Grupos funcionales, petróleo y octanaje: química de los hidrocarburos

Grupos Funcionales

Algunos compuestos presentan propiedades químicas muy diferentes a pesar de contener el mismo número de carbonos. Existen compuestos que, a pesar de que sus moléculas contienen un número diferente de átomos de carbono, sus propiedades químicas son muy similares. Se llama grupo funcional a un átomo o grupo de átomos que es responsable del comportamiento químico de un compuesto.

Petróleo

El petróleo está formado por una mezcla compleja de hidrocarburos y, en una pequeña cantidad, hay sustancias oxigenadas, nitrogenadas y sulfuradas.

Proceso de Formación del Petróleo

El proceso de formación comenzó en rocas o arenas de terrenos sedimentarios, de donde va desprendiéndose y elevándose a través de capas permeables hasta encontrar una capa impermeable que lo retiene. Los sucesivos movimientos de la corteza terrestre dejaron pliegues que alojaron el petróleo en trampas, acompañado de gases y algo de agua salada.

Motor a Explosión

El motor a explosión funciona en un ciclo de cuatro tiempos:

1. Admisión: El carburador suministra una mezcla de aire y vapor de nafta que penetra en los cilindros del motor.
2. Compresión: En el cilindro, el pistón comprime la mezcla combustible.
3. Explosión: Es el momento de la máxima compresión. Una bujía conectada a un sistema eléctrico sincronizado hace estallar la chispa que inicia la combustión.
4. Expulsión por escape: Los gases que se forman en la combustión hacen retroceder el pistón y comienza otra vez un nuevo proceso.

Detonación Prematura

Cuando la combustión se produce antes de tiempo y comienza durante el periodo de compresión, se percibe un golpeteo en el motor, frenando el movimiento del pistón, y el motor vibra. Cuando sucede este proceso, se dice que la nafta detona prematuramente.

Octanaje de las Naftas

Una nafta "detona" cuando su combustión es prematura y comienza durante el periodo de compresión, antes de que el pistón complete su recorrido. Se percibe un golpeteo en el motor que, frenando el movimiento del pistón, vibra innecesariamente.

El octanaje de una nafta se expresa en grados octano, que es el porcentaje de isooctano que contiene dicha nafta. Para determinar la antidetonancia de una nafta, se utiliza un motor de prueba con mezclas de los hidrocarburos con distintos porcentajes y se compara con la nafta en estudio.

Tipos de Nafta según su Octanaje

• Nafta común: entre 80 y 82 grados octano.
• Nafta especial: entre 90 y 92 grados octano.
• Nafta súper: entre 93 y 96 grados octano.
• Nafta premium: de 97 a 99 grados octano.
• Nafta de avión: 100 o más grados octano.

El octanaje se mejora con el agregado de plomo tetraetilo que, como deja residuo de plomo, deteriora el motor. Por lo tanto, se agrega otro aditivo como el dibromoetileno, que es contaminante.