ESTADO DE OXIDACIÓN EN COMPUESTOS INORGÁNICOS
Los términos de oxidación y reducción en química inorgánica se refieren
respectivamente a la pérdida o ganancia de electrones por un átomo o un ion.
A un átomo en su estado elemental se le asigna un estado de oxidación de cero.
El átomo tiende a obedecer la regla del octeto para así tener una configuración electrónica similar a la de los gases nobles, los cuales son muy estables eléctricamente Dicha regla sostiene que un átomo tiende a tener ocho electrones en su nivel de energía más externo.
La producción de energía por oxidación de combustibles provenientes del petróleo
El Petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos líquidos, compuesto en mayor medida de carbono e hidrógeno, con pequeñas cantidades de nitrógeno, oxígeno y azufre.Las combustiones implican reacciones químicas con el oxígeno del aire a temperaturas muy elevadas. Las más comunes son las de los compuestos formados por el carbono e hidrógeno entre los que destacan al petróleo y el gas natural, que son algunas de las principales fuentes de energía que nuestra sociedad requiere.
La oxidación puede ser un proceso lento, pero si es rápido se le llama combustión (que es el caso). El fuego puede ser definido como una combustión rápido con desprendimiento de luz y calor.
Usos energéticos• Gasolina - Consumo en los vehículos automotores de combustión interna.• Turbocombustible o turbosina - Gasolina para aviones jet.• Gasolina de aviación• ACPM o Diesel - De uso común en camiones y autobuses.• Queroseno - Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales.• Cocinol - Especie de gasolina para consumos domésticos.• Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible doméstico e industrial.• Combustóleo o Fuel Oil - Es un combustible pesado para hornos y calderasindustriales.Generan electricidad por medio de la combustión quemando:– Gas natural– Carbón– Combustóleo
Reacciones químicas que se llevan a cabo y productos de la combustión
La reacción de combustión se basa en la reacción química exotérmica de una sustancia o
mezcla de sustancias llamada combustible con el oxígeno. Es característica de esta reacción
la formación de una llama, que es la masa gaseosa incandescente que emite luz y calor, que
esta en contacto con la sustancia combustible.
La reacción de combustión puede llevarse a cabo directamente con el oxigeno o bien con
una mezcla de sustancias que contengan oxígeno, llamada comburente, siendo el aire
atmosférico el comburente mas habitual.
La reacción del combustible con el oxígeno origina sustancias gaseosas entre las cuales las
mas comunes son CO2 y H2O. Se denominan en forma genérica productos, humos o gases
de combustión. Es importante destacar que el combustible solo reacciona con el oxigeno y
no con el nitrógeno, el otro componente del aire. Por lo tanto el nitrógeno del aire pasará
íntegramente a los productos de combustión sin reaccionar.
Entre las sustancias mas comunes que se pueden encontrar en los productos o humos de la
reacción se encuentran :
• CO2
• H2O como vapor de agua
• N2
• O2
• CO
• H2
• Carbono en forma de hollín
• SO2
De acuerdo a como se produzcan las reacciones de combustión, estas pueden ser de
distintos tipos :
a) Combustión completa : ocurre cuando las sustancias combustibles reaccionan hasta el
máximo grado posible de oxidación. En este caso no habrá presencia de sustancias
combustibles en los productos o humos de la reacción.
b) Combustión incompleta : se produce cuando no se alcanza el grado máximo de
oxidación y hay presencia de sustancias combustibles en los gases o humos de la
reacción.
c) Combustión estequiométrica o teórica : Es la combustión que se lleva a cabo con la
cantidad mínima de aire para que no existan sustancias combustibles en los gases de
reacción. En este tipo de combustión no hay presencia de oxigeno en los humos, debido
a que este se ha empleado íntegramente en la reacción.
d) Combustión con exceso de aire : Es la reacción que se produce con una cantidad de aire
superior al mínimo necesario. Cuando se utiliza un exceso de aire, la combustión tiende
a no producir sustancias combustibles en los gases de reacción. En este tipo de
combustión es típica la presencia de oxigeno en los gases de combustión.
La razón por la cual se utiliza normalmente un exceso de aire es hacer reaccionar
completamente el combustible disponible en el proceso.
Impacto ambiental
• Suponiendo un rendimiento del 40% sobre la energía
primaria consumida, una central térmica emite
aproximadamente:
Combustible Emisión de CO2 kg/kWh
Gas natural 0,44
Fuelóleo 0,71
Biomasa (leña, madera) 0,82
Carbón 1,45
Impurezas de los combustibles y productos que se forman.
Destilacion primaria
• Presión atmosférica
• Principales productos
– Gases de refinería
– Gases licuados de petróleo (propano y butano)
– Naftas (pesadas y ligeras)
– Querosenos, petróleos lampantes, combustibles de
aviación.
– Gasóleos de automoción y gasóleo de calefacción (GO,
GOD)
– Fuelóleos pesados industriales
Destilación secundaria
• Destilación al vacío de los residuos de la
destilación primaria.
• Destilados pesados que sufrirán
transformaciones posteriores o sirven de
bases para aceites lubricantes.
• El residuo contiene : metales, sales,
sedimentos, azufre, nitrógeno, asfáltenos, etc.
http://profesores.fib.unam.mx/l3prof/Carpeta%20energ%EDa%20y%20ambiente/Petroleo%20y%20Derivados.pdf Division de ingenieria electrica, 2011 , UNAM, consultado el 13/11/2012
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mc murry
química general
pearson educación
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Miller
Quimica basica
México
Editorial Harla,
1998
249-252
QD33 M54 1978
OBJETIVO:
Comprobar la combustion como fuente generadora de energia y contaminantes
Hipotesis:
en una combustion se genera energia pero dependiendo de la energia, pede contamnar nuesr medio ambiente
Materiales:
*vela
*plato
*cerillos
*vaso
Procedimiento:
*Se pone la vela dentro de el plato
*Prender la veladora
*Tomar el vaso y ponerlo arriba de la veladora
*Ir bajando el baso y se observara que la vela se ira apagando
Conclusion:la hipotesis se acepta ya que con este experimento se demuestra que la vela genero energia y genera co2