Ejercicios: Petróleo, destilación fraccionada y combustibles fósiles

Explicá con tus palabras qué es el petróleo y de qué tipo de sustancias está formado principalmente. Indicá además si se trata de una sustancia pura o de una mezcla, y justificá tu respuesta.

En una refinería, el petróleo crudo se somete a destilación fraccionada. Describí en qué propiedad física se basa esta separación y mencioná tres fracciones que se obtienen, por ejemplo la nafta, el gasoil y el gas licuado.

Clasificá cada uno de los siguientes recursos como combustible fósil o como combustible alternativo (renovable): carbón mineral, bioetanol, gas natural, biodiésel e hidrógeno obtenido por electrólisis con energía solar. Para cada uno, escribí una frase que justifique tu clasificación.

Una torre de destilación fraccionada está más caliente en la base y más fría en la parte superior. Explicá por qué los componentes de menor masa molar, como el gas licuado, salen por arriba y los residuos pesados, como el asfalto, salen por abajo. Relacioná tu explicación con el tamaño de las cadenas de carbono.

Las fracciones pesadas del petróleo tienen poca demanda como combustible, mientras que la nafta se consume en grandes cantidades. Explicá en qué consiste el cracking (craqueo) y qué ventaja tiene para una refinería. Escribí además una ecuación posible para el cracking del $C_{12}H_{26}$ que produzca un alcano y un alqueno.

Una nafta tiene un octanaje de 95, mientras que otra tiene un octanaje de 85. Explicá qué mide el índice de octano, cuál de las dos naftas resiste mejor la compresión sin detonar en el motor de un auto y por qué el reforming de las naftas busca aumentar ese valor.

Un país tiene reservas de petróleo y de gas natural, pero su demanda de energía crece cada año. Una comisión debe proponer cómo cubrir esa demanda en los próximos veinte años. Presentá dos argumentos a favor de seguir usando combustibles fósiles y dos en contra, y proponé una combinación de fuentes de energía (fósiles y alternativas) que consideres razonable, justificando tu elección.

Una refinería procesa petróleo crudo y obtiene, por destilación fraccionada, una fracción con muchos hidrocarburos de cadena lineal de entre 5 y 8 carbonos. Esa nafta tiene bajo octanaje. Describí qué procesos posteriores (cracking, reforming u otros) podrían aplicarse para obtener una nafta de mejor calidad y más cantidad de combustible, explicando qué cambia en la estructura de las moléculas en cada caso y cómo eso modifica el desempeño en el motor.