Me reúno en equipos e indago las características de los siguientes compuestos: alcanos CH_4 metano; alquenos C_2H_4 eteno; alquinos C_2H_2 etino (acetileno).

CH_4 (alcano), C_2H_4 (alqueno), C_2H_2 (alquino)

Elaboro fichas descriptivas con datos como estructura, formas de obtención y aplicaciones.

Fichas con estructura, obtención y aplicaciones de los tres compuestos

Libro de Química 2 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

109/210

Gasolina, combustión interna y alternativas a los hidrocarburos

📄 ejercicios quimica 🎓 bachillerato · 2° BGU Ecuador 🇪🇨 EC 🗣 Español

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Respuesta rápida

1.a: Combustible fósil de alta importancia energética hoy, pero de alto impacto ambiental. 1.b: No producen combustión ni emiten CO₂, y aprovechan energías renovables. 1.c: Campaña multimedia con datos locales y alternativas concretas. 2-4: Fichas y tabla comparativa de alcanos, alquenos y alquinos. 5: Conversatorio con acuerdos de aula.

📚 exercise quimica ⭐⭐⭐ Dificultad 3/5 ⏱ 9 min lectura

Solución — Página 109

Quimica 2° · 2024

Ejercicio 1

Leo el texto y respondo a las tres preguntas planteadas.

Parte 1.a

¿Cómo catalogaría la importancia de la gasolina en la actualidad?

La gasolina es un hidrocarburo líquido obtenido de la refinación del petróleo, constituido principalmente por mezcla de alcanos y cicloalcanos de 5 a 12 átomos de carbono (por ejemplo, el $n$ -octano, $\mathrm{C_8H_{18}}$ ), de bajo punto de ebullición y sumamente inflamable (temperatura de inflamación aproximada de $-43\,^{\circ}\mathrm{C}$ para el iso-octano).

Su importancia actual es ambivalente:

Importancia técnica y económica: es el combustible principal de los motores de combustión interna de cuatro tiempos, por lo que sustenta gran parte del transporte terrestre y la economía petrolera.
Importancia ambiental: su quema produce combustión incompleta y emisiones de $\mathrm{CO_2}$ , $\mathrm{CO}$ , $\mathrm{NO_x}$ , $\mathrm{SO_2}$ y compuestos orgánicos volátiles, que alteran la composición del aire.
Ejemplo de combustión: $\mathrm{C_8H_{18} + \tfrac{25}{2}\,O_2 \rightarrow 8\,CO_2 + 9\,H_2O}$ .

Se cataloga, por tanto, como un combustible fósil de alto valor energético pero de alto impacto ambiental, cuya importancia relativa debe disminuir frente a fuentes renovables.

Respuesta orientativa: Es un combustible fósil de gran importancia energética y económica hoy, pero con alto costo ambiental, por lo que su relevancia debería disminuir ante las energías renovables y la movilidad eléctrica.

Parte 1.b

¿Por qué asumiría que los autos eléctricos o híbridos son una alternativa para evitar el uso de autos con motores de combustión interna que utilizan gasolina?

Los autos eléctricos transforman la energía eléctrica en energía mecánica mediante el motor eléctrico: no realizan combustión, por lo que no emiten $\mathrm{CO_2}$ , $\mathrm{CO}$ ni $\mathrm{NO_x}$ en el punto de uso (emisiones cero en la tubería de escape).
Los híbridos combinan un motor eléctrico con un motor de combustión; al funcionar en modo eléctrico reducen el consumo de gasolina y, por consiguiente, las emisiones.
La batería almacena energía y puede cargarse con fuentes renovables (solar, eólica, hidroeléctrica), lo que reduce la huella de carbono total del vehículo.
Además, los motores eléctricos tienen mayor rendimiento energético (del orden del $85$ – $90\%$ ) que los de combustión interna (del orden del $20$ – $35\%$ ).

