COLEGIO: SANTA ANA GASES- EL ACETILENO

ALUMNA: Viviana Calle MayserCURSO: 5 RojoMATERIA: QumicaPROFESOR: Sr. Elas MamaniAO: 2014

INDICE1. RESUMEN1.1 LEYES DE LOS GASES 2. OBJETIVOS3. DESARROLLO3.1 ACETILENO 3.2 CONCEPTO 3.3 CARACTERISTICAS 3.4 ESTRUCTURA DEL ACETILENO3.5 USO3.5.1 EN LA ACTUALIDAD3.5.2 EN LAS INDUSTRIAS3.5.3 EN LA MEDICINA 3.5.4 EN OTROS3.6 PROTECCION PERSONAL3.7 PRINCIPALES PRECAUCIONES EN MANEJO Y ALMACENAMIENTO3.8 RESUMEN DE RIESGOS Y EFECTOS AGUDOS SOBRE LA SALUD3.9 APLICACIN3.10 VENTAJAS4. CONCLUSION5. ANEXOS6. BIBLIOGRAFIA

GASES

1. RESUMEN: Se denominagasalestado de agregacin de la materiaen el cual, bajo ciertas condiciones de temperatura y presin, sus molculas interaccionan solo dbilmente entre s, sin formar enlaces moleculares, adoptando la forma y el volumen del recipiente que las contiene y tendiendo a separarse, esto es, expandirse, todo lo posible por su altaenerga cintica. Los gases sonfluidosaltamentecompresibles, que experimentan grandes cambios dedensidadcon la presin y la temperatura. Las molculas que constituyen un gas casi no son atradas unas por otras, por lo que se mueven en el vaco a gran velocidad y muy separadas unas de otras, explicando as las propiedades: Las molculas de un gas se encuentran prcticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atraccin entre las molculas son despreciables, en comparacin con la velocidad a que se mueven sus molculas. Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene. Los gases no tienen forma definida, adoptando la de los recipientes que las contiene. Pueden comprimirse fcilmente, debido a que existen enormes espacios vacos entre unas molculas y otras.Atemperatura y presin ambientaleslos gases pueden ser elementos como el hidrgeno, el oxgeno, el nitrgeno, el cloro, el flor y losgases nobles, compuestos como el dixido de carbono o el propano, o mezclas como el aire.Losvaporesy elplasmacomparten propiedades con los gases y pueden formar mezclas homogneas, por ejemplovapor de aguayaire, en conjunto son conocidos comocuerpos gaseosos,estado gaseosoofase gaseosa.1.1 LEYES DE LOS GASESExisten diversas leyes derivadas de modelos simplificados de la realidad que relacionan lapresin, elvolumeny latemperaturade un gas.

Ley de Boyle-MariotteLa Ley de Boyle-Mariotte (oLey de Boyle), formulada porRobert BoyleyEdme Mariotte, es una de lasleyes de los gasesque relaciona elvolumeny lapresinde una cierta cantidad de gas mantenida atemperaturaconstante. La ley dice que a una temperatura constante y para una masa dada de un gas el volumen del gas varia de manera inversamente proporcional a la presin absoluta del recipiente:

Ley de CharlesA una presin dada, el volumen ocupado por una cierta cantidad de un gas es directamente proporcional a su temperatura.Matemticamente la expresin sera: o .en trminos generales:(V1 * T2) = (V2 * T1)

Ley de Gay-LussacLa presin de una cierta cantidad de gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:

Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero ha de enfriarse el volumen de gas deseado, hasta una temperatura caracterstica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presin requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente y eventualmente, explote.Ley general de los gasesCombinando las tres leyes anteriores se obtiene:

Ley de los gases idealesDe laley general de los gasesse obtiene la ley de losgases ideales. Su expresin matemtica es:

siendoPlapresin,Velvolumen,nel nmero demoles,Rlaconstante universal de los gases idealesy T latemperaturaen Kelvin. Tomando el volumen de un mol a una atmsfera de presin y a 273 K, como 22,4 l se obtiene el valor de R= 0,082 atmlK1mol1El valor de R depende de las unidades que se estn utilizando: R = 0,082 atmlK1mol1si se trabaja con atmsferas y litros R = 8,31451 JK1mol1si se trabaja enSistema Internacional de Unidades R = 1,987 calK1mol1 R = 8,31451 1010erg K1mol1 R = 8,317x103(m)(Kpa)/(mol)(K) si se trabaja con metros cbicos y kilo pascales2. OBJETIVOS Conocer a profundidad el acetileno y sus usos. Dar a conocer las propiedades del acetileno. 3. DESARROLLO3.1 ACETILENO3.2 CONCEPTOElacetilenooetinoes elalquinoms sencillo. Es ungas, altamente inflamable, un poco ms ligero que elairee incoloro. Produce una llama de hasta 3000 C, una de las temperaturas de combustin ms altas conocidas, superada solamente por la del hidrgeno atmico (34004000 C), elciangeno(4525 C) y la deldicianoacetileno(4987 C).

