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6. Identifico y enlisto productos fabricados por la industria petroquímica

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Respuesta rápida

La petroquímica fabrica los trajes de baño (poliéster, elastano), faldas y shorts sintéticos, camiseta de poliamida, gafas de sol (policarbonato), sombrero con resinas, reloj con correa de silicona, sandalias de caucho sintético, tumbona con tela de PVC y el protector solar con filtros UV.

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Solución — Página 108

Quimica 1° · 2024

Ejercicio 6

Identifico en la siguiente imagen y enlisto todo lo que la petroquímica ha fabricado, considerando que esta industria ha multiplicado sus usos en diversos objetos que nos rodean, como plásticos y fibras sintéticas.

Análisis de la imagen: en la escena de playa aparecen tres personas y mobiliario. La mayoría de sus prendas, accesorios y objetos está elaborado con materias primas provenientes del petróleo y el gas natural (etileno, propileno, benceno, nafta), transformados por la petroquímica en polímeros y fibras.

Listado de productos petroquímicos identificados

Trajes de baño / bikinis y tops deportivos: fibras sintéticas como el poliéster y el elastano (licra), obtenidos de la polimerización del estireno y del ácido tereftálico con etilenglicol.
Faldas cortas (verde y roja): tejidos de poliéster o mezclas sintéticas, muy ligeros y resistentes al agua.
Camiseta corta de manga larga (morada): fibras de poliéster o poliamida (nylon 6,6).
Camisa blanca y pantaloncillo/vestido corto (hombre de camisa blanca y short morado): pueden incluir fibras de polipropileno o mezclas sintéticas; el short es típicamente de poliéster.
Gafas de sol (anteojos): montura y lentes de poliacetato, policarbonato o acrílico (PMMA), todos polímeros petroquímicos.
Sombrero de paja (de sol): aunque el paja es natural, suele reforzarse con resinas sintéticas (melamina-formaldehído) y el lazo es de cinta de poliéster o nylon.
Reloj de pulsera (la chica que salta): correa de silicona (procedente del clorosilanos derivados del metano/cloro) o de caucho sintético (neopreno), y caja de plástico de ingeniería.
Tacones / sandalias: suela de caucho sintético (estireno-butadieno o poliuretano) y talón de polímeros plásticos.
Silla de playa (tumbona) con tela rayada: estructura de aluminio (aunque no sea petroquímico) y tela de pvc o poliéster acanalado, además de elásticos de caucho sintético.
Natación / protección solar: protector solar contiene filtros UV derivados del benceno (petroquímico).

Relación con la teoría química

Materia prima: el petróleo y el gas natural se separan por destilación fraccionada en nafta, gasolina, queroseno y gas.
La nafta se somete a steam cracking (pirólisis) para obtener etileno ( $\text{CH}_2=\text{CH}_2$ ), propileno y butadieno.
El etileno se polimeriza para dar polietileno:

$n\,\text{CH}_2=\text{CH}_2 \longrightarrow [-\text{CH}_2-\text{CH}_2-]_n$

El estireno ( $\text{C}_6\text{H}_5\text{-CH=CH}_2$ , obtenido del etileno y el benceno) polimeriza a poliestireno (vasos, juguetes, aislantes).
El cloruro de vinilo ( $\text{CH}_2=\text{CHCl}$ ) produce el PVC (mangueras, impermeables, tuberías).
El propileno da el polipropileno (fibras, tapetes, envases).
Las fibras sintéticas (poliéster, nylon, acrílico) provienen de la policondensación de diacoles, diaminas y ácidos dicarboxílicos derivados del petróleo.

Respuesta

En la imagen aparecen al menos diez productos petroquímicos: trajes de baño y ropa deportiva (poliéster, elastano, poliamida), faldas sintéticas, camisa y short, gafas de sol (poliacetato/policarbonato), sombrero con resinas y cinta sintética, reloj con correa de silicona o neopreno, sandalias y tacones de caucho sintético, la tumbona de playa con tela de PVC o poliéster, y el protector solar con filtros UV de origen bencénico.