Respuesta orientativa: Porque los eléctricos no queman combustible y no emiten gases de efecto invernadero, y los híbridos reducen el consumo de gasolina, aprovechando además fuentes renovables y un mayor rendimiento energético.

Parte 1.c

¿Qué estrategia de comunicación utilizaría para concientizar a la población sobre la importancia de disminuir el uso de combustibles fósiles?

Una estrategia efectiva combina información verificable con impacto local y emocional:

Campaña escolar-familiar: afiches y carteleras con datos reales (kg de $\mathrm{CO_2}$ emitidos por litro de gasolina: $\approx 2{,}3\,\mathrm{kg\,CO_2}$ ) elaborados por los propios estudiantes.
Difusión en medios y redes sociales: videos cortos, infografías y testimonios de usuarios de vehículos eléctricos o híbridos.
Actividades vivenciales: simulaciones de emisiones, jornadas de prueba de bicicletas y transporte público, y ferias de energía limpia en el colegio.
Proyecto de aula: medición del consumo de combustible de los autos de la familia durante un mes y comparación con una alternativa eléctrica.
Llamado a la acción: hábitos cotidianos como el transporte compartido, la conducción eficiente y el apagado del motor en reposo.

Respuesta orientativa: Una campaña multimedia (carteleras, redes sociales, simulaciones y ferias) que muestre datos locales sobre emisiones y proponga alternativas concretas: transporte público, bicicleta, vehículo compartido y eléctrico.

Ejercicio 2

y 3

Elaboro fichas descriptivas de los tres compuestos dados (metano, eteno y etino).

Ficha 1 — Metano, $\mathrm{CH_4}$ (alcano)

Fórmula general de los alcanos: $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$ ; aquí $n=1$ .
Enlace: todos simples ( $\sigma$ ), hibridación $sp^3$ , geometría tetraédrica, $\angle\mathrm{HCH} = 109{,}5^\circ$ .
Obtención: gas natural (extracción de yacimientos), fermentación anaeróbica de materia orgánica, gas de vertederos y tratamiento de aguas residuales.
Propiedades: gas incoloro e inodoro, menos denso que el aire, inflamable, poco soluble en agua; punto de ebullición $-161{,}5\,^{\circ}\mathrm{C}$ .
Combustión: $\mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O}$ .
Aplicaciones: combustible doméstico e industrial, materia prima para la obtención de $\mathrm{H_2}$ (reformación con vapor) y de metanol y formaldehído, abono (urea).

Ficha 2 — Eteno, $\mathrm{C_2H_4}$ (alqueno)

Fórmula general de los alquenos: $\mathrm{C_nH_{2n}}$ ; aquí $n=2$ .
Enlace: posee un doble enlace $\mathrm{C=C}$ ( $1\,\sigma + 1\,\pi$ ); los carbonos están $sp^2$ ; geometría trigonal plana, $\angle\mathrm{CCC} = 120^\circ$ .
Obtención: craqueo catalítico o deshidrogenación del etano en la refinación del petróleo; producción a partir de etanol (desidratación).
Propiedades: gas inodoro, poco soluble en agua, muy reactivo; punto de ebullición $-103{,}7\,^{\circ}\mathrm{C}$ .
Reacciones típicas: adición (hidrogenación → etano; halogenación; polimerización) y desplazamiento de la doble posición.
Aplicaciones: fabricación del polietileno y del poliestireno, maduración artificial de frutas, síntesis de etilenglicol y de vinilcloruro (PVC).

