Química orgánica: compuestos con oxígeno, nitrógeno y otros elementos.

Para clasificar todos los compuestos que tiene un mismo grupo de átomos característico que se comportan a su vez de la misma manera, se los dividen en dos grandes grupos.:

Grupo funcional: Es el que define una serie de propiedades características, dentro del cual existen los derivados halogenados, que son compuestos que se obtienen sustituyendo a un hidrógeno por un halógeno) por ejemplo: 1,1,1 tricloroetano, el cloruro de vinilo y el tetrafluoretileno.

Serie homóloga: Es el conjunto de los compuestos que tienen propiedades análogas, que en este caso se denominan aminas, que a su vez son los más conocidos e importantes compuestos nitrogenados, y que pueden obtenerse a partir de amoniaco (NH3) sustituyendo hidrógenos por grupos orgánicos. Las aminas se caracterizan en general por su carácter básico, eso es, por actuar como bases en muchas reacciones ácido-base.

Por último, entre los compuestos oxigenados, podemos destacar alcoholes, aldehídos (y cetonas) y ácidos carboxílicos (y sus derivados, especialmente ésteres).

Hidrocarburos

Clasificación de los combustibles

El combustible es un material cuya quema es utilizada para producir calor, energía o luz. La quema o combustión es una reacción química en la cual los constituyentes del combustible se combinan con oxígeno del aire.

Para iniciar la quema de un combustible es necesario que el alcance una temperatura definida, llamada temperatura de ignición

El poder calorífico de un combustible está dado por el número de calorías desprendidas en la quema del mismo. Los combustibles son clasificados según el estado en que se presentan (sólidos, líquidos o gaseosos). Además de los productos naturales, existen también los artificiales.

1) Sólidos

Son formados por C, H2, O2, S, H2O y cenizas, siendo combustibles solamente el  C, O2, H2 y el S. Entre los combustibles sólidos, tenemos los minerales como leña, aserrín, cáscara de caña, etc.

Los combustibles sólidos para ser usados, deben estar sobre la forma de polvo muy fino, siendo este pulverizado con aire durante la alimentación de un cilindro. El gran problema que presentan los combustibles sólidos, es la inaceptable erosión provocada en los pistones, válvulas y cilindros de las maquinas que los utilizan.

2) LíquidosEsto sucede porque los productos de la combustión contienen partes muy duras, que al depositarse en estas auto-partes, causan estos severos inconvenientes.

También pueden ser minerales o no minerales. Los minerales son obtenidos por la refinación del petróleo, destilación del cisto bituminoso o hidrogenación del carbón.

Los más usados son la gasolina, el gasoil y el aceite de combustible.

Estos combustibles son formados por hidrocarburos, siendo el gasoil C8H17 y la gasolina C8H18.

Los combustibles líquidos no minerales, son los alcoholes y los aceites vegetales. Entre los alcoholes tenemos el metílico, etílico, en tanto que los aceites vegetales son formados de C, H2, O2 e N2.

3) Gaseosos

Además de tener un bajo costo, porque generalmente son gases obtenidos como subproductos; son combustibles que forman con el aire una mezcla más homogénea.

Esta característica, contribuye para una mejor distribución en los cilindros, aumentando el rendimiento y vida util del motor. Aumenta también la facilidad de partida en frio del motor.

Los combustibles gaseosos, según su propio proceso de fabricación, pueden ser

– Gas natural: es encontrado en lugares arenosos que contienen petróleo en varias profundidades del subsuelo.

Los principales gases naturales son:

•    Metano CH4

•    Etano C2H6

•    Dióxido de carbono CO2

•    Nitrógeno N2

Los gases naturales obtenidos a través de la refinería de petróleo son;

•    Propano

•    Butano

-  Gas de gasógeno – estos gases son obtenidos a través de la combustión del carbono.

