PRUEBAS DE CARACTERIZACION DE HIDROCARBUROS.docx

PRUEBAS DE CARACTERIZACION DE HIDROCARBUROS Nombre integrante: Esteban Lisandro Lasso Díaz *Laboratorio de Química Orgánica General, Facultad de Ciencias Naturales, Exactas y de la Educación, Universidad del Cauca, Popayán-Colombia.

RESUMEN Los hidrocarburos hacen parte de los compuesto orgánicos y son una de las familias más importantes, estos surge al combinar átomos de hidrógeno con otros de carbono. “En este compuesto la forma molecular se basa en átomos de carbono enlazados con átomos de hidrógeno. Estas cadenas de átomos de carbono pueden ser abiertas o cerradas y lineales o ramificadas” (https://definicion.de). En la práctica se hicieron hicieron pruebas con diferentes hidrocarburos donde se tuvieron en cuenta varios aspectos sobre estos, estos, estas pruebas nos ayudaron a conocer conocer más de reacciones de hidrocarburos. Mediante diferentes pruebas y ensayos miramos como es el comportamiento en en reacción de hidrocarburos, se hicieron pruebas de solubilidad en en agua y éter de petróleo, oxidación con algunos compuestos y obtención de acetileno. acetileno. Con estas pruebas se pretende reconocer reconocer y comprobar propiedades propiedades de estos estos a partir de estas reacciones que que se presentaron durante la experimentación.

INTRODUCION “Una de las fuentes más importantes de

hidrocarburos es el petróleo, recurso del cual se pueden obtener una gran variedad de hidrocarburos muy importantes en nuestra actualidad como lo son: los lubricantes, disolventes, asfalto y la generación de combustible”. (http://vilssa.com) Los hidrocarburos se caracterizan por tener en su estructura átomos de carbono e hidrógenos. “Existen diferentes grupos de hidrocarburos como los alcanos, alquenos, alquinos y los aromáticos, estos grupos tienen diversas reactividades debido a la formación de sus enlaces sigma y pi (enlaces simple dobles o triples)”. (https://www.quimicaorganica.org) (https://www.quimicaorganica.org) En la práctica se realizaron diferentes pruebas y aprendimos a reconocer y

diferenciar el comportamiento de los alcanos, alquenos y alquinos, concluyendo que cada uno de los hidrocarburos presenta diferentes comportamientos respecto a sus reacciones, enlaces y estructura. 1. METODOLOGIO 

Obtención de acetileno

Se rotularon dos tubos de ensayo y al primero se le agrego 0.5 ml de nitrato de plata amoniacal y al segundo 0.5 de solución acuosa al 3% permanganato de potasio. Después se realizó realizó el montaje de la figura 1, en el Erlenmeyer Erlenmeyer se depositó 1 g de carburo de calcio anhidro, en el embudo de decantación se adiciono 30ml de agua destilada.

Se empezó a adicionar agua a gota agota sobre el carburo de calcio, hay se desprendió gas y rápidamente se introdujo el primer tubo de ensayo sobre el tubo que está conectado a la manguera de látex que está conectada al montaje.

Tabla N°1

A lo que hubo un cambio de color de la solución se retiró la manguera y el tubo de vidrio y se los lavo.

3

Para el segundo tubo se realizó el mismo proceso que el de primer tubo.

5

Tubo N° 1

DISOLVENTE SUSTANCIAL 5 gotas ciclohexano Un trozo de parafina 5 gotas de ciclohexeno 5 gotas de xileno Un par de cristales de naftaleno

2

4

Figura 1 

+ 5 gotas de agua + 5 gotas de agua + 5 gotas de agua + 5 gotas de agua + 5 gotas de agua

Solubilidad en éter de petróleo

Se hizo el anterior procedimiento pero se cambió el disolvente a éter de petróleo. 

Oxidación con permanganato de potasio

Se realizó también el anterior procedimiento pero envés de adicionar el disolvente se va adicionar 5 gotas de permanganato de sodio 3% y se observó cuál de las sustancias se oxidaba. 



Solubilidad en agua

Se lleno los tubos con sus respectivas sustacias como se muestra en la tabla 1 y se observo que sucedió Si se formaban dos fases eran las sustancias insoluble, pero si se formaba una eran solubles.

