Contextualización

Los hidrocarburos son compuestos químicos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrógeno. Pertenecen a una gran familia de compuestos orgánicos y son los principales constituyentes del petróleo y del gas natural. Vamos a explorar los diferentes tipos de hidrocarburos: alcanos, alquenos, alquinos y aromáticos, así como su nomenclatura, estructura molecular y propiedades físicas y químicas.

La Química, tal como la conocemos hoy, comenzó con el descubrimiento de los hidrocarburos. Durante mucho tiempo, se creía que estos compuestos solo podían ser producidos por organismos vivos, de ahí el nombre de 'química orgánica'. Sin embargo, en 1825, un químico llamado Friedrich Wöhler descubrió que podía producir compuestos orgánicos en laboratorio. Este descubrimiento abrió un mundo de posibilidades y la química orgánica adquirió una nueva dimensión, convirtiéndose en uno de los principales campos de estudio en Química.

Los hidrocarburos son increíblemente importantes para la sociedad moderna. Son la materia prima principal utilizada en la producción de combustibles, plásticos, resinas, solventes, colorantes, medicamentos y muchos otros productos. Sin embargo, la quema de hidrocarburos para la producción de energía es una de las principales fuentes de gases de efecto invernadero, contribuyendo al calentamiento global y al cambio climático.

Para comprender, abordar y proponer soluciones sostenibles para el uso de hidrocarburos, es fundamental conocer las propiedades, características y aplicaciones de estos compuestos. En el presente proyecto, tendrás la oportunidad de explorar el mundo de los hidrocarburos, experimentar con sus propiedades y, finalmente, reflexionar sobre su impacto en la sociedad y en el medio ambiente.

Para profundizar en el estudio de los hidrocarburos, puedes consultar los siguientes recursos:

1. Libro 'Chemistry: The Central Science', de Brown, LeMay, Bursten, Murphy, Woodward y Stoltzfus. Especialmente el Capítulo 25, sobre Química Orgánica y Polímeros.

2. Documental 'The Secret Life of Plastics' (La Vida Secreta de los Plásticos), disponible en la plataforma de streaming Netflix. Este es un excelente recurso para entender el uso y el impacto de los hidrocarburos en la sociedad.

3. Sitio web de 'Folha de São Paulo' - Especial sobre Cambio Climático, que ayuda a comprender cómo la quema de hidrocarburos influye en el medio ambiente.

4. Sitio web del Proyecto de Química Orgánica Virtual, de la Universidad Estatal de Michigan, que ofrece una variedad de recursos interactivos para el estudio de química orgánica.

Actividad Práctica

Título de la actividad: Explorando el Mundo de los Hidrocarburos: Propiedades, Impacto y Soluciones Sostenibles

Objetivo del Proyecto:

El objetivo de este proyecto es proporcionar a los alumnos una comprensión profunda sobre los hidrocarburos, sus propiedades y el impacto de su uso en el medio ambiente. Los alumnos llevarán a cabo experimentos prácticos para entender las características físicas y químicas de los hidrocarburos y desarrollarán un trabajo escrito detallado sobre sus descubrimientos. Finalmente, se les desafiará a proponer soluciones sostenibles para los problemas ambientales asociados con el uso de hidrocarburos.

Descripción detallada del Proyecto:

El proyecto se llevará a cabo por grupos de 3 a 5 alumnos a lo largo de un período de un mes. Cada alumno será responsable de aproximadamente 5 a 10 horas de trabajo.

El proyecto se dividirá en dos partes principales: la fase experimental y el trabajo escrito.

Fase experimental:

En la fase experimental, los alumnos llevarán a cabo experimentos prácticos para estudiar las propiedades de los hidrocarburos, utilizando materiales simples y seguros. Construirán modelos moleculares de hidrocarburos y realizarán experimentos para explorar sus características físicas y reactividad.

Trabajo escrito:

Después de la fase experimental, los alumnos redactarán una monografía detallada explicando los conceptos teóricos detrás de los experimentos, describiendo los experimentos y sus resultados, y proponiendo soluciones sostenibles.

Materiales necesarios:

• Juego de química para la construcción de modelos moleculares
• Gafas de seguridad
• Guantes de laboratorio
• Alcanos de cadena corta (disponibles en tiendas de artículos químicos)
• Reactivos simples para probar la reactividad (determinados por el profesor)
• Cuaderno o computadora para investigación y redacción del trabajo
• Libros y recursos en línea para la investigación

Paso a paso detallado para la realización de la actividad:

1. Formación de grupos y planificación del proyecto: Los alumnos se agruparán y realizarán una planificación inicial del proyecto, dividiendo las tareas y estableciendo un cronograma para la realización del trabajo.

2. Estudio teórico: Los alumnos llevarán a cabo una investigación detallada sobre los hidrocarburos, estudiando sus propiedades, nomenclatura, estructura molecular e impacto ambiental. Deben consultar tanto libros de química como recursos en línea recomendados.

3. Experimentos prácticos: Los alumnos llevarán a cabo experimentos para estudiar las propiedades y la reactividad de los hidrocarburos. Construirán modelos moleculares de hidrocarburos y realizarán pruebas para comprender sus características físicas y químicas. Estos experimentos deben documentarse en detalle.

4. Redacción del trabajo: Los alumnos organizarán su investigación y resultados experimentales en un trabajo escrito detallado. El trabajo debe incluir una introducción detallada sobre los hidrocarburos, un desarrollo que explique la teoría y los experimentos realizados, y una conclusión que incluirá una propuesta de soluciones sostenibles para los problemas ambientales causados por los hidrocarburos.

5. Revisión y entrega del trabajo: Los grupos realizarán una revisión final del trabajo, realizando las correcciones necesarias. Finalmente, entregarán el trabajo al profesor en el plazo establecido.

Entrega del Proyecto

Al final del mes, los alumnos deberán entregar la siguiente documentación:

Informe de Proyecto que contiene:

1. Introducción: donde el alumno contextualizará el tema, su relevancia y aplicación en el mundo real, así como el objetivo de este proyecto.
2. Desarrollo: donde el alumno explicará la teoría detrás de los hidrocarburos, describirá los experimentos realizados, presentará y discutirá los resultados obtenidos.
3. Conclusión: donde el alumno concluirá el trabajo, explicitando los aprendizajes obtenidos, los resultados de la discusión sobre los hidrocarburos y las conclusiones extraídas sobre el proyecto.
4. Bibliografía utilizada: donde el alumno debe indicar las fuentes en las que se basaron para trabajar en el proyecto como libros, páginas web, videos, etc.

Se espera que al final de este proyecto, los alumnos hayan obtenido una comprensión clara y profunda de qué son los hidrocarburos, sus propiedades y características, así como la relevancia de esta categoría de compuestos para la sociedad en general y para el medio ambiente.