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1 Centro Preuniversitario de la UNS S-16 Ingreso Directo QUÍMICA Ciclo 2022 – II “CARBOHIDRATOS Y PETRÓLEO” DOCENTE: EQUIPO DOCENTE CARBOHIDRATOS MONOSACÁRIDOS Son los glúcidos más simples, formados por una sola molécula; no pueden ser hidrolizados a glúcidos más pequeños. La fórmula química general de un monosacárido no modificado es (CH2O)n, (donde: 3 n 7) DISACÁRIDOS Los disacáridos son glúcidos formados por dos moléculas de monosacáridos y, por tanto, al hidrolizarse producen dos monosacáridos libres. Los dos monosacáridos se unen mediante un enlace covalente conocido como enlace O-glucosídico, tras una reacción de deshidratación que implica la pérdida de un átomo de hidrógeno de un monosacárido y un grupo hidroxilo del otro monosacárido, con la consecuente formación de una molécula de H2O, de manera que la fórmula de los disacáridos no modificados es C12H22O11. La sacarosa es el disacárido más abundante y la principal forma en la cual los glúcidos son transportados en las plantas. POLISACÁRIDOS Los polisacáridos son cadenas, ramificadas o no, de más de diez monosacáridos, resultan de la condensación de muchas moléculas de monosacáridos con la pérdida de varias moléculas de agua. Su fórmula empírica es: (C6 H10 O5)n El almidón es usado como una forma de almacenar monosacáridos en las plantas, siendo encontrado en la forma de amilosa y la amilopectina (ramificada). En animales, se usa el glucógeno en vez de almidón el cual es estructuralmente similar pero más densamente ramificado. PETRÓLEO (Petrae oeleum: aceite de Piedra) El petróleo es una mezcla compleja constituida principalmente de hidrocarburos parafínicos, ciclo parafínicos o nafténicos y aromáticos; predominando los alcanos desde los más livianos a los más pesados, un petróleo se distingue de otro por el tipo de hidrocarburo que posee. Los alcanos o parafinas gaseosas inferiores (gas natural) acompañan al petróleo que están parcialmente disueltos en él. COMPOSICIÓN El petróleo contiene pequeñas cantidades de oxígeno, azufre y nitrógeno, sales inorgánicas e incluso agua, siendo el azufre un elemento inconveniente porque puede dar lugar a la corrosión. La mayor parte de los hidrocarburos del petróleo son líquidos; sin embargo existen también hidrocarburos sólidos (asfaltos y parafinas) disueltos en hidrocarburos líquidos. ETAPAS EN LA INDUSTRIA DEL PETRÓLEO La cadena de procesos en la industria petrolera comienza con la extracción del petróleo al pie del pozo y termina con la comercialización de los productos derivados que se obtiene mediante la refinación. Exploración Perforación Explotación Refinación del Crudo TRATAMIENTOS PREVIOS Separación de partículas sólidas en suspensión por filtración. Separación del agua por diferencia de densidad Realizar el desalado químico: eliminación de sales como NaCl, CaCl2, MgCl2 esto es necesario porque al ponerse en contacto el crudo con el vapor de agua forma el HCl, siendo esto altamente corrosivo. Endulzamiento: eliminación del azufre y sustancias sulfurosas, para esto se hace un lavado con soda caústica. DESTILACIÓN FRACCIONADA También se denomina “TOPPING” o destilación primaria, consiste en la separación del “petróleo crudo” en sus componentes, lo cual se basa en las diferentes temperaturas de Semana Nº 16 http://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula http://es.wikipedia.org/wiki/Hidr%C3%B3lisis http://es.wikipedia.org/wiki/Covalente http://es.wikipedia.org/wiki/Glucos%C3%ADdico http://es.wikipedia.org/wiki/Deshidrataci%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Sacarosa http://es.wikipedia.org/wiki/Almid%C3%B3n http://es.wikipedia.org/wiki/Planta http://es.wikipedia.org/wiki/Amilosa http://es.wikipedia.org/wiki/Amilopectina http://es.wikipedia.org/wiki/Animal http://es.wikipedia.org/wiki/Gluc%C3%B3geno EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA 16 2 Centro Preuniversitario de la UNS S-16 Ingreso Directo ebullición que tienen los componentes de la mezcla petrolífera, obteniéndose