Escribe un texto analizando las grandes emisiones de metano CH_4, sus fuentes de generación, su capacidad de atrapar calor comparada con el CO_2 y las estrategias de mitigación.

CH_4: PCG_20a ≈ 80, PCG_100a ≈ 28-34 mitigar captura, biodigestores, control de fugas

Relacionar los casilleros: Hidrocarburo Alcano / Alqueno / Alquino con C_2H_6 Etano, C_2H_4 Eteno, C_2H_2 Etino y con la descripción del enlace C-C.

Alcano - C_2H_6 - enlace simple; Alqueno - C_2H_4 - doble enlace; Alquino - C_2H_2 - triple enlace

Libro de Química 3 BGU

Ministerio de Educación del Ecuador

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Evaluación Sección 8: Metano (CH₄) y tipos de hidrocarburos

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Respuesta rápida

El metano $\mathrm{CH_4}$ es un GEI muy potente (hasta ~80× el $\mathrm{CO_2}$ a 20 años); fuentes: ganadería, arrozales, rellenos y fugas de gas natural; mitigación: captura, biodigestores y control de fugas. 2) Alcano– $\mathrm{C_2H_6}$ –enlace simple; Alqueno– $\mathrm{C_2H_4}$ –doble enlace; Alquino– $\mathrm{C_2H_2}$ –triple enlace.

📚 exercise quimica ⭐⭐ Dificultad 2/5 ⏱ 6 min lectura

Solución — Página 114

Quimica 3° · 2024

Ejercicio 1

Redactar un texto sobre las emisiones de metano ( $\mathrm{CH_4}$ ), sus fuentes, su capacidad de atrapar calor comparada con el $\mathrm{CO_2}$ y las estrategias de mitigación.

Respuesta orientativa (texto modelo):

El metano ( $\mathrm{CH_4}$ ) es un hidrocarburo alcano más simple, con cuatro átomos de hidrógeno unidos a un solo carbono mediante enlaces simples $\mathrm{C-H}$ . Es un gas de efecto invernadero (GEI) de corta vida en la atmósfera (aproximadamente 12 años), pero extremadamente potente: en un horizonte de 20 años atrapa alrededor de 80 veces más calor que el dióxido de carbono ( $\mathrm{CO_2}$ ), y unas 28 a 34 veces más en un horizonte de 100 años.

Fuentes de generación: actividad ganadera y fermentación entérica del rumiante, arrozales inundados (metanógenos), rellenos sanitarios y basureros, tratamiento de aguas residuales, extracción y transporte de gas natural (fugas), y descomposición anaeróbica de materia orgánica. Constituye alrededor del 16 % de las emisiones globales de GEI.

Repercusiones: contribuye al aumento de la temperatura media planetaria, acelera el retroceso de glaciares y hielos, modifica patrones de precipitación y agrava fenómenos como El Niño; además, en la troposfera participa en la formación de ozono troposférico, que es un contaminante.

Estrategias de mitigación: captura y aprovechamiento del gas en rellenos y minas de carbón; mejora de la eficiencia energética en la industria del gas; cambios en la alimentación y manejo del ganado para reducir la fermentación entérica; manejo anaeróbico de efluentes con biodigestores; drenaje de arrozales y uso de cepas de arroz de crecimiento rápido; y fortalecimiento de la normativa y la vigilancia de fugas.

En síntesis, reducir las emisiones de $\mathrm{CH_4}$ es una de las acciones de mayor impacto inmediato para frenar el calentamiento global.

Ejercicio 2

Relacionar los tres tipos de hidrocarburos con su fórmula molecular y su tipo de enlace carbono-carbono.