Ficha 3 — Etino (acetileno), $\mathrm{C_2H_2}$ (alquino)

Fórmula general de los alquinos: $\mathrm{C_nH_{2n-2}}$ ; aquí $n=2$ .
Enlace: posee un triple enlace $\mathrm{C\equiv C}$ ( $1\,\sigma + 2\,\pi$ ); carbonos $sp$ ; geometría lineal, $\angle\mathrm{CCC} = 180^\circ$ .
Obtención industrial: reacción del carburo de calcio con agua: $\mathrm{CaC_2 + 2\,H_2O \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2}$ .
Propiedades: gas incoloro con olor característico (por impurezas de $\mathrm{H_2S}$ y $\mathrm{PH_3}$ ), inflamable, el más rico en carbono de los tres; punto de ebullición $-84\,^{\circ}\mathrm{C}$ .
Reacciones típicas: adición doble o triple; el triple enlace es más polarizable y más reactivo hacia adiciones.
Aplicaciones: llama de oxiacetileno (soldadura y corte de metales, hasta $3\,300\,^{\circ}\mathrm{C}$ ), síntesis de etanal y de cloroetileno (PVC).

Ejercicio 4

Diferenciación entre alcanos, alquenos y alquinos con base en las fichas elaboradas.

Característica	Alcanos ( $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$ )	Alquenos ( $\mathrm{C_nH_{2n}}$ )	Alquinos ( $\mathrm{C_nH_{2n-2}}$ )
Tipo de enlace	Solo simples $\sigma$	Un doble $\mathrm{C=C}$	Un triple $\mathrm{C\equiv C}$
Hibridación del C	$sp^3$	$sp^2$	$sp$
Geometría	Tetraédrica	Trigonal plana	Lineal
Ángulo típico	$109{,}5^\circ$	$120^\circ$	$180^\circ$
Saturación	Saturados	Insaturados	Insaturados
Polaridad	No polares	No polares (ligeramente)	No polares (ligeramente)
Punto de ebullición (a igual $n$ )	El más bajo	Intermedio	El más alto
Reactividad	Menor (solo sustitución)	Media (adición)	Alta (adición doble/triple)
Nomenclatura	Terminación -ano	Terminación -eno	Terminación -ino
Ejemplo	Metano $\mathrm{CH_4}$	Eteno $\mathrm{C_2H_4}$	Etino $\mathrm{C_2H_2}$

Lectura del aumento de punto de ebullición: al tener más electrones y mayor superficie de contacto, la fuerza de dispersión de London aumenta de alcanos → alquenos → alquinos.

Ejercicio 5

Participación en el conversatorio.

Respuesta orientativa: En el conversatorio conviene estructurar la conversación en cinco momentos: (1) presentación de las fichas de cada equipo; (2) confrontación de diferencias y semejanzas usando la tabla comparativa; (3) discusión del impacto ambiental de la quema de hidrocarburos (emisión de $\mathrm{CO_2}$ y otros gases de efecto invernadero); (4) exposición de alternativas (movilidad eléctrica, energías renovables, reducción del consumo); (5) acuerdos concretos del grupo. Cada estudiante debe aportar al menos una idea y al final el grupo redacta un comunicado o cápsula informativa para el aula.

Metacognición

Respuestas de ejemplo a las cuatro preguntas de la escalera:

¿Qué he aprendido? Aprendí que los hidrocarburos se clasifican en alcanos, alquenos y alquinos según el tipo de enlace carbono-carbono, y que esa estructura determina sus propiedades y reactividad.
¿Cómo lo he aprendido? Elaborando fichas descriptivas en equipo, comparando fórmulas, estructuras y aplicaciones, y participando en el conversatorio.
¿Para qué me ha servido? Para comprender por qué la quema de combustibles fósiles produce $\mathrm{CO_2}$ y por qué existen alternativas como los vehículos eléctricos e híbridos.
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo? Al analizar noticias sobre contaminación y movilidad sostenible, al estudiar reacciones de combustión y polimerización, y al tomar decisiones de consumo de energía.

Contenido de la página

RETO

1. Leo el siguiente texto y respondo

La gasolina es un combustible derivado del petróleo, líquido incoloro, sumamente inflamable, que puede ser utilizada en motores de combustión interna. En el funcionamiento de estos motores se produce la emisión de diversos gases que alteran la composición natural del ambiente, así como su calidad.

