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3° BGU · Química
El petróleo, el impacto ambiental y los materiales · Petróleo, contaminación y corrosión

Origen, composición e importancia del petróleo

Cada mañana, el bus que te lleva al colegio quema gasolina; la funda en la que te dan el pan, tu esfero y hasta la capa de asfalto de la calle vienen del mismo origen. Ecuador exporta crudo del Oriente desde hace décadas. ¿Qué es exactamente ese líquido oscuro que sale de la selva, cómo se formó y por qué se dice que quemarlo todo es un desperdicio? Lo vamos a responder paso a paso.

Origen del petróleo

El petróleo no es un río subterráneo ni se «fabrica» en poco tiempo. Es el resultado de un proceso larguísimo que necesita tres condiciones:

  1. Materia orgánica abundante: sobre todo restos de organismos microscópicos marinos (plancton, algas) que vivían en mares y lagunas antiguos.

  2. Ambiente sin oxígeno: esos restos se hundieron y quedaron cubiertos por sedimentos (lodo, arena). Sin oxígeno no se pudren del todo ni se queman: se conservan.

  3. Presión, temperatura y tiempo: al acumularse más capas encima, aumentan la presión y la temperatura. Durante millones de años (de decenas a cientos de millones) la materia orgánica se transforma en hidrocarburos.

Etapas de formación del petróleo: restos marinos, sedimentos, transformación y yacimiento atrapado bajo roca impermeable 1. Mar antiguo Plancton y algas mueren y se hunden 2. Sin oxígeno Los sedimentos los cubren 3. Millones de años Presión y calor forman hidrocarburos 4. Yacimiento El crudo sube y queda atrapado Roca impermeable Petróleo Roca porosa

El crudo se acumula en rocas porosas (como una esponja) y queda atrapado bajo una capa de roca impermeable. De ahí se extrae perforando pozos, como los del Oriente amazónico en Lago Agrio, Shushufindi y Coca.

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Explica con tus palabras cómo se originó el petróleo. En tu respuesta menciona al menos dos condiciones necesarias (por ejemplo, el tipo de materia de partida y el…

Explica con tus palabras cómo se originó el petróleo. En tu respuesta menciona al menos dos condiciones necesarias (por ejemplo, el tipo de materia de partida y el ambiente en que se acumuló) y el tiempo geológico aproximado que se requiere.

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Composición: una mezcla de hidrocarburos

El crudo no es una sustancia pura: es una mezcla de cientos de compuestos que no están unidos químicamente entre sí y se pueden separar por métodos físicos. Por eso dos petróleos pueden ser distintos: el crudo Oriente y el crudo Napo, por ejemplo, no tienen exactamente la misma mezcla.

Predominan los hidrocarburos (alcanos, cicloalcanos y aromáticos), es decir, compuestos formados solo por carbono (C) e hidrógeno (H). Son los dos elementos más abundantes. En menor cantidad hay compuestos con azufre, nitrógeno y oxígeno, y trazas de metales.

Tipo de hidrocarburo Ejemplo Fórmula
Alcano de cadena corta propano $\text{C}_3\text{H}_8$
Alcano de cadena media octano $\text{C}_8\text{H}_{18}$
Alcano de cadena larga eicosano $\text{C}_{20}\text{H}_{42}$
Aromático benceno $\text{C}_6\text{H}_6$
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El petróleo crudo es una mezcla y no una sustancia pura. Indica cuál es el grupo de compuestos que predomina en su composición y qué dos elementos químicos son los más…

El petróleo crudo es una mezcla y no una sustancia pura. Indica cuál es el grupo de compuestos que predomina en su composición y qué dos elementos químicos son los más abundantes en esa mezcla.

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Destilación fraccionada: separar la mezcla

En la refinería (como la de Esmeraldas) el crudo se calienta y entra a una torre de destilación. Los compuestos de cadena corta hierven a baja temperatura y suben hasta la parte alta de la torre. Los de cadena larga hierven a temperaturas altas y quedan abajo.

¿Por qué? Entre moléculas de hidrocarburos solo hay fuerzas de London, y son más intensas cuanto más grande es la molécula. Cuanto más larga la cadena, más energía hace falta para separarlas y pasar a gas.

Torre de destilación fraccionada con las fracciones del petróleo ordenadas de menor a mayor temperatura de ebullición, de arriba abajo Gas licuado (GLP): menos de 30 °C Gasolina: 30 a 200 °C Kerosene: 170 a 270 °C Diésel: 250 a 350 °C Asfalto: residuo, más de 400 °C Crudo caliente Cadenas cortas Cadenas largas

Los rangos son aproximados y cambian según el crudo y la refinería.

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De la destilación fraccionada del petróleo se obtienen, entre otros productos, gas licuado de petróleo, gasolina, kerosene, diésel y asfalto. Ordénalos de menor a mayor…

De la destilación fraccionada del petróleo se obtienen, entre otros productos, gas licuado de petróleo, gasolina, kerosene, diésel y asfalto. Ordénalos de menor a mayor temperatura de ebullición aproximada de la fracción y explica qué relación hay entre el tamaño de la cadena de carbono y esa temperatura.

