Fundamentos de Química Orgánica: Reacciones, Hidrocarburos Alifáticos y la Industria Petrolera

Reacciones Químicas

Son transformaciones en las que una o más sustancias sufren cambios para dar como resultado otra sustancia.

Tipos de Reacciones Químicas

• Sustitución: Es cuando un grupo de átomos de una molécula es reemplazado por un grupo de átomos de otra molécula.

Ejemplo: CH₃OH + HBr → CH₃Br + H₂O

• Eliminación: A partir de una molécula grande se obtienen dos o más moléculas. Los sustituyentes se eliminan creando enlaces dobles y triples.

Ejemplo: CH₃CH₂OH → CH₂=CH₂ + H₂O

• Adición: Una molécula grande asimila una pequeña. Los sustituyentes rompen los enlaces dobles o triples ocupando dicho carbono.
• Combustión: Al quemar un combustible, el carbono reacciona con el oxígeno para formar CO₂ o CO y H₂O.

Hidrocarburos Alifáticos

Son los compuestos del carbono formados por cadenas de carbono e hidrógeno.

Clasificación de Hidrocarburos Alifáticos

• Alcanos (Parafinas, Saturados): La fuente principal de los alcanos es el petróleo y el gas natural. El gas natural contiene principalmente metano, etano, propano y butano. El petróleo es una mezcla de alcanos líquidos y otros hidrocarburos.
• Alquenos (Oleofinas, Insaturados): Los tres primeros de la serie son gases; hasta el número 18 son líquidos, y luego son sólidos. Son solubles en disolventes orgánicos, mas no en agua. Se usan para elaborar gasolina, productos de limpieza y en la industria textil.
• Alquinos (Acetilenos, Insaturados): Los tres primeros de la serie son gases; los restantes son líquidos y sólidos. Son solubles en disolventes orgánicos, mas no en agua. Se fabrican como acetileno para el combustible de soldadura de gas, en la síntesis del PVC y en la industria farmacéutica.

El Petróleo: Composición y Yacimientos

El petróleo es un mineral energético por excelencia, un hidrocarburo o compuesto orgánico también llamado crudo.

Composición y Ubicación del Crudo

• Composición Elemental: Contiene hidrocarburos, átomos de carbono, hidrógeno, nitrógeno y pequeñas cantidades de azufre, oxígeno y algunos metales.
• Ubicación: Se puede encontrar dentro de la tierra, en el subsuelo (territorio continental o subsuelo marino). Los lugares donde se encuentran se denominan yacimientos.

Historia Petrolera de Venezuela

Venezuela comenzó la explotación del petróleo en 1914 junto a una compañía llamada Shell. Fue uno de los países más importantes hasta 1960, cuando la URSS y Oriente Medio lo superaron.

Cuencas Petrolíferas Principales

Se conocen como cuencas petrolíferas aquellos hundimientos favorables a la acumulación y formación de hidrocarburos.

1. Cuenca del Golfo de Venezuela
2. Cuenca del Lago de Maracaibo
3. Cuenca de Falcón
4. Cuenca de Barinas
5. Cuenca de Cariaco
6. Cuenca Oriental
7. Faja Petrolífera del Orinoco

Composición Elemental Detallada del Petróleo

• Carbono: 84% - 87%
• Hidrógeno: 11% - 14%
• Azufre: 0% - 2%
• Nitrógeno: 0,2%

Mecanismos de Reacción Orgánica

Los mecanismos describen el camino detallado de cómo ocurre una reacción química.

• Adición Nucleofílica: Se adiciona un nucleófilo, eliminando el doble o triple enlace.
• Adición Electrofílica: Se adiciona un electrófilo, eliminando el doble o triple enlace.
• Sustitución Nucleofílica: El nucleófilo reemplaza al electrófilo de una molécula.