La quema de combustibles fósiles, en general, produce la liberación de grandes cantidades de dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero, profundizando el problema del calentamiento global y el cambio climático, con graves repercusiones sobre la biodiversidad, los ecosistemas naturales y la salud.

Actualmente, es necesario impulsar una movilidad sostenible a través del uso de autos eléctricos o híbridos.

a. ¿Cómo catalogaría la importancia de la gasolina en la actualidad?

b. ¿Por qué asumiría que los autos eléctricos o híbridos son una alternativa para evitar el uso de autos con motores de combustión interna que utilizan gasolina?

c. ¿Qué estrategia de comunicación utilizaría para concientizar a la población sobre la importancia en la disminución de uso de combustibles fósiles?

ACTIVIDAD PARA TRABAJO EN GRUPO

2. Me reúno en equipos de trabajo e indagamos las características de los siguientes compuestos:

Alcanos	Alquenos	Alquinos
$\mathrm{CH_4}$ metano	$\mathrm{C_2H_4}$ eteno	$\mathrm{C_2H_2}$ etino (acetileno)

3. Elaboramos fichas descriptivas que contengan datos como, por ejemplo: estructura, formas de obtención, aplicaciones.

4. Utilizamos las fichas para diferenciar las características entre los alcanos, alquenos y alquinos.

5. Participamos en un conversatorio en el aula sobre este tema.

METACOGNICIÓN

¿Qué he aprendido?
¿Cómo lo he aprendido?
¿Para qué me ha servido?
¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en la sección.

Texto de Química, pág. 108

Ejemplos resueltos

Escribe la ecuación balanceada de la combustión completa del octano $\mathrm{C_8H_{18}}$ , componente principal de la gasolina.

Estructura del combustible: $\mathrm{C_8H_{18}}$ .
Productos de una combustión completa de hidrocarburos: $\mathrm{CO_2}$ y $\mathrm{H_2O}$ .
Balancear carbono: 8 C → $8\,\mathrm{CO_2}$ .
Balancear hidrógeno: 18 H → $9\,\mathrm{H_2O}$ .
Balancear oxígeno: $8 \times 2 + 9 \times 1 = 25$ átomos de O → $\frac{25}{2}\,\mathrm{O_2}$ .
Ecuación: $\mathrm{C_8H_{18} + \frac{25}{2}\,O_2 \rightarrow 8\,CO_2 + 9\,H_2O}$ . Cada mol de octano libera 8 mol de CO₂, gas de efecto invernadero.

Determina la hibridación y la geometría del carbono en el metano, el eteno y el etino.

Metano $\mathrm{CH_4}$ : 4 enlaces σ → hibridación $sp^3$ → tetraédrica, $109{,}5^\circ$ . Eteno $\mathrm{C_2H_4}$ : 3 enlaces σ + 1 enlace π por carbono → $sp^2$ → trigonal plana, $120^\circ$ . Etino $\mathrm{C_2H_2}$ : 2 enlaces σ + 2 enlaces π por carbono → $sp$ → lineal, $180^\circ$ .

Tablas (2)

Característica	Alcanos (CnH2n+2)	Alquenos (CnH2n)	Alquinos (CnH2n-2)
Tipo de enlace	Solo simples	Un doble C=C	Un triple C≡C
Hibridación	sp3	sp2	sp
Geometría	Tetraédrica	Trigonal plana	Lineal
Ángulo típico	109,5°	120°	180°
Saturación	Saturados	Insaturados	Insaturados
Punto de ebullición (igual n)	El más bajo	Intermedio	El más alto
Reactividad	Menor (sustitución)	Media (adición)	Alta (adición)
Nomenclatura	-ano	-eno	-ino
Ejemplo	Metano CH4	Eteno C2H4	Etino C2H2