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Fuente de energía no renovable

Una fuente es renovable si se repone a una velocidad comparable a la que se consume (sol, agua en movimiento, viento). Es no renovable si su formación tarda tanto que, a escala humana, no se repone.

El petróleo tarda millones de años en formarse; la humanidad consume enormes volúmenes en pocas décadas. Aunque «se siga formando» en algún lugar, es tan lento que a efectos prácticos el recurso se agota. Por eso es no renovable, igual que el gas natural y el carbón mineral.

Fuente Tipo Justificación
Petróleo No renovable Millones de años de formación
Gas natural No renovable Se origina como el petróleo
Carbón mineral No renovable Restos vegetales enterrados durante millones de años
Solar Renovable El Sol llega todos los días
Hidroeléctrica (Paute, Coca Codo Sinclair) Renovable El ciclo del agua repone el caudal
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Clasifica cada fuente de energía como renovable o no renovable: petróleo, energía solar, gas natural, energía hidroeléctrica (como la de la central Paute) y carbón…

Clasifica cada fuente de energía como renovable o no renovable: petróleo, energía solar, gas natural, energía hidroeléctrica (como la de la central Paute) y carbón mineral. Escribe una frase breve que justifique cada clasificación.

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Camila afirma que el petróleo «se está formando todo el tiempo, así que nunca se acabará». Explica por qué esta afirmación es incorrecta, relacionando el tiempo que…

Camila afirma que el petróleo «se está formando todo el tiempo, así que nunca se acabará». Explica por qué esta afirmación es incorrecta, relacionando el tiempo que tarda en formarse el petróleo con la velocidad a la que las personas lo consumen.

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Más que combustible: materia prima

Del petróleo salen combustibles (gasolina, diésel, kerosene, GLP), pero también las bases de la industria petroquímica. Por ejemplo, el eteno (etileno) se polimeriza a polietileno, de las fundas plásticas; el propeno da polipropileno; el benceno y sus derivados dan solventes, fibras sintéticas y colorantes. Además: asfalto, lubricantes, parafinas (velas), detergentes, fertilizantes, medicamentos y pinturas.

El petróleo como fuente de combustibles y como materia prima de productos cotidianos Petróleo Energía: gasolina, diésel, kerosene, GLP Materia prima: plásticos, asfalto, fibras, pinturas, medicinas

Por eso se dice que quemarlo todo es un desperdicio: el petróleo es un recurso limitado y difícil de sustituir como fuente de moléculas orgánicas, mientras que la energía puede obtenerse de fuentes renovables.

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Se dice que el petróleo es fuente de energía y también materia prima. Menciona dos productos de uso cotidiano que se elaboren a partir de derivados del petróleo (que no…

Se dice que el petróleo es fuente de energía y también materia prima. Menciona dos productos de uso cotidiano que se elaboren a partir de derivados del petróleo (que no sean combustibles) y explica por qué quemar todo el petróleo como combustible podría considerarse un desaprovechamiento.

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Petróleo y Ecuador: ventajas, costos y alternativas

El petróleo del Oriente amazónico (crudo Oriente y Napo) viaja por el oleoducto SOTE hasta Esmeraldas, y Petroecuador lo comercializa. Aporta ingresos al país, pero también deja riesgos: derrames, deforestación y emisiones de $\text{CO}_2$ al quemarlo, que intensifican el efecto invernadero.

Comparar fuentes de energía exige varios criterios a la vez:

Criterio Derivados del petróleo Solar fotovoltaica Hidroeléctrica
Renovabilidad No renovable Renovable Renovable
$\text{CO}_2$ al usarla Alta emisión Ninguna al generar Muy baja
Disponibilidad Transportable, siempre disponible Solo con luz solar Depende del caudal del río
Impacto en el territorio Pozos, derrames, oleoductos Ocupa superficie Embalses, cambia el río
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Un colegio de Tena organiza un debate sobre si la economía ecuatoriana debería seguir dependiendo del petróleo amazónico. Prepara un argumento a favor y otro en contra,…

Un colegio de Tena organiza un debate sobre si la economía ecuatoriana debería seguir dependiendo del petróleo amazónico. Prepara un argumento a favor y otro en contra, y cada uno debe incluir al menos un dato o idea de tipo químico, energético o ambiental. Luego indica con cuál de los dos estás más de acuerdo y por qué.

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Compara la energía obtenida de la quema de derivados del petróleo con la energía solar fotovoltaica y la hidroeléctrica. Elabora un cuadro comparativo con al menos…

Compara la energía obtenida de la quema de derivados del petróleo con la energía solar fotovoltaica y la hidroeléctrica. Elabora un cuadro comparativo con al menos cuatro criterios (por ejemplo: renovabilidad, emisión de $\text{CO}_2$ durante el uso, disponibilidad, impacto sobre el territorio) y concluye cuál combinación recomendarías para una comunidad aislada de la Amazonía, justificando tu elección.

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Resumen

Vuelve al principio: el líquido oscuro del Oriente es una mezcla de hidrocarburos formada durante millones de años; es no renovable y, además de dar energía, es la materia prima de muchos objetos que usas cada día.

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