Familias de hidrocarburos

AROMÁTICOS
Tienen al menos un anillo Aromático (conjunto de 6 átomos)


ALIFÁTICOS
Se unen en cadena abiertas, ya sea lineales o ramificadas


SATURADOS
Conocido como Alcanos, no tienen enlaces dobles o triples


NO SATURADOS
Tienen uno o más enlaces dobles o triples, pueden ser alquenos o alquinos







Parafinas
Cadenas de carbono sin ramificaciones


Naftenos
cino o seis átmos de carbono en un anillo


Aromáticos
Seis átomos de carbono en un anillos con tres dobles enlaces


Iso Parafinas
Cadenas de Carbono ramificadas


Oleofinas
Cadenas de carbono con dobles enlaces insaturados




2






INGENIERÍA MECÁNICA

MOTORES DE COMBUSTIÓN INTERNA

TEMA:
"FAMILIAS DE HIDROCARBUROS"
PROFESOR:
ING. GUILLERMO CABRERA
NOMBRE:
EDWIN AULES
NIVEL:
SÉPTIMO
FECHA:
02 DE DICIEMBRE DEL 2014

TABLA DE CONTENIDOS
Familias de Hidrocarburos ……….……………………………………………………………………………………………………2
Hidrocarburos aAlifáticos ……….….………………………………………………………………………………………………….3
Hidrocarburos Cíclicos ..…….….……………………………………………………………………………………………………….6
Hidrcarburos Mixtos…………..………………………………………………………………………………………………………….7
Propiedades Físicas …..…….…………………………………………………………………………………………………………….7
Reacciones químicas que usan……….………………………………………………………………………………………………9
Propiedades Y Características De La Gasolina Y Diésel Que Se Vende En El Ecuador…..….10
Gasolina Super……………………………………………………………………………………………………………………………..10
Diesel……………………………………………………………………………………………………………………………………………12















TEMA:
"FAMILIAS DE HIDROCARBUROS"
Se denomina hidrocarburo a los compuestos orgánicos que contienen únicamente carbono e hidrogeno en sus moléculas. Conforman una estructura de carbono a la cual se unen átomos de hidrogeno. Los hidrocarburos se clasifican en éstas dos clases principales, según el tipo de enlace que tienen.

En función de su estructura química, se distinguen las siguientes familias de hidrocarburos:

Hidrocarburos alifáticos.
Saturados: Parafínicos de fórmula general CnH2n+2








- Cadena recta única: parafínicos normal
Fórmula Desarrollada:



ALCANOS
Nomenclatura: terminación en - ano.
El metano, CH4, primero de la serie, el etano, el propano y el n-butano son gaseosos a temperatura ambiente; del n-pentano al n-cetano, C16, son líquidos; las moléculas para fínicas normales de peso molecular superior son sólidas y constituyen la parafina. Todos estos hidrocarburos se encuentran en el petróleo crudo.
- Cadena ramificada: isoparafinas
Son formas isómeras de los hidrocarburos parafínicos normales, es decir, que con el mismo número de átomos de carbono, tienen igual peso molecular. Se los diferencia de los anteriores utilizando el prefijo iso - ano.
Fórmula desarrollada del isobutano: C4 H10

El isooctato elegido como carburante patrón en la definición del número de octano es el 2.2.4 trimetilpentano:



La isomerización no es posible más que para las combinaciones en la cual intervienen cuatro átomos de carbono o más. Cuanto mayor es el número de átomos de carbono, mayor es el de isómeros posibles.
No Saturados: olefínicos o eilénicos
Según el número de dobles enlaces, la fórmula de estas moléculas será: CnH2n, CnH2n_2, CnH2n_4, etc. Los carbonos se disponen en cadena recta o ramificada. Estos hidrocarburos olefínicos no se encuentran en el petróleo crudo.
- Cadena recta:
1 doble enlace: olefinas normales: CnH2n
Puntos de Ebullición de los Alcanos












ALQUENOS
Nomenclatura: terminación - eno
Los dos primeros hidrocarburos de la serie son el etileno y el propeno o propileno.

