ALCANOS ALQUENOS Y ALQUINOS

Los Usos y aplicaciones de los 10 alcanos

Alcanos Usos y Aplicaciones

1)Metano *combustible (gas natural),

*se inyecta en pozos petroleros para extracción de petróleo

*en procesos industriales químicos se usa en los procesos para producir hidrogeno, acido acético, entre otros compuestos.

2)Etano *Combustible

*Como síntesis orgánica

*Para aplicaciones de análisis instrumental

*Como refrigerante

3)Propano *El aprovechamiento energético como combustible.

*En la industria química es uno de los productos de partida en la síntesis del propeno.

*Como gas refrigerante (R290).

*Como gas propulsor en aerosoles.

4)Butano *Combustible en hogares para la cocina y agua caliente, y en los mecheros de gas.

5)Pentano *Producción de espuma de poliestireno.

*Se usa como medio de trabajo en las centrales de energía geotérmica.

*Se usan en laboratorio como disolventes que se evaporan con facilidad.

*Se usan con frecuencia en cromatografía en fase líquida.

6)Hexano *Es utilizado como disolvente para algunas pinturas y procesos químicos

*Para quitar etiquetas de precios ya que disuelve el pegamento con que se adhieren.

*En la industria del calzado y la marroquinería, aunque su uso en industrias controladas está más restringido.

7)Heptano *Es utilizado en los laboratorios como disolvente no-polar y en procesos de refinado de petróleo.

8)Octano *Se toma como unidad para expresar la potencia y el valor antidetonante de la gasolina o de otros carburantes.

*Es uno de los componentes de las naftas.

9)Nonano *Se disuelve bien en disolventes orgánicos, como alcohol, acetona, tetracloruro de carbono.

10)Decano *Es uno de los componentes de la gasolina.

La principal fuente de hidrocarburos, entre estos alcanos, es el petróleo, del que constituyen aproximadamente el 90%. Se obtienen por destilación fraccionada del petróleo crudo. El petróleo brota en forma espontanea, pero de no ser así, es necesario extraerlo con bombas. Los métodos de perforación pueden ser de rotación o percusión.

• 1.- El metano, etano, propano y le butano, son gases combustibles que son muy empleados para calentamiento.

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2.- El propano y el butano forman el combustible domestico.

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3.- El butano y el 2-metilpropano forman el combustible usado en encendedores.

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4.- El pentano, el decano, el hexano y el ciclo hexano son algunos alcanos que forman la gasolina.

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5.- El éter de petróleo o ligroina se emplea como disolvente y para el lavado en seco.

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6.- El queroseno, que hoy en día se usa como combustible para calentadores.

• 7.- El diesel se emplea como combustible en motores.

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8.- Los aceites lubricantes y la vaselina se usan para lubricantes.

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9.- Las ceras de parafina se usan para elaborar velas, cerillo e impermeabilizantes.

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10.- El asfalto es utilizado para pavimentación y recubrimientos.

• 11.- El coque de petróleo se usa para elaborar electrodos de carbón.

Los alcanos también se usan como disolventes en removedores de pintura y pegamentos, y constituyen la materia prima para elaborar infinidad de compuestos orgánicos sintéticos.

3.30 Combustión

- combustión completa (oxidación):

CH3-CH3 + 7/2 O2 ---> 2CO2 + 3H2O

los que dan sustitucción por radicales libres y adición electrofílica son los cicloalcanos. ejemplo, el ciclopropano tiende a abrir el anillo en presencia de Cl2/AlCl3 (da 1,3-dicloropropano), H2/Pd (da propano), H2SO4/H2O (da propanol).

La reacción de los alcanos con el oxígeno para formar dióxido de carbono, agua y lo más importante calor, es la principal reacción que se desarrolla en una máquina de combustión interna: su tremenda importancia práctica es evidente.

El mecanismo de esta reacción es muy complicado y aún no se conoce bien. Sin embargo, parece indudable que se trata de una reacción en cadena de radicales libres. Es un proceso exotérmico y, sin embargo, para su iniciación se requiere una temperatura muy elevada, como la de una llama. Como en la cloración, se necesita mucha energía para romper los enlaces que generan las partículas reactivas iniciales; una vez vencida esta barrera energética, los pasos siguientes, propagadores de la cadena, proceden sin dificultad y con la evolución de energía.

Un factor de comprensión más elevado ha hecho el motor de gasolina más eficiente que los antiguos, pero ha creado, al mismo tiempo, un problema: en ciertas condiciones, la explosión suave de la mezcla combustible-aire es reemplazada en el cilindro por un golpeteo que reduce considerablemente la potencia del motor.

El problema del golpeteo ha sido resuelto en forma satisfactoria de dos modos: (a) por adecuada selección de los hidrocarburos que van a ser empleados como combustible, y (b) por adición de tetraetilplomo.

Experimentos con compuestos puros han demostrado que los hidrocarburos de estructuras diferentes difieren ampliamente en su tendencia al golpeteo. La tendencia antigolpe relativa de un combustible se denomina generalmente índice de octano. Se ha establecido una escala arbitraria que le asigna al n-heptano, que golpea muy fuerte, un índice de octano cero y al 2,2,4-trimetilpentano (iso-octano) un índice 100. Hoy se dispone de combustibles con propiedades antigolpe superiores al iso-octano).

La fracción de gasolina obtenida por destilación directa del petróleo (straighrun) se mejora por adición de compuestos de mayor índice de octano; a veces, incluso, es reemplazada por estos combustibles mejores. Por lo general, los alcanos ramificados, los alquenos y los hidrocarburos aromáticos tienen excelentes cualidades antigolpes y se producen a partir de los hidrocarburos del petróleo por medio del cracking catalítico (Sec. 3.31) y la reformación catalítica (Sec. 15.5). Los alcanos muy ramificados se sintetizan de alquenos y alcanos poralquilación (Sec. 8.17).

En 1922, T. C. Midgley, Jr., y T. A. Boyd (del Laboratorio de Investigaciones de General Motors) descubrieron que el índice de octano de un combustible puede mejorarse considerablemente si se agrega una pequeña cantidad de tetraetilplomo, (C2H5)4Pb. La gasolina así tratada se denomina gasolina etílica o gasolina emplomada. Cerca de 50 años de investigación han probado, finalmente, que el tetraetilplomo probablemente funcione produciendo partículas minúsculas de óxidos de plomo, sobre cuyas superficies se interrumpen

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