Pruebas de insaturacion

Se llenó los tubos de ensayo como se muestra en la tabla 2 y se observó que sucedía. Tabla N° Tubo N° Sustancia 5 gotas 1 Ciclohexano

reactivo +

Solución alcohólica yodo

2

Ciclohexeno

+

“

“

3

Xileno

+

“

“ “

“

de

2. RESULTADOS Y ANALISIS 

Solubilidad en agua

Tabla N°3 sustancia

Observaciones

Ciclohexano

se formaron dos fases lo que quiere decir que son insolubles

Ciclohexeno

se formaron dos fases(insolubles)

Parafina

Insolubles

Xileno

Insolubles

naftaleno

Insolubles



Solubilidad en éter de petróleo

Tabla N°4 sustancia

Observaciones

Ciclohexano

Soluble

Ciclohexeno

Insoluble

Parafina

Soluble

Xileno

Soluble

naftaleno

Insoluble

Obtención de acetileno Tabla N°5 sustancia

Observaciones

Nitrato de plata amoniacal Solución acuosa al 3% permanganato de potasio

En la reacción produjo un burbujeo y comenzó a cambiar a café, formando en del tubo de ensayo un precipitado del mismo color En la reacción se presenta una efervescencia, más adelante la reacción forma un precipitado de color café y la solución cambia al mismo color



Oxidación con permanganato de potasio 3%

Tabla N°6 sustancia

Observaciones

Ciclohexano

Son insolubles y no se produce oxidación

Ciclohexeno

Son insolubles y si hay una oxidación ya que cambia e color

Parafina

Soluble

Xileno

Son insolubles u no se presenta oxidación

naftaleno

Se disolvieron muy poco



Prueba de insaturacion con yodo

Tabla N°7 Sustancia

Observaciones

Ciclohexano

No hubo cambio de color, es una solución acuosa, solubles, endotérmica Cambio de color la solución Solución acuosa, endotérmica No hubo cambio de color Soluble

Ciclohexeno Xileno

Solubilidad en éter de petróleo y agua Como se pudo observar en el experimento de solubilidad en agua destilada, todas las reacciones nos dieron que eran insolubles, “general todos los hidrocarburos son insolubles en agua debido a que aquellos son no polares y el agua es polar” (http://www.salonhogar.net), como también debido a que el agua es una sustancia iónica y no puede solubilizar sustancias covalentes como los hidrocarburos que se usaron. En las pruebas de solubilidad con éter de petróleo si hubo solubilidad con algunas sustancias debía a que el éter de petróleo es una sustancia covalente y pudo solubilizar con las otras sustancias covalentes, comprobándose semejante

la

ley

disuelve

que lo

dice:

“lo

semejante”

(http://www.100ciaquimica.net). Obtención de acetileno Cuando el gas que genera la reacción se pone en contacto con la solución de nitrato de plata amoniacal, este reacciona debido a la naturaleza del acetileno, que es un alquino, y también a sus triples enlaces y propiedades lo hacen menos estable a otros hidrocarburos (reacciona con más facilidad) esto se debe a que sus múltiples enlaces tienen menos longitud por consiguiente en el acetileno se presenta una mayor fuerza electromagnética en el centro de la molécula , haciendo más fácil el desprendimiento de los hidrógenos y formándose así acetiluro de plata Oxidación con permanganato de potasio al 3% La oxidación se presenta debido a que al entrar en contacto con el permanganato de

potasio hubo un proceso químico que implica perdida de electrones por parte de una de las moléculas, átomo o ion. En esta prueba se mira la baja reactividad del ciclohexano debido a que es un alcano, ya que estos tienen una gran estabilidad en su estructura y solo presenta enlaces simples que son difíciles de romper. En cambio en el ciclohexeno ocurrió de una la reacción debido a que este es un alqueno y tiene enlaces pi fáciles de romper, al ocurrir el rompimiento se enlaces en la oxidación, se formando un ácido carboxílico esta reacción es endotérmica. En el xileno se formaron dos fases y por eso se evidencia que no hubo reacción, pero hubo un cambio de tonalidad de las sustancia pero puede ser debido a las impurezas presente en el tubo de ensayo usado. Aunque es un buen oxidante no hizo reaccionar al compuesto debido a que en su estructura es muy estable por la presencia de los metilos. Pruebas de Insaturacion En las sustancias utilizadas tenemos al ciclohexeno, xileno que son sustancias insaturadas debido a que poseen dobles enlaces y estos son fáciles de romper. También tenemos la sustancia ciclohexano que es un alqueno que como ya sabemos este posee enlaces simples que son difíciles de romper, por esto se presentó el cambio de color de algunas de estas sustancias Se evidencia que la reacción con el ciclohexeno es una solución acuosa y endotérmica, también es una reacción endotérmica la reacción que se presenta con el xileno.