Contenido de la página

Texto de Química — Página 107

6. Identifico en la siguiente imagen y enlisto, todo lo que la petroquímica ha fabricado, considerando que esta industria ha multiplicado sus usos en diversos objetos que nos rodean, como plásticos y fibras sintéticas:

(Imagen: escena de playa con tres personas de pie en la arena —una con camisa blanca y short morado, otra con top morado y falda verde, y una tercera con sombrero, gafas de sol, top de baño rojo, falda roja y tacones—, una tumbona de playa con tela rayada y protector solar; en el cielo aparecen el sol y nubes.)

(Dos recuadros con líneas punteadas para el listado de productos.)

¿Sabías qué?

La materia orgánica, compuesta principalmente de carbono, es esencial para la fertilidad del suelo y el ciclo de nutrientes.

Texto de Química · 107

Ejemplos resueltos

Un envase de agua está fabricado con PET. ¿A partir de qué materia prima y con qué monómeros se obtiene?

La materia prima inicial es el petróleo, del que se obtiene la nafta por destilación fraccionada.
La nafta se somete a pirólisis (steam cracking) para obtener xileno y etileno.
El xileno se oxida a ácido tereftálico y el etileno se oxida a etilenglicol.
Ambos monómeros reaccionan por policondensación, liberando agua:

$n\,\text{C}_6\text{H}_4({\text{COOH}})_2 + n\,\text{HOCH}_2\text{CH}_2\text{OH} \rightarrow [-\text{OC}-\text{C}_6\text{H}_4-\text{CO}-\text{OCH}_2\text{CH}_2-\text{O}-]_n + 2n\,\text{H}_2\text{O}$

Respuesta: PET, obtenido del petróleo mediante ácido tereftálico y etilenglicol por policondensación.

Tabla

Objeto de la imagen	Material petroquímico	Monómero / origen
Trajes de baño y tops	Poliéster y elastano	Etileno, estireno, butadieno
Faldas y short	Poliéster / poliamida	Etileno, xileno, ácido adipico, hexametilendiamina
Camiseta de manga larga	Poliéster o poliamida	Xileno y etileno
Gafas de sol	Poliacetato o policarbonato	Bisfenol A, cloroformiato
Sombrero (lazo)	Cinta de poliéster o nylon	Xileno, caprolactama
Reloj	Silicona o neopreno	Clorosilanos; estireno-butadieno
Sandalias y tacones	Poliuretano / caucho sintético	Diisocianato de difenilmetano, butadieno
Tumbona	Tela de PVC o poliéster	Cloruro de vinilo; ácido tereftálico
Protector solar	Filtros UV (derivados del benceno)	Benceno del petróleo

Diagrama

flowchart TD
  A[Petróleo y gas natural] --> B[Destilación fraccionada]
  B --> C[Nafta]
  B --> D[Gasolina, queroseno, gas]
  C --> E[Pirólisis / steam cracking]
  E --> F[Etileno]
  E --> G[Propileno]
  E --> H[Butadieno]
  E --> I[Benceno y estireno]
  F --> J[Polietileno PE]
  G --> K[Polipropileno PP]
  H --> L[Caucho sintético]
  I --> M[Poliestireno PS]
  F --> N[Etilenglicol]
  I --> O[Ácido tereftálico]
  N --> P[PET / poliéster fibra]
  O --> P
  E --> Q[Cloruro de vinilo]
  Q --> R[PVC]

Fórmulas y ecuaciones

Polimerización del etileno: $n\,\text{CH}_2=\text{CH}_2 \rightarrow [-\text{CH}_2-\text{CH}_2-]_n$

Estrutura básica del poliéster PET (policondensación de ácido tereftálico y etilenglicol con liberación de agua)

$n\,\text{CH}_2=\text{CH}_2 \rightarrow [-\text{CH}_2-\text{CH}_2-]_n$

$n\,\text{C}_6\text{H}_5\text{-CH=CH}_2 \rightarrow [-\text{CH}({\text{C}_6\text{H}_5})-\text{CH}_2-]_n$

$n\,\text{CH}_2=\text{CHCl} \rightarrow [-\text{CH}_2-\text{CHCl}-]_n$

$n\,\text{CH}_3\text{-CH=CH}_2 \rightarrow [-\text{CH}({\text{CH}_3})-\text{CH}_2-]_n$

Glosario (6)