Relación correcta:

Hidrocarburo	Fórmula y ejemplo	Característica del enlace C-C
Hidrocarburo Alcano	$\mathrm{C_2H_6}$ Etano	Llevan enlaces simples entre carbono y carbono
Hidrocarburo Alqueno	$\mathrm{C_2H_4}$ Eteno	Llevan un doble enlace entre carbono y carbono
Hidrocarburo Alquino	$\mathrm{C_2H_2}$ Etino	Llevan un triple enlace entre carbono y carbono

Justificación paso a paso:

Los alcanos son hidrocarburos saturados, es decir, todos los enlaces entre carbonos son simples. El etano $\mathrm{C_2H_6}$ cumple la fórmula general $\mathrm{C_nH_{2n+2}}$ con $n=2$ : $\mathrm{H_3C-CH_3}$ .
Los alquenos poseen un doble enlace $\mathrm{C=C}$ ; su fórmula general es $\mathrm{C_nH_{2n}}$ . El eteno $\mathrm{C_2H_4}$ corresponde a $n=2$ : $\mathrm{CH_2=CH_2}$ .
Los alquinos poseen un triple enlace $\mathrm{C\equiv C}$ ; su fórmula general es $\mathrm{C_nH_{2n-2}}$ . El etino $\mathrm{C_2H_2}$ corresponde a $n=2$ : $\mathrm{HC\equiv CH}$ .
Verificación: el etano tiene $2(2)+2 = 6$ hidrógenos ✔; el eteno $2(2) = 4$ ✔; el etino $2(2)-2 = 2$ ✔.

Respuesta

Alcano– $\mathrm{C_2H_6}$ –enlaces simples; Alqueno– $\mathrm{C_2H_4}$ –doble enlace; Alquino– $\mathrm{C_2H_2}$ –triple enlace.

Contenido de la página

EVALUACIÓN SECCIÓN 8

1. Analizo la situación actual con respecto a las grandes emisiones de metano $\mathrm{CH_4}$ en el ambiente y sus repercusiones sobre el entorno natural. Considero las fuentes de generación del metano, sus características relacionadas con atrapar más calor en la atmósfera comparado con el dióxido de carbono $\mathrm{CO_2}$ , así como las estrategias que se pueden adoptar para mitigar los graves problemas ambientales debido a la generación de gases de efecto invernadero. Escribo un texto sobre esta temática.

2. Relaciono los casilleros que se corresponden acorde a la información presentada.

Hidrocarburo	Fórmula / Nombre	Enlace C-C
Hidrocarburo Alcano	$\mathrm{C_2H_6}$ Etano	Enlaces simples entre carbono y carbono
Hidrocarburo Alqueno	$\mathrm{C_2H_4}$ Eteno	Un doble enlace entre carbono y carbono
Hidrocarburo Alquino	$\mathrm{C_2H_2}$ Etino	Un triple enlace entre carbono y carbono

Texto de Química — 113

Ejemplos resueltos

Determinar la fórmula molecular y el tipo de enlace del etano, eteno y etino.

Etano ( $n=2$ , alcano): $\mathrm{C_2H_{2(2)+2}=C_2H_6}$ , enlace simple $\mathrm{H_3C-CH_3}$ . 2. Eteno ( $n=2$ , alqueno): $\mathrm{C_2H_{2(2)}=C_2H_4}$ , doble enlace $\mathrm{CH_2=CH_2}$ . 3. Etino ( $n=2$ , alquino): $\mathrm{C_2H_{2(2)-2}=C_2H_2}$ , triple enlace $\mathrm{HC\equiv CH}$ .

Tablas (2)

Hidrocarburo	Fórmula / Nombre	Enlace C-C	Fórmula general
Alcano	$\mathrm{C_2H_6}$ Etano	Simple	$\mathrm{C_nH_{2n+2}}$
Alqueno	$\mathrm{C_2H_4}$ Eteno	Doble	$\mathrm{C_nH_{2n}}$
Alquino	$\mathrm{C_2H_2}$ Etino	Triple	$\mathrm{C_nH_{2n-2}}$

Potencial de calentamiento global (PCG)	Horizonte de 20 años	Horizonte de 100 años
Metano ( $\mathrm{CH_4}$ )	$\approx 80$ veces el $\mathrm{CO_2}$	$\approx 28\text{-}34$ veces el $\mathrm{CO_2}$
Dióxido de carbono ( $\mathrm{CO_2}$ )	1	1

Diagrama

graph LR
  subgraph Hidrocarburos
    A[Alcano\nC2H6 Etano\nEnlace simple C-C]
    B[Alqueno\nC2H4 Eteno\nDoble enlace C=C]
    C[Alquino\nC2H2 Etino\nTriple enlace C≡C]
  end
  A --> D[Enlaces simples entre carbono y carbono]
  B --> E[Un doble enlace entre carbono y carbono]
  C --> F[Un triple enlace entre carbono y carbono]