3. CONCLUSIONES 

En general para determinar si un compuesto es soluble en otro se analizan las estructuras de cada uno y se mira si son semejaste y podemos acudir a la ley: “lo semejante disuelve a lo semejante”









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Se pudo concluir que en general todos los hidrocarburos son insolubles en agua. Se entendió el comportamiento de la estructura (alcanos, alquenos, Alquinos) de cada sustancia. Los alcanos son poco reactivos debido a su en laces sigma que son muy fuertes y difíciles de romper, mientras que los alquenos y alquinos poseen enlaces pi débiles más fáciles de romper. Pudimos observar en las pruebas que los alcanos no presentaron oxidación debía a su estabilidad en su estructura por sus enlaces sencillos. En la pruebas de insaturacion comprendimos que las sustancias que t iene dobles y triples enlaces son sustancias insaturadas y las que presentan enlaces simples son saturadas.

4. PREGUNTAS COMPLEMENTARIAS 1. Que significan los términos: recurso no renovable, recursos renovables 

Recursos no renovables:

“Los recursos no renovables son aquellos cuyas reservas, inevitablemente, se acabarán en algún

momento ya que no resulta posible producirlos, cultivarlos o regenerarlos para sostener su tasa de consumo. Esto quiere decir que el consumo de los recursos no renovables es superior a la capacidad de la naturaleza para recrearlos”. (https://www.definicionabc.com) 

Recursos renovables:

“El recurso renovable es un tipo de recurso natural que puede renovarse a partir de procesos

naturales y con una rapidez mucho más elevada a la medida que el ser humano los consume, es decir, se renuevan tan velozmente que no se agotan y entonces, los hombres pueden hacer uso de ellos siempre” (https://www.definicionabc.com) 2. Explique detalladamente como se lleva a cabo el proceso de refinación de petróleo. En una tabla resuma muestre las diferentes fracciones obtenidas. “La refinación del petróleo empieza con la destilación o fraccionamiento del petróleo crudo en

grupos de hidrocarburos separados. Los productos resultantes están directamente relacionados con las características del crudo procesado. La mayor parte de los productos destilados se convierten posteriormente en otros productos más utilizables, cambiándoles el tamaño y estructura de las moléculas de sus hidrocarburos a través del rompimiento (“cracking”),

reformado y otros procesos de conversión. Estos productos convertidos son sujetos a varios tratamientos y procesos de separación como la extracción, hidrotratamiento y endulzamiento para remover constituyentes indeseable y para mejorar la calidad del producto. Las refinerías integradas incorporan el proceso de fraccionamiento, tratamiento de conversión y operaciones de mezclado y pueden incluir también el procesamiento de los petroquímicos”. (https://www.quiminet.com) 

Diferentes fracciones obtenidas

FRACCIÓN gas éter de petróleo gasolina queroseno

EBULLICION °C < 20 35-60 60-150 200-300

diésel y fuel

280-380

> 300 Aceites, lubricantes (https://www.quimicaorganica.org)

APLICACIONES combustión disolvente automóviles Disolvente Combustible Camiones Calefacción Lubricantes

3. ¿Cómo se está utilizando el alcohol carburante en Colombia? ¿Importancia económica y ambiental? Utilización del alcohol carburante en Colombia Se utilizó como combustible para los automóviles, la gasolina que se utiliza en los principales centros urbanos del país debe mezclarse con alcohol carburante. Esto permitirá por un lado contribuir a la conservación del medio ambiente en las ciudades más grandes, y por otro, debido a la depresión de los precios del azúcar y de la panela, brindarle a los cañicultores una opción productiva que les permitirá un incremento en la generación de ingresos. Importancia ambiental del alcohol carburante en Colombia El alcohol carburante como importancia ambiental, hace un recuento de la importancia de producir combustibles a partir de recursos renovables no solo para cubrir con el tiempo la escasez y el posible agotamiento del petróleo, sino dado el calentamiento del planeta, fomentar una de las formas más eficaces de conservar el medio ambiente y así evitar catástrofes naturales como las vividas en el presente año como los huracanes y otros fenómenos naturales, es decir, reducir la utilización de combustibles que emiten dióxido de carbono, uno de los responsables de la reducción de la capa de ozono.