gas combustible, keroseno, aceites lubricantes y residual. FRACCIÓN RANGO TEMPERATURA USOS Gas Natural C C1 4 ≤ 20 Gas para petroquímica G.L.P: uso domético Éter de petróleo C C 5 6 20 - 60 Disolvente Ligroina C C6 8 60 - 100 Combustible Disolvente Gasolina o nafta C C 8 11 70 - 200 Disolvente orgánico Combustible doméstico Kerosene C C10 16 200 - 300 Combustible domésico Gas oil 280 - 380 Aceites lubricantes Alquitrán de Petróleo ( > 20 C) > 380 Coke, vaselina, Betún, Asfalto Gas de Petróleo G.L.P. Eter de Petróleo Ligroina Gasolina Kerosene Gas oil (diesel) Petróleo residual ( > 360º C ) º Alquitrán de Petróleo º Betún, Cera, Brea Intercambiador de Calor 450ºC HORNOPetróleo Crudo Intercambiador De Energía Agua Vapor de Agua Gasolina Es una mezcla de hidrocarburos líquidos de 6 hasta 11 carbonos, siendo los constituyentes más importantes las de 6, 7 y 8 carbonos. La calidad de una gasolina se mide por su rendimiento o su poder antidetonante, ya que si es detonante, la eficiencia del motor disminuye. Existes diversas calidades de gasolina tales como 84, 90, 95 octanos. Índice de Octanaje Es una medida de su tendencia a producir detonaciones en su combustión, una gasolina de bajo octanaje se combustiona con facilidad, con lo cual se produce un golpeo dañando el motor de combustión interna, pero una gasolina de alto octanaje se consume con menor rapidez de tal modo que el número de detonaciones (golpeo) es mínima con lo cual hay una mejor conversión de energía calorífica en energía mecánica. Ejemplo Una gasolina de 97 octanos significa que dicha gasolina presenta el mismo rendimiento que una gasolina de prueba que tiene 97% de isooctano y 3% de n – heptano. Técnicas para mejorar la calidad de la Gasolina (Octanaje). A. Cracking térmico:Ruptura de enlaces mediante el uso del calor, alcanzando temperaturas entre (470°- 600° C ), obteniéndose como productos alcanos y alquenos de menor masa molecular. B. Cracking catalítico:Ruptura de la cadena por presencia de catalizadores: SiO2, Al2O3, MgO Al2 (SiO3)3 arcillas naturales, etc. C. Alquilación.- En este tipo de proceso, una cadena lineal o ramificada de bajo peso molecular, se une con otra que puede ser insaturada, obteniéndose una gasolina de buena calidad. Se usa como catalizador al ácido sulfúrico D. Isomerización.- Los hidrocarburos normales lineales se trasforman en sus isómeros ramificados mediante una acción catalítica, mejorando con ello el octanaje. E. Reformación.- Permite la transformación de un hidrocarburo de bajo octanaje (parafinas o nafténicos) en una de mayor octanaje (aromáticos) mediante el uso de catalizadores como: Pt / Al2O3 ó Pt / Si3Al4; este proceso se aplica generalmente a gasolinas pesadas obtenidas de la destilación primaria. F. Adición de Aditivos: La adición de pequeñas cantidades de aditivos a la gasolina disminuye la detonación llegando a explosionar en forma uniforme de tal modo que mejora el sistema de trabajo. PRACTICA 01. Respecto a la fructuosa ¿cuáles de las siguientes proposiciones son correctas? M. Loyola Nota rápida Disacárido + H2O -> 2 monosacáridos EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA 16 3 Centro Preuniversitario de la UNS S-16 Ingreso Directo I. Es una cetohexosa II. Su estructura es: CH2OH І C = OІ HO – C – H І H – C – OH І H – C – OH І CH2OH III. Es isómero de la glucosa a) Sólo I b) sólo II c) sólo III d) I y III e) I, II y III 02. Los componentes más abundantes del pan son: a) Proteínas b) Carbohidratos c) Sales d) Grasas e) Vitaminas 03. El número de átomos de hidrógeno en 5 moléculas de fructuosa es: a) 5NA b) 15NA c) 60NA d) 60 e) 5 04. El número de moléculas que hay en 2736 gramos de sacarosa (C12H22O11) son: a) 4,80x10 24 b) 3,48x10 24 c) 2,64x10 24 d) 8,40x10 24 e) 6,42x10 24 05. Cuantos moles de oxígeno se requieren en la combustión completa de 3 moléculas de glucosa. a) 2x10 23 b) 3x10 23 c) 4x10 2 d) 3x10 -23 e) 2x10 -23 06. El total de átomos en 15 moles de lactosa es: a) 580NA b) 595NA c) 675NA d) 765NA e) 850NA 07. Hallar la composición