Petroquímica: Rama de la química que transforma el petróleo y el gas natural en productos químicos intermedios (monómeros) y finales, como plásticos, fibras sintéticas, fertilizantes y detergentes.
Plástico: Material constituido por polímeros orgánicos de alto peso molecular, moldeables, que pueden ser termoplásticos, termoestables o elastómeros.
Fibra sintética: Hilo obtenido por extrusión de polímeros de origen químico (poliéster, poliamida, acrílico), a diferencia de las fibras naturales como el algodón o la lana.
Monómero: Molécula pequeña e insaturada (con dobles enlaces) que se une repetidamente para formar un polímero, por ejemplo el etileno, el estireno o el cloruro de vinilo.
Polimerización: Reacción en la que los monómeros se enlazan entre sí para formar cadenas largas: por adición (doble enlace se abre) o por condensación (se libera una molécula pequeña como agua o HCl).
Materia orgánica: Sustancias basadas en cadenas de carbono e hidrógeno; la mayor parte proviene de la fotosíntesis y desempeña un papel clave en el suelo y el ciclo de nutrientes.

Preguntas para practicar

¿Por qué la industria petroquímica ha multiplicado sus usos en los objetos que nos rodean?

Porque a partir de un solo recurso, el petróleo y el gas natural, se obtienen moléculas básicas (etileno, propileno, benceno, estireno) que sirven de monómeros para fabricar decenas de polímeros con propiedades muy variadas: ligereza, resistencia, impermeabilidad, bajo costo y gran facilidad de moldeo. Así, un mismo monómero puede transformarse en plásticos, fibras sintéticas, cauchos, recubrimientos o detergentes, lo que multiplica sus aplicaciones cotidianas.

¿Qué relación existe entre la materia orgánica del suelo y el ciclo de nutrientes mencionado en el recuadro '¿Sabías qué?'?

La materia orgánica está formada principalmente por cadenas de carbono provenientes de restos vegetales y animales. Al descomponerse por acción de microorganismos, libera nitrógeno, fósforo y azufre en formas minerales asimilables por las plantas, cerrando el ciclo de nutrientes y manteniendo la fertilidad del suelo; además retiene agua y mejora su estructura.

¿Qué problema ambiental genera el uso masivo de plásticos petroquímicos y cómo se puede mitigar?

Los plásticos son persistentes y degradación muy lenta, generando contaminación por microplásticos en suelos, océanos y cadena alimentaria, además de emitir gases de efecto invernadero al quemarse. Se mitiga mediante el reciclaje mecánico y químico, el diseño de bioplásticos, la reducción del consumo de un solo uso y la economía circular.

Temas y conceptos clave

Productos de la industria petroquímica en la vida cotidianaFibras sintéticas y plásticos de origen petroquímicoPetroquímicaPlásticosFibras sintéticasPolímerosMonómeroMateria orgánica y ciclo del carbono

Fuentes y referencias

https://n0.cl/15zZa (crédito de la imagen de la escena de playa, freepik.com)

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Figuras de la página (1)

Ilustración de una playa: sol amarillo y nubes en el cielo, mar turquesa y arena clara. En primer plano hay tres personas: un hombre con camisa blanca y short morado con los brazos cruzados; una mujer con top morado, falda verde y arete, saltando de alegría; y otra mujer con sombrero de paja, gafas de sol, top de baño rojo, falda roja y tacones, con un brazo levantado. A su derecha se ve una tumbona (silla de playa) de estructura metálica y tela rayada roja y blanca. Hay créditos de imagen (freepik.com) y la fuente https://n0.cl/15zZa. — Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la industria petroquímica y qué productos fabrica?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué materias primas usan los plásticos y las fibras sintéticas?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Cómo se obtiene el poliestireno a partir del petróleo?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Destilación fraccionada del petróleo y gas natural
• Nomenclatura básica de hidrocarburos (alcanos, alquenos, alquinos)
• Concepto de polimerización (adicional y por condensación)
• Principales polímeros: PE, PP, PVC, PS, PET

Siguiente tema sugerido

Propiedades y clasificación de los polímeros: termoplásticos, termoestables y elastómeros

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 382 caracteres

Identifico en la siguiente imagen y enlisto, todo lo que la petroquímica ha fabricado, considerando que esta industria ha multiplicado sus usos en diversos objetos que nos rodean, como plásticos y fibras sintéticas:

¿Sabías qué?

La materia orgánica, compuesta principalmente de carbono, es esencial para la fertilidad del suelo y el ciclo de nutrientes.

Texto de Química ' 107

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