Fundamentos de la Química Orgánica, Petróleo y Electroquímica: Conceptos Esenciales
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Química Orgánica: Conceptos Fundamentales
La Química Orgánica es la rama de la química cuyo objetivo es el estudio de los compuestos de carbono asociado con el hidrógeno y, en algunos casos, con oxígeno, nitrógeno, azufre y halógenos.
Origen e Importancia
El término se aplicó originalmente a aquellos materiales que provenían de los seres vivos. Por lo tanto, la relación entre el ser humano y la química orgánica viene dada desde su propia existencia.
Importancia General de la Química Orgánica
La química orgánica es crucial en el desarrollo de nuevos compuestos para el tratamiento de enfermedades. Algunos resultados de estudios farmacológicos incluyen:
- Quimioterapia para el tratamiento del cáncer.
- Antibióticos y aspirinas.
- Antipiréticos.
- Insulina para la diabetes.
También abarca la Genética en los estudios de la herencia.
Compuestos Orgánicos de Uso Diario
- COMBUSTIBLES
- Gasolina, etanol, queroseno, diésel.
- FARMACÉUTICOS
- Sedantes, alcoholes.
- DROGAS
- Marihuana, cocaína, metanfetaminas.
- ALIMENTACIÓN
- Proteínas, carbohidratos, grasas o lípidos.
- FIBRAS
- Nylon, Terlón, Rayón, Dacrón.
- COLORANTES
- Azul de metileno, anaranjado de metileno, rojo Congo, violeta de Genciana, amarillo 5.
- PESTICIDAS
- Aldrin, Malatión, Permetrina.
- AGRICULTURA
- Abonos, fertilizantes (como la urea), productos para animales.
Hitos Históricos en la Química Orgánica
- Ruelle: Descubre la urea mediante el análisis de la orina animal.
- Antoine Lavoisier: Postuló la existencia de cuatro elementos primordiales en los seres vivos: C, H, N, O.
- Jöns Jacob Berzelius: Propuso la Teoría de la Fuerza Vital, creyendo que los materiales orgánicos se mantenían unidos por una fuerza inmutable. Él introdujo el nombre de Química Orgánica.
- Friedrich Wöhler (1828): Calentó una solución de cianato de amonio y obtuvo urea sintética, refutando la Teoría de la Fuerza Vital.
- Hermann Kolbe: Sintetizó ácido acético a partir de elementos inorgánicos.
- Friedrich August Kekulé: Descubre la forma hexagonal del benceno y la tetravalencia del carbono.
- Jacobus Henricus van 't Hoff: Propuso la forma geométrica tetraédrica del carbono, dando origen a la Estereoquímica.
- Alexander Oparin: Desarrolló la teoría de las moléculas precursoras de la vida (proteínas).
Diferencias entre Compuestos Orgánicos e Inorgánicos
| Propiedad | Compuestos Orgánicos (Org) | Compuestos Inorgánicos (Ing) |
|---|---|---|
| Enlace Químico | Principalmente covalente (compartición de electrones). | Principalmente iónico (transferencia de electrones). |
| Conductividad (Solución) | Malas conductoras. | Buenas conductoras. |
| Solubilidad | Solubles en solventes no polares. | Bastante solubles en solventes polares (agua). |
| Punto de Fusión | Bajas temperaturas. | Altas temperaturas. |
| Volatilidad | Alta. | Baja. |
| Reacciones Químicas | Lentas (a menudo requieren catalizadores). | Rápidas, con alto rendimiento. |
| Densidad | Generalmente menor a 1 g/cm³. | Generalmente mayor a 1 g/cm³. |
El Petróleo y sus Derivados
Definición
El petróleo (o petróleo crudo) es una mezcla homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos, insolubles en agua.
Derivados del Petróleo
Son productos refinados usando el petróleo como materia prima. Incluyen: gasolinas líquidas, lubricantes, ceras, parafinas y plásticos.
Industria Petroquímica Venezolana
PEQUIVEN es la industria venezolana dedicada a la producción y comercialización de productos petroquímicos.
Precios de Referencia (Datos Históricos)
- West Texas: 96,61
- Venezolano: 96,97
- OPEP: 105,09
- Brent: 107,97
Principales Cuencas Petroleras Venezolanas
- Cuenca Falcón: Geológicamente se encuentra conectada con la Cuenca del Lago de Maracaibo. Su participación en la producción petrolera fue de 375 millones de barriles en el año 2000.
- Cuenca de Barinas: Posee una extensión de 87.000 km². Integrada por los estados Apure, Barinas y Portuguesa. Cuenta con 350 pozos activos y produce 166 millones de barriles diarios (dato a revisar).
- Cuenca Oriental: Comprende las zonas petroleras de los estados Anzoátegui, Monagas, Guárico, Sucre y Delta Amacuro. Con una extensión de 15.300 km², es de primera importancia, con más de 3.300 pozos activos y una producción de 573.611 millones de barriles diarios (dato a revisar).
- Cuenca Trí-Cariaco: Se extiende desde Barlovento (estado Miranda) hasta el Golfo de Cariaco (Sucre). Está cubierta en su mayor parte por el Mar Caribe y tiene una extensión de 12.000 km².
Introducción a la Electroquímica
Conceptos Básicos
La Electroquímica es la rama de la química que estudia los cambios químicos que ocurren por contacto con la energía eléctrica.
Existen sustancias químicas que, en solución, son buenas conductoras de electricidad (electrolitos), como el HCl, NaOH y NaCl. Otras no lo son (no electrolitos), como el azúcar, el alcohol y el ácido acético.
Procesos Fundamentales Redox
- Oxidación: Es la pérdida de electrones por parte de átomos de elementos.
- Reducción: Es la ganancia de electrones por parte de átomos de elementos.