Familia	Compuesto	Fórmula	Obtención	Aplicación principal
Alcano	Metano	CH4	Gas natural, fermentación anaeróbica	Combustible, reformación para H2
Alqueno	Eteno	C2H4	Craqueo/deshidrogenación del etano	Polietileno, maduración de frutas
Alquino	Etino (acetileno)	C2H2	CaC2 + 2H2O	Llama oxiacetileno, PVC

Diagrama

graph TD
  A[Hidrocarburos] --> B[Alcanos - CnH2n+2 - enlaces simples - sp3 - tetraedrico]
  A --> C[Alquenos - CnH2n - un doble enlace - sp2 - trigonal plana]
  A --> D[Alquinos - CnH2n-2 - un triple enlace - sp - lineal]
  B --> E[Metano CH4 - gas natural - combustible]
  C --> F[Eteno C2H4 - craqueo - polietileno]
  D --> G[Etino C2H2 - CaC2 + H2O - oxiacetileno]
  B --> H[Combustion CO2 + H2O]
  C --> H
  D --> H
  H --> I[Gases de efecto invernadero]
  I --> J[Calentamiento global]
  J --> K[Movilidad sostenible]
  K --> L[Electricos - hibridos - transporte publico - bicicleta]

Fórmulas y ecuaciones

Fórmula general de los alcanos: $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$

Fórmula general de los alquenos: $\mathrm{C_nH_{2n}}$

Fórmula general de los alquinos: $\mathrm{C_nH_{2n-2}}$

Combustión del octano: $\mathrm{C_8H_{18} + \frac{25}{2}\,O_2 \rightarrow 8\,CO_2 + 9\,H_2O}$

Obtención industrial del etino: $\mathrm{CaC_2 + 2\,H_2O \rightarrow C_2H_2\uparrow + Ca(OH)_2}$

$\mathrm{C_nH_{2n+2}}$

$\mathrm{C_nH_{2n}}$

$\mathrm{C_nH_{2n-2}}$

$\mathrm{C_8H_{18} + \frac{25}{2}\,O_2 \rightarrow 8\,CO_2 + 9\,H_2O}$

$\mathrm{CH_4 + 2\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2\,H_2O}$

$\mathrm{CaC_2 + 2\,H_2O \rightarrow C_2H_2 + Ca(OH)_2}$

$\mathrm{CH_4}$

$\mathrm{C_2H_4}$

$\mathrm{C_2H_2}$

Glosario (10)

Gasolina: Mezcla de hidrocarburos líquidos derivados del petróleo, fundamentalmente alcanos de 5 a 12 átomos de carbono, utilizada como combustible en motores de combustión interna.
Hidrocarburo: Compuesto orgánico formado únicamente por átomos de carbono e hidrógeno.
Alcano: Hidrocarburo saturado, con solo enlaces simples, de fórmula general $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$.
Alqueno: Hidrocarburo insaturado con al menos un doble enlace carbono-carbono, de fórmula general $\mathrm{C_nH_{2n}}$.
Alquino: Hidrocarburo insaturado con al menos un triple enlace carbono-carbono, de fórmula general $\mathrm{C_nH_{2n-2}}$.
Gases de efecto invernadero: Gases (CO₂, CH₄, vapor de agua, N₂O) que absorben y reemiten la radiación infrarroja, elevando la temperatura global del planeta.
Movilidad sostenible: Conjunto de alternativas de transporte que reducen el consumo de energía y las emisiones de contaminantes, como el vehículo eléctrico, el híbrido y el transporte público.
Hibridación: Mezcla de orbitales atómicos para formar orbitales híbridos equivalentes que explican la geometría molecular.
Combustión: Reacción exotérmica de oxidación rápida de una sustancia, usualmente con oxígeno, que libera energía y produce dióxido de carbono y agua.
Conversatorio: Actividad de diálogo oral estructurado en grupo para debatir un tema y construir acuerdos colectivos.

Preguntas para practicar

¿Qué he aprendido en esta sección?

