Processos Químics i Ambientals: Petroli, Combustió i Contaminació

Processos Químics i Ambientals

1. Destil·lació Fraccionada del Petroli

Què entenem per destil·lació fraccionada del petroli? És el procés en el qual es va pujant la temperatura per separar les diferents fraccions de menor a major punt d'ebullició: primer se separen els productes gasosos i tot seguit els líquids, de manera que finalment queden dipositats els sòlids. Aquests no són aptes per al consum i encara han de ser sotmesos a més tractaments.

2. Funcionament d'un Motor de 4 Temps

Explica com funciona un motor de 4 temps:

1. Fase d'admissió: l'èmbol baixa, entra una mescla de gasolina i aire, que després produirà la reacció de combustió.
2. Fase de compressió: l'èmbol puja i comprimeix la mescla de gasos, fins que es produeix la reacció de combustió.
3. Fase d'explosió: per la guspira de la bugia, la gasolina reacciona amb l'oxigen de l'aire, els productes gasosos de la reacció s'expandeixen i desplacen l'èmbol cap avall.
4. Fase d'expulsió: els gasos s'expulsen quan l'èmbol puja pel cilindre i es torna a repetir el cicle.

3. Obtenció de l'Acetilè

Com s'obté l'acetilè a partir del carbur de calci? S'obté a través de l'aigua. Les làmpades de carbur tenen un recipient que conté carbur de calci damunt del qual hi ha un dipòsit d'aigua. Es deixa gotejar l'aigua lentament sobre el carbur, per tal que l'acetilè es vagi desprenent a poc a poc. CaC_2(s) + 2 H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)_2(aq)

4. Gasolina Detonant

Què vol dir que una gasolina sigui detonant? Una gasolina detonant és aquella que s'inflama a l'interior del cilindre abans que el pistó comprimeixi del tot la gasolina, abans que salti l'espurna de la bugia.

5. Reaccions en Catalitzadors de Cotxes

Reaccions que tenen lloc en els catalitzadors dels cotxes:

• 2CO_(g) + O_2(g) → 2CO_2(g)
• 2NO + 2CO → N₂ + 2CO₂
• 2C₈H₁₈ + 25O₂ → 16CO₂ + 18H₂O

6. Destrucció de la Capa d'Ozó

Escriu les reaccions que tenen lloc en l'estratosfera quan els CFC es descomponen i destrueixen la capa d'ozó:

• CFCl₃ + hv → CFCl₂ + Cl
• Cl + O₃ → ClO + O₂
• ClO + O → Cl + O₂ (es regenera el Cl que pot tornar a destruir noves molècules d'ozó)

Reacció global: O₃ + O → 2O₂

7. Característiques i Reaccions de l'Ozó

Quines característiques té l'ozó? Reaccions de formació i descomposició:

Gas incolor, invisible i d'olor agradable, format per 3 àtoms d'oxigen, i el tercer àtom té una gran tendència a separar-se i combinar-se amb altres. Molècula molt oxidant, gas reactiu amb efectes irritants i corrosius.

Formació:

• O₂ + hv → 2O
• O + O₂ → O₃

Descomposició:

• O₃ + hv → O₂ + O

8. Formació de l'Ozó com a Contaminant

Reaccions que expliquen la formació de l'ozó en la troposfera com a contaminant secundari:

• N₂ + O₂ → 2NO
• 2NO + O₂ → 2NO₂
• NO₂ + hv (llum) → NO + O
• O + O₂ → O₃

9. Doble Funció de l'Ozó

Explica la doble funció de l'ozó a l'atmosfera:

Fa de filtre de les radiacions UV més energètiques i ens protegeix de l'efecte nociu que tenen. Desencadena tota una sèrie de reaccions que produeixen l'smog fotoquímic.

10. Perill de la Capa d'Ozó

Per què perilla la capa d'ozó? Perilla per la utilització dels CFC que són compostos químicament molt estables. Quan arriben a l'estratosfera, absorbeixen radiacions UV que provoquen que els CFC alliberin un radical de clor que queda lliure per reaccionar amb l'ozó. Un sol àtom de clor pot arribar a destruir fins a 10.000 molècules d'ozó. Això provoca que es formi un forat.

11. Efecte Hivernacle

Què és l'efecte hivernacle? Es produeix a causa dels gasos presents a l'atmosfera. L'atmosfera és quasi transparent a la llum visible i infraroja d'ona curta que ens arriba del Sol. La major part d'aquesta és absorbida per la Terra, però una part es reflecteix en forma de radiació infraroja d'ona llarga. En ser captada per aquests gasos, es transforma en calor, aquests actuen com una manta que impedeix que la Terra es refredi.

12. Pluja Àcida

Components de la pluja àcida: H₂SO₄ i HNO₃. Es forma quan s'incorporen les substàncies àcides a l'aigua de la pluja per la combinació dels òxids de sofre i òxids de nitrogen amb el vapor d'aigua atmosfèric.