Y


Para los hidrocarburos superiores de la serie, es necesario precisar, en su denominación, la posición de doble enlace.
 




2 dobles enlaces: diolefinas: CnH2n_2
Los butadienos son conocidos debido a que uno de ellos se utiliza como materia prima en la fabricación del caucho sintético.
 








Hidrocarburos cíclicos
El ciclo, o núcleo, puede estar constituido por un número cualquiera de átomos de carbono. No obstante es más frecuente que contenga seis carbonos, por corresponder a los 109° del ángulo normal de unión de los átomos de carbono.
A. Saturados: Naftenos de fórmula general CnH2n
Son isómeros de los hidrocarburos olefínicos. Su denominación es la misma de los parafínicos, procedida del prefijo ciclo. Existen el ciclopropano, el ciclobutano, el ciclopentano y el ciclohexano,de fórmula C6 H12. La condensación de dos núcleos cualquiera da un hidrocarburo complejo saturado y pesado.





B. No saturados
Teniendo en cuenta sólo el ciclo de seis átomos de carbono, la instauración puede darse en tres formas: simple, doble o triple, ya que en este núcleo resulta imposible que se den dos dobles enlaces consecutivos.
1 doble enlace: cicloolefínicos, como el ciclohexeno;
2 dobles enlaces: ciclodiolefínicos, como el ciclohexadieno;
3 dobles enlaces: bencénicos o aromáticos.
Los hidrocarburos bencénicos se encuentran en los petróleos crudos en proporciones variables; los crudos de Borneo y Sumatra poseen una naturaleza aromática muy pronunciada. Por otro lado, ciertos catalizadores permiten obtener formas bencénicas atractivas por su propiedad antidetonante. 
 
 

 
Hidrocarburos mixtos
Las familias precedentes pueden calificarse de puras. Las reacciones de sustitución admiten su unión para dar lugar a una molécula híbrida que presenta caracteres comunes a las mismas. Tanto los ciclos como las cadenas parafínicas pueden sustituirse unos con otros. Las propiedades de la molécula mixta es función de la importancia relativa de los núcleos y de las cadenas en la estructura.
La denominación considera el elemento predominante de la molécula; en el caso del ciclo, se antepone a su nombre, el del radical parafínico sustituido; en el de la cadena sustituida por un solo núcleo bencénico, se precede de fenil.
Nombres de radicales usualmente utilizados:
- CH3: metilo
- CH2 CH3: etilo
- CH2 CH2 CH3: propilo
- CH3- CH- CH3: isopropilo
- C4 H10: butilo
- CH = CH2: vinilo
- C6H5: fenilo.
La sustitución de un hidrógeno por una cadena recta en un núcleo bencénico da un hidrocarburo mixto que se llamado a veces, alquil-aril.
PROPIEDADES FÍSICAS
Solubilidad: hidrofóbico
Densidad: menor que 1 g/ml
Puntos de ebullición aumentan con el incremento de los átomos de carbono (menor para las cadenas ramificadas).
Puntos de fusión aumentan con el incremento de los átomos de carbono (menor para un número de (átomos de carbono impar).




Aplicación de los ALCANOS
La destilación permite separar los alcanos en fracciones con puntos de ebullición similares.
Estas fracciones son apropiadas para diferentes usos dependiendo de sus propiedades físicas (volatilidad, viscosidad).
Fuentes
C1-C2: gases (gas natural)
C3-C4: gases licuados del petróleo (LPG)
C5-C8: gasolina
C9-C16: diésel, keroseno, jet fuel
C17 y mayor: aceites lubricantes combustibles
Fuente de alcanos: Refino
Topping no se realiza a más de 450 °C

























REACCIONES QUÍMICAS QUE USAN:














PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DE LA GASOLINA Y DIÉSEL QUE SE VENDE EN EL ECUADOR

Los productos que se almacenan y se comercializan se denominan productos limpios, dentro de esta gama de productos aquí solo se lo hace con la gasolina super, gasolina extra, diesel oil y diesel Premium.
Existen normas que son aplicadas el uso de los combustibles en nuestro país para poder comercializarlos, a continuación se hace conocer de éstas normas:
INEN: Instituto Ecuatoriano de Normalización.
NTE: Norma Técnica Ecuatoriana
ASTM: American Society for Testing and Materials.
Gasolina: Mezcla de hidrocarburos relativamente volátiles, libres de agua, sedimento y material sólido en suspensión, destinada a ser utilizada como combustible para motores de combustión interna de encendido por chispa.
Diesel No. 2 o Diesel Premium: Es el combustible utilizado para motores de combustión interna de encendido por compresión, que requieren bajo contenido de azufre y alta volatilidad.
Gasolina Súper.
La gasolina súper, en la cual su índice de octano mínimo es de 89. Esta gasolina al no contener plomo es mucho menos contaminante y relativamente menos corrosiva al motor del vehículo y sus partes.
USO
La gasolina súper (octano research, 89) es utilizada en vehículos de motores de alta compresión, los hidrocarburos (ISO parafínicos y aromáticos) resisten a las altas temperaturas y presiones producidas en el motor sin romperse las moléculas. Al eliminarse el tetraetilo de plomo en la formulación de las gasolinas, la industria petrolera recurrió a la utilización de compuestos oxigenados y de hidrocarburos aromáticos, por lo cual se utiliza los convertidores catalíticos para minimizar la emisión de gases a la atmósfera.










Gasolina Extra. (GASOLINA 80 OCTANOS (RON))
La Gasolina extra en la cual el índice de octanaje es de alrededor de 80 octanos mínimo. En el Ecuador se comercializan gasolinas sin tetraetilo de plomo.
USO
La gasolina extra (octano research, 80) se utiliza en vehículos que tienen motores de compresión moderado, debido a que cuando existe una mayor compresión en el pistón se eleva la temperatura de la mezcla del carburante, produciéndose el rompimiento de las moléculas de los hidrocarburos parafínicos, dando origen a la aparición de radicales libres que arden con violencia, en el cual se produce el cascabeleo del motor.










DIESEL OIL.
Es la fracción más pesada que se obtiene del petróleo por destilación atmosférica, por lo tanto es la fracción que destila entre la temperatura que termina la destilación del Diesel 1 y aquella temperatura hasta la cual se puede calentar sin que se produzca rompimiento de moléculas (craqueo).
Los hidrocarburos presentes en este combustible son de carácter saturado como los parafínicos, nafténicos, así como, aromáticos y de carácter mixto. Tiene resistencia baja al autoencendido, es decir, se enciende por compresión y su tensión superficial baja permite la fácil pulverización en los inyectores, su bajo contenido de azufre admite la utilización de lubricantes con bajo contenido de alcalinidad.
USO.
Se utiliza en motores de autoencendido por compresión, motores utilizados en el transporte pesado, en sector naviero de cabotaje, turbinas de generación eléctricas, motores estacionarios de diversos tipos utilizados en la industria, en calderos para la generación de vapor, etc.















DIESEL PREMIUM (BAJO CONTENIDO DE AZUFRE)
















Las muestras de combustibles serán tomadas de acuerdo a las Normas Técnicas Ecuatorianas (NTE INEN 930: Petróleo crudo y sus derivados. Muestreo) vigentes para el propósito.




AROMÁTICOS
Tienen al menos un anillo Aromático (conjunto de 6 átomos)
ALIFÁTICOS
Se unen en cadena abiertas, ya sea lineales o ramificadas
SATURADOS
Conocido como Alcanos, no tienen enlaces dobles o triples
NO SATURADOS
Tienen uno o más enlaces dobles o triples, pueden ser alquenos o alquinos
Parafinas
Cadenas de carbono sin ramificaciones

Iso Parafinas
Cadenas de Carbono ramificadas

Oleofinas
Cadenas de carbono con dobles enlaces insaturados

Naftenos
cino o seis átmos de carbono en un anillo

Aromáticos
Seis átomos de carbono en un anillos con tres dobles enlaces