Aprendí que los hidrocarburos se clasifican en alcanos, alquenos y alquinos según el tipo de enlace carbono-carbono, que esa estructura determina la geometría y la reactividad de cada familia, y que la quema de estos compuestos libera dióxido de carbono, principal gas de efecto invernadero.

¿Cómo lo he aprendido?

Elaborando fichas descriptivas en equipo, comparando fórmulas y estructuras, y participando activamente en el conversatorio del aula.

¿Para qué me ha servido?

Para comprender por qué la gasolina contamina y por qué existen alternativas como los vehículos eléctricos e híbridos, así como para interpretar noticias sobre cambio climático y movilidad sostenible.

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

Al analizar campañas ambientales, al estudiar reacciones de combustión y polimerización, y al tomar decisiones de consumo energético cotidianas.

¿Qué estrategias de comunicación emplearías para reducir el uso de combustibles fósiles?

Campañas multimedia con datos locales de emisiones, ferias de energía limpia, proyectos de aula que midan el consumo familiar y acuerdos de movilidad sostenible en la comunidad.

Temas y conceptos clave

Gasolina como combustible fósilGases de efecto invernadero y cambio climáticoMovilidad sostenible: vehículos eléctricos e híbridosAlcanos, alquenos y alquinos: estructura y propiedadesHibridación sp3, sp2 y sp y geometría molecularDiferenciación de familias de hidrocarburosMetacognición y trabajo colaborativohidrocarburoalcanoalquenoalquinodoble enlacetriple enlacehibridación sp3/sp2/spgases de efecto invernaderodióxido de carbonocombustión de hidrocarburospunto de ebulliciónmovilidad sosteniblepolimerización

Fuentes y referencias

Texto de Química, Bachillerato General Unificado, Ministerio de Educación del Ecuador, 2024.

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Preguntas que la gente también hace

¿Por qué la gasolina se considera un contaminante ambiental?

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¿Qué diferencia estructural hay entre alcanos, alquenos y alquinos?

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¿Cómo se obtiene el etino (acetileno) y para qué se usa?

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¿Qué son los vehículos híbridos y cómo reducen las emisiones?

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📌 Antes de leer esto

• Nomenclatura básica de hidrocarburos (metano, etano, eteno, etino)
• Teoría de la hibridación de los orbitales de carbono (sp3, sp2, sp)
• Tipos de enlace: sigma y pi
• Ecuaciones químicas balanceadas y concepto de combustión
• Noción de gases de efecto invernadero

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Hidrocarburos aromáticos (benceno) y reacciones de sustitución y adición: preparación, propiedades y aplicaciones

📝 Transcripción de la página (texto seleccionable) 1982 caracteres

E) nero )

Leo el siguiente texto y respondo:

( >

a. ¿Cómo catalogaría la importancia de la gasolina en la actualidad?

KC )

» b. ¿Por qué asumiría que los autos eléctricos o híbridos son una alternativa para evitar el uso de autos con motores de combustión interna que utilizan gasolina?

( y C. ¿Qué estrategia de comunicación utilizaría para concientizar a la población sobre la

importancia en la disminución de uso de combustibles fósiles?

(SL) ACTIVIDAD PARA TRABAJO EN GRUPO )

Mereúno en equipos de trabajo eindagamos las características de los siguientes compuestos:

Alcanos Alquenos Alquinos CH, metano C,H, eteno C,H, etino (acetileno)

Elaboramos fichas descriptivas que contengan datos como, por ejemplo: estructura, formas de obtención, aplicaciones.
Utilizamos las fichas para diferenciar las características entre los alcanos, alquenos y alquinos.
Participamos en un conversatorio en el aula sobre este tema.

"O / METACOGNICIÓN )

Respondo estas preguntas de manera individual y luego las comparto en una

¿En qué otras ocasiones puedo usarlo?

¿Para qué me ha servido? plenaria para establecer un diálogo acerca del aprendizaje desarrollado en ¿Cómo lo he aprendido? la sección.

¿Qué he aprendido?

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