molecular del oxígeno en la maltosa. a) 27% b) 33% c) 42% d) 24% e) 49% 08. Los moles de hidrógeno contenidos en 1840 g de galactosa es: a) 122,6 b) 61,3 c) 245,2 d) 736 e) 180 09. ¿Cuántos moles de agua se desprenden en la combustión de 2,16 kg de glucosa? a) 42 b) 38 c) 64 d) 72 e) 48 10. Los moles de oxígeno necesarios para la combustión completa de 10 moles de fructosa es: a) 80 b) 90 c) 60 d) 120 e) 100 11. Al hidrolizar 171 gramos de sacarosa, los moles de glucosa que se obtienen son: a) 0,05 mol b) 0,50 mol c) 1, 00 mol d) 1,50 mol e) 2,00 mol 12. La unión de la glucosa + galactosa produce……….. , la de glucosa + fructosa produce………………….. a) Maltosa – lactosa b) Sacarosa – Lactosa c) Lactosa – Maltosa d) Maltosa – sacarosa e) Lactosa – sacarosa 13. El principal carbohidrato que se encuentra en la leche materna es: a) Sacarosa b) lactosa c) maltosa d) glucosa e) Almidón 14. El petróleo es una sustancia de origen: a) mineral b) orgánico c) inorgánico d) rocoso e) acuático 15. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El petróleo es un compuesto químico, muy complejo. M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar EQUIPO DOCENTE CICLO 2022 - II SEMANA 16 4 Centro Preuniversitario de la UNS S-16 Ingreso Directo II. La gasolina obtenida por destilación primaria tiene menor octanaje que la gasolina obtenida por cracking catalítico. III. El queroseno tiene mayor punto de ebullición que la gasolina. a) FFV b) VFV c) VVF d) FVV e) VVV 16. Diga que proposiciones son incorrectas (F) y cuales son correctas (V): I. La principal fuente de obtención de alcanos es el petróleo , y su principal aplicación es como fuente de energía no renovable a través de su combustión. II. El petróleo, el carbón mineral, el gas natural, etc. son considerados combustibles fósiles. III. En el proceso de refinación del petróleo se tiene la destilación, apresión atmosférica, siendo el GLP la primera fracción. a) VVV b) VVF c) VFV d) FVV e) VFF 17. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda: I. El tetraetilplomo es usado como antidetonante, no causa contaminación ambiental. II. El octanaje de una gasolina mide el grado de pureza de la misma. III. La presencia de hidrocarburos aromáticos mejora el rendimiento de una gasolina. a) VVV b) VVF c) VFF d) FFV e) FFF 18. Marque verdadero (V) o falso (F) respecto a las fracciones obtenidas al destilar el petróleo. I. El gas licuado de petróleo (GLP) es utilizado en la cocina doméstica II. El asfalto es considerado fracción pesada del petróleo III. Los hidrocarburos ramificados y de baja masa molar mejoran la calidad de la gasolina. IV. El éter de petróleo es un destilado liviano que se utiliza principalmente como disolvente. a) VVVV b) FVFV c) FVFF d) FFVV e) VFFV 19. ¿Cuál de las siguientes no corresponde a una característica del petróleo? I. Estado liquido II. Polar III. Densidad menor que la del agua a) Solo II b) Solo III c) Solo I d) I, II y III e) I y II 20. ¿Cuál de las siguientes son características del petróleo? a) Color gris o negro, inflamable, polar b) Densidad variable entre 0,8 y 0,95 g/mL, inflamable, apolar c) Aceitoso, inerte, polar d) Aceitoso, inflamable, de mayor densidad que el agua, por lo flota sobre ella. e) Color amarillo pardo a negro, inflamable, de alta fluidez. 21. ¿Cuántas de las proposiciones son verdaderas? I. El petróleo es una mezcla de hidrocarburos. II. La gasolina es una mezcla de hidrocarburos de puntos de ebullición de 85 a 200 °C. III. El octanaje o índice de octano, es una medida de la calidad de las gasolinas como combustibles. IV. Por cracking se obtienen las diferentes fracciones del petróleo. V. El n-octano tienen mayor octanaje que el n-heptano. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 22. Indique cuántos productos no se obtiene por destilación fraccionada del petróleo: ( ) ligroina. ( ) Lubricantes. ( ) Éter sulfúrico ( ) Kerosene ( ) Gas oíl. ( ) Ácido acético. a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar
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