el aceite. 

·         Conclusiones:

Con esta práctica podemos observar que el método de decantación nos sirve para separar mezclas heterogéneas que en este caso fue agua con aceite. El líquido más denso cayo primero que en este caso fue el agua.

Práctica de destilación

MÉTODO DE SEPARACIÓN: DESTILACIÓN

·         Propósito: Aprender a separar una mezcla homogénea con una fase líquida por uno de los métodos de separación que será el de destilación.   

·         Hipótesis: Separar dos líquidos miscibles por el método de destilación y obtendremos  1 líquido de menor punto de ebullición.  

·         Material:  

Ø  Termómetro

Ø   2 Tubo de ensayo

Ø  Mechero de bunsen

Ø  Tela metálica 

Ø  Soporte universal 

Ø  Vaso de precipitado

Ø  Tubo de latex

·         Procedimiento:

1)       Vertimos la mezcla homogénea en el tubo de ensayo.

2)      Colocamos en el tubo de ensayo un corcho el cual tendrá dos hoyos donde colocaremos el termómetro y un tubo que estará conectado al tubo de latex para que pueda pasar el líquido separado.

3)      Colocar el tubo de ensayo en el soporte universal.

4)      En el vaso de precipitado poner agua y colocar encima el tubo de latex.

5)      Poner la tela metálica abajo del tubo de ensayo.

6)      Colocar el mechero de bunsen debajo de la tela metálica y conectarlo a una tubería de gas.

7)      Encender el mechero de bunsen e ir verificando cuanto va subiendo la temperatura hasta llegar a su punto de ebullición (osea su temperatura constante) y cuando esto sucede se puede apreciar en las paredes del tubo de ensayo el vapor que provoca la mezcla, en el tubo de latex tiene que pasar el vapor que se convertira en líquido y se depositara en otro tubo de ensayo.

·         Conclusiones:

Con esta práctica comprobamos que para separar una mezcla de dos o más líquidos con diferentes puntos de ebullición se ocupara el método de destilación.