Importancia económica del alcohol carburante en Colombia La producción del alcohol carburante en Colombia es el relacionado con el agro y la producción de materia prima para obtener el etanol. En esta medida, el agro colombiano podría beneficiarse de la producción de alcohol carburante a través de una mayor demanda de productos tales como caña de azúcar, yuca, remolacha, entre otros, traduciéndose en un aumento de la producción. Esto generaría mayores ingresos económicos para los productores, contando además con las ventajas derivadas de la actualización tecnológica. A través del mercado de las energías renovables, Colombia puede posicionarse como un potencial exportador de alcohol carburante para el mundo, lo que le permitiría generar mayores recursos y un mayor flujo de divisas para la economía nacional. Si se tienen en cuenta otros factores tales como las ventajas que permite la posición geográfica del país para el comercio de mercancías a nivel internacional, Colombia podría establecerse como un líder a nivel internacional en la producción y comercialización de alcohol carburante. (http://repository.urosario.edu.co) 4. Describa cuatro tipos de energía alternativa, cual de ella es la m ás amigable ambientalmente, menos contaminante y con más futuro. La energía solar “La obtenemos del sol a través de placas solares que absorben la radiación y la transforman en

electricidad. Ésta puede ser almacenada o volcada a la red eléctrica. Por otro lado, la energía solar termoeléctrica utiliza la radiación solar para calentar fluidos (como el agua) hasta su evaporación y accionar una turbina que genere electricidad. Al igual que sucede con otros recursos que analizamos a continuación, la energía solar es muy prolongada, si bien es cierto que la cantidad de radiación depende de la intensidad solar. En cualquier caso, una instalación con paneles fotovoltaicos permite crear una cantidad muy alta de electricidad, además su mantenimiento es muy sencillo y la fabricación e instalación de los paneles apenas tiene impacto en el entorno La energía eólica Proviene de la fuerza del viento. Habrás visto muchos parques eólicos con molinos de viento desde la carretera. Éstos están conectados a generadores de electricidad que transforman la energía cuando el viento hace girar sus aspas. La eólica ha sido sin duda una de las energías con un mayor desarrollo en los últimos años, además de disponer de un gran potencial de cara al futuro. En nuestro país disponemos de zonas muy amplias en las que la acción del viento permite generar energía. La energía hidroeléctrica o hidráulica Es una de las más conocidas. Usa el agua en su curso para generar electricidad y normalmente se produce en presas.

Gracias a grandes proyectos de ingeniería civil podemos aprovechar la fuerza del agua para poner en marcha turbinas que generan electricidad. En zonas en las que el cauce es continuo, especialmente en lagos y ríos, la propia acción del cauce es suficiente como para que la acción sea continua, exceptuando evidentemente períodos de sequía prolongada. La Energía geotérmica Nace en el corazón de la tierra. Aprovecha las altas temperaturas de yacimientos bajo la superficie terrestre, normalmente volcánicos, para generar energía a través del calor, ya que suelen encontrarse a 100 o 150 grados centígrados. Actualmente se sigue trabajando para que esta energía tenga el menor impacto posible en el entorno natural”.  (https://www.mipodo.com) La más amigable con el medio ambiente, no contaminante y con futuro de todas las anteriores energías alternativas es la energía solar.

5. ¿Qué importancia historia tiene la empresa estándar Oíl? ¿Quién era el dueño? Que producía. “Fue importante ya que llegó a ser la más notable en su rumbo. La misma abarcaba todos

los aspectos de la comercialización, desde la producción, el transporte, la refinación, hasta la venta final de los productos. También Llegó a ser el mayor refinador de petróleo en el mundo y una de las primeras y más grandes corporaciones multinacionales del planeta. 



Su dueño fue: John D. Rockefeller

Que Producía Produjo el combustible, lubricantes y petroquímica”. (http://www.oilchannel.tv)