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

Metano: $\mathrm{CH_4}$ ; CO₂: $\mathrm{CO_2}$

$\mathrm{CH_4}$

$\mathrm{CO_2}$

$\mathrm{C_2H_6}$

$\mathrm{C_2H_4}$

$\mathrm{C_2H_2}$

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

$\mathrm{C_nH_{2n}}$

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

$\mathrm{H_3C-CH_3}$

$\mathrm{CH_2=CH_2}$

$\mathrm{HC\equiv CH}$

Glosario (8)

Metano: Hidrocarburo alcano más simple, CH₄, presente en gas natural y emitido por procesos biológicos; es un potente gas de efecto invernadero.
Gas de efecto invernadero: Gas que absorbe y reemite la radiación infrarroja terrestre, elevando la temperatura de la atmósfera.
Potencial de calentamiento global (PCG): Indicador de cuánta radiación infrarroja atrapa un gas comparado con el CO₂ en un horizonte de tiempo dado.
Alcano: Hidrocarburo saturado que solo contiene enlaces simples C-C; fórmula general CnH2n+2.
Alqueno: Hidrocarburo insaturado con un doble enlace C=C; fórmula general CnH2n.
Alquino: Hidrocarburo insaturado con un triple enlace C≡C; fórmula general CnH2n-2.
Fermentación entérica: Proceso digestivo anaeróbico en el rumen de los rumiantes que produce metano como subproducto.
Biodigestor: Sistema anaeróbico que degrada materia orgánica y recoge metano como biogás para aprovechamiento energético.

Preguntas para practicar

¿Por qué el metano es más eficiente para atrapar calor que el CO₂ a pesar de su corta vida atmosférica?

El metano posee bandas de absorción infrarroja (3,3 y 7,7 µm) menos saturadas que las del CO₂, por lo que cada molécula absorbe más radiación reemitida por la Tierra. Además, al oxidarse se transforma en CO₂ y vapor de agua, ambos GEI.

Menciona dos fuentes naturales y dos antropogénicas de metano.

Naturales: humedales y arrozales, volcanes y procesos de metanogénesis. Antropogénicas: ganadería rumiante, rellenos sanitarios, minería de carbón y fugas en la cadena de gas natural.

Temas y conceptos clave

Gases de efecto invernaderoMetano (CH₄)Clasificación de hidrocarburosEnlaces entre carbonosMetanoGas de efecto invernaderoPotencial de calentamiento globalFuentes de emisión de metanoAlcanoAlquenoAlquinoEnlace simple, doble y triple

Fuentes y referencias

IPCC, AR6: informes sobre gases de efecto invernadero y metano.
Ministerio de Educación del Ecuador, Currículo BGU de Química, 2024.

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Preguntas que la gente también hace

¿Por qué el metano atrapa más calor que el CO₂ a pesar de tener menor vida en la atmósfera?

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¿Cuáles son las principales fuentes antropogénicas de emisión de metano?

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¿Cómo se clasifican los hidrocarburos según el tipo de enlace entre carbonos?

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📌 Antes de leer esto

• Nomenclatura de compuestos orgánicos (alcanos, alquenos, alquinos)
• Fórmulas generales CnH2n+2, CnH2n, CnH2n-2
• Estructura de enlace simple, doble y triple
• Concepto de gas de efecto invernadero

Siguiente tema sugerido

Propiedades y usos de los hidrocarburos; nomenclatura IUPAC de compuestos orgánicos

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Ey EVALUACIÓN SECCIÓN 8 )

Analizo la situación actual con respecto a las grandes emisiones de metano CH, en el ambiente y sus repercusiones sobre el entorno natural. Considero las fuentes de generación del metano, sus características relacionadas con atrapar más calor en la atmósfera comparado con el dióxido de Carbono CO,, así como las estrategias que se pueden adoptar para mitigar los graves problemas ambientales debido a la generación de gases de efecto invernadero. Escribo

un texto sobre esta temática.

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