La utilización de los gases de gasógeno en automovilística, fue muy común en el tiempo de la guerra, debido a la inexistencia de otros combustibles. Hoy en día no es muy utilizado, porque presenta varios inconvenientes a saber:

•    Alto porcentaje de polución

•    Bajo poder calorífico

•    Para ser producidos, son necesarios equipos de excesivo gran porte.

-   Gas de subproducto – este gas puede ser obtenido por los siguientes procesos.

•    Proceso destinado a producir coque. La parte volátil del carbón que es liberada con el calentamiento de los hidrocarburos más pesados, obteniendo así un gas en H2 y CH4.

•    Proceso de producción de acero, donde se obtiene esencialmente de la formación de CO y N2.

Bibliografía: Clasificación de los Combustibles | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/general/clasificacion-de-los-combustibles#ixzz2BXtWCDGi

Clasificación de los hidrocarburos

Los hidrocarburos son compuestos químicos orgánicos que se encuentran constituidos en exclusiva por carbono e hidrógeno. Según la naturaleza de sus enlaces se pueden clasificar en:

Hidrocarburos de cadena abierta o cerrada.

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.

- 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.

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. Siguen la fórmula general: CnH2n.

-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.Este tipo de hidrocarburos se nomina igual que los alcanos pero añadiendo el prefijo ciclo- delante del nombre.

-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.

Los alcanos se subdividen en dos tipos:

• Lineales: por ejemplo, CH3CH3 (etano), CH3CH2CH3 (propano), CH3CH2CH2CH3 ( butano), etc.
• Ramificados: Los alcanos ramificados son compuestos formados por la sustitución de átomos de hidrógeno del hidrocarburo, por los llamados grupos alquilo, los cuales se enganchan a la cadena de carbonos.

Tanto los alquenos como los alquinos pueden ser, al igual que los alcanos, de tipo lineal o ramificados.

Un grupo alquilo, también conocido como radical alquilo, es una agrupación de átomos que proceden de la eliminación del hidrógeno de un alcano, por lo cual, el grupo alquilo contiene un electrón disponible para compartir en la formación de un enlace covalente. Los grupos alquilo se nombran cambiando la terminación –ano, por –ilo o –il, pero se suelen designar con la letra -R ( de radical).

Bibliografía: Clasificación de los hidrocarburos | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/enlaces-quimicos/clasificacion-de-los-hidrocarburos#ixzz2BXrd7xSh

Calorías

En el laboratorio realizamos un experimento que consistía en quemar un chisito, una papa y una nuez para saber cuántas calorías tenía cada alimento.

Usamos:

*Un tubo de ensayo con 1cm de agua

*Un Ganchito con una base (donde pusimos el alimento).

*Un encendedor.

Primero pusimos la nuez sobre el ganchito y la prendimos fuego, pusimos el tubo de ensayo arriba de la llama, y empezó a hervir llegando a una temperatura de 100º c, nosotros tendríamos que haber calculado la temperatura ambiente del agua con un termómetro (Que aproximadamente seria 20º),

Hicimos 100º menos 20º y nos dio un total de 80º. Esto quiere decir que su total de calorías son 80ª aproximadamente.

Pero notamos que el chisito se consumió todo, la papa en gran medida, y la nuez sólo por la mitad.

El inconveniente que tuvimos fue que no teníamos una herramienta llamada pipeta para medir la cantidad de agua exacta para poner en el tubo de ensayo, ni teníamos el termómetro para saber su temperatura ambiente.

Modelo de solutos diluídos

Modelo de soluto sólido diluído

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Modelo de soluto gaseoso diluído

La diferencia que se puede notar a simple vista es que la sal (sólido) está totalmente diluida ya que tiene más atracción con el líquido que con sus propias moléculas. En este caso si la temperatura del líquido fuese aumentando, también aumentaría a su vez la cantidad de sal que se disuelve ( si es que colocáramos más ), caso contrario con los gases, ya se ven separados en la imagen y si aumentáramos la temperatura del agua, los gases cada vez se separarían más ya que no hay atracción con los líquidos y cuanto más aumente la temperatura del líquido, más saldrán disparados los gases.