Química del carbono en contextos industriales, biológicos y medioambientales
Este bloque conecta la química del carbono con la industria, la biología y el medio ambiente. La PAU pregunta por polímeros, combustibles, biomoléculas y contaminantes, y puede pedir un cálculo sencillo de rendimiento o de emisiones.
Polímeros
- Polímeros de adición: se repite la unidad monómera sin pérdida de moléculas pequeñas (PE, PP, PVC, PS).
- Polímeros de condensación: se libera agua u otra molécula pequeña (PET, nylon, baquelita).
- Las propiedades dependen de la masa molar, la cristalinidad y las fuerzas intermoleculares.
Industria y combustibles
- El petróleo se separa por destilación fraccionada; el cracking aumenta la proporción de fracciones ligeras y el reforming mejora el octanaje.
- La combustión completa de un hidrocarburo produce CO₂ y H₂O; la incompleta puede dar CO y hollín.
- Biocombustibles como el etanol y el biodiésel son renovables, pero su balance de CO₂ debe analizarse.
Biomoléculas
- Glúcidos: monosacáridos, disacáridos y polisacáridos; enlace O-glucosídico.
- Lípidos: ésteres de glicerol y ácidos grasos; saponificación.
- Proteínas: aminoácidos unidos por enlace peptídico; estructura primaria a cuaternaria.
- Ácidos nucleicos: nucleótidos con enlace fosfodiéster.
Medio ambiente
- Gases de efecto invernadero: CO₂, CH₄, N₂O; el efecto invernadero no es en sí un fenómeno negativo.
- Lluvia ácida: SO₂ y NOₓ forman H₂SO₄ y HNO₃.
- Los CFC destruyen el ozono estratosférico; los plásticos persistentes son un problema de residuos.
Ejemplo resuelto
Calcula la masa de CO₂ emitida al quemar completamente 1,00 kg de octano (C₈H₁₈). La ecuación es C₈H₁₈ + 25/2 O₂ → 8 CO₂ + 9 H₂O. M(C₈H₁₈) = 114 g mol⁻¹; 1000 g son 8,77 mol. Se producen 8 × 8,77 = 70,2 mol de CO₂; M(CO₂) = 44 g mol⁻¹, luego 70,2 × 44 = 3,09 × 10³ g ≈ 3,1 kg de CO₂.
Errores que cuestan puntos
- Confundir polímero de adición con el de condensación.
- No ajustar la combustión.
- Olvidar que el enlace peptídico es una amida.
- Afirmar que todo lo natural es inocuo o que todo lo sintético es contaminante.
- Mezclar renovable con biodegradable.