3.3 DESCRIPCION El Acetileno es un gas compuesto por Carbono e Hidrgeno (12/1 aprox. en peso). En condiciones normales es un gas un poco ms liviano que el aire, incoloro. El Acetileno 100% puro es inodoro, pero el gas de uso comercial tiene un olor caracterstico, semejante al ajo. No es un gas txico ni corrosivo. Es muy inflamable. Arde en el aire con llama luminosa, humeante y de alta temperatura. Los limites inferior y superior de inflamabilidad son 2.8% y 93% en volumen de Acetileno en Aire.El Acetileno puro sometido a presin es inestable, se descompone con inflamacin dentro de un amplio rango de presin y temperatura. Por esto, en el cilindro se entrega diluido en un solvente, que generalmente es acetona, impregnado en un material poroso contenido en el cilindro, que almacena el Acetileno en miles de pequeas cavidades independientes. En esta forma, el Acetileno es seguro en su transporte y almacenamiento. 3.4 CARACTERISTICAS La descomposicin del acetileno es unareaccin exotrmica. Tiene unpoder calorficode 12000 Kcal/kg. Asimismo su sntesis suele necesitar elevadas temperaturas en alguna de sus etapas o el aporte de energa qumica de alguna otra manera.El acetileno es un gas explosivo si su contenido en aire est comprendido entre 2 y 82%. Tambin explota si se comprime solo, sin disolver en otra sustancia, por lo que para almacenar se disuelve enacetona, un disolvente lquido que lo estabiliza.Otra de sus caractersticas son: Inflamable Incoloro Olor a ajo Ms ligero que el aire Irritante

3.5 ESTRUCTURA DEL ACETILENO El miembro ms sencillo de la familia de los alquinos es el acetileno, C2H2. Empleando los mtodos que aplicamos a la estructura del etileno, obtenemos una estructura en la que los tomos de carbono comparten tres pares de electrones; es decir, estn unidos por un triple enlace. El triple enlace carbono-carbono es la caracterstica distintiva de la estructura de los alquinos.

Una vez ms, la mecnica cunticada mucha ms informacin sobre el acetileno y su triple enlace. Para formar enlaces con dos tomos adicionales, el carbono utiliza dos orbitales hbridos equivalentes: orbitales sp que resultan de mezclar unorbital s y otro p. Estos orbitales sp se encuentran en una lnea recta que pasa por el ncleo del carbono, por lo que el ngulo entre ellos es de 180. Esta disposicin linealpermite la mxima separacin de los orbitales hbridos. As como la repulsin entre orbitales genera cuatro enlaces tetradricos o tres trigonales, tambin genera dos enlaces lineales.

Si ordenamos los dos carbonos y los dos hidrgenos de manera que se produzca un solapamiento de orbitales, obtenemos la estructura mostrada en la figura 1.

El acetileno es una molcula lineal que tiene los cuatro tomos ubicados a lo largo de una lnea recta. Tanto los enlaces carbono-hidrgeno como los carbono-carbono son cilndricamente simtricos en torno a una lnea que une los ncleos; por tanto, son enalces o.Sin embargo, la molcula an no est completa. Al formar los orbitales sp recin descritos, cada carbono slo utiliza uno de sus tres orbitales p, por lo que an quedan otros dos. Cada uno de estos ltimos consta de dos lbulos iguales, cuyo eje es perpendicular, al eje del otro orbital p y al de los orbitales sp; cada orbital p est ocupado por un solo electrn. La suma de dos orbitales p perpendiculares no da cuatro lbulos esfricos, sino una sola nube con forma de rosca (Fig. 2). El solapamiento de los orbitales p de un carbonoCon los del otro permite el apareamiento de electrones. Se forman dos enlaces, que juntos generan una envoltura cilndrica en torno a la lnea de unin de los ncleos (Fig. 3). Por tanto, el triple enlace carbono-carbono est constituido por un enlaces o fuerte y dosms dbiles; su energa total es de 198 kcal. Es ms fuerte que el doble enlace delEtileno (163 kcal) o elsimple del etano (88 kcal), por consiguiente es ms corto que ambos.Nuevamente, esta estructura de la mecnica cuntica se comprueba directamente. La difraccin electrnica, la de rayos X y la espectroscopia indican que el acetileno (Fig. 4) es

Una molcula lineal. La distancia C-C es 1.21 A, comparada con 1.34 A del etileno y 1.53 A del etano. En la figura 5 se muestra un modelo de la molcula de acetileno.Como en el caso del doble enlace, la estructura del triple enlace queda verificada aunque esta vez de forma negativa por la evidencia del nmero de ismeros. Los modelos nos permiten apreciar que la linealidad de los enalces no admite isomera geomtrica: tales ismeros no han sido encontrados.En el acetileno, la distancia C-H es 1.08 A, an ms corta que en el etileno (1.103 A); debido a su mayor carcter s, los orbitales sp son ms pequeos que los sp2, por lo que el carbono con hibridacin sp forma enlaces ms cortos que el carbono con hibridacin sp2.No se conoce la energa de disociacin del enlace C-H del acetileno, pero cabe suponer que es mayor que la del etileno. Extraamente, la misma hibridacin sp, que con toda seguridad hace ms dificil la ruptura del enlace C-H para formar radicales libres (homlisis), facilita, como veremos (Sec. 11), la ruptura para formar iones (heterlisis).

3.6 USO3.7 PRIMEROS USOS: A principios del siglo XX, el acetileno tena mltiples aplicaciones debido a la fijeza y claridad de su luz, su potencia calorfica, su facilidad de obtencin y su bajo costo. Los aparatos generadores se haban tambin perfeccionado, siendo casi todos ellos del sistema en que el agua cae sobre el carburo, estando la cada de aqulla graduada de tal modo por diversos juegos devlvulas, palancas y contrapesos que casi se lleg a evitar la sobreproduccin de gas que tanto daaba a los aparatos anteriores.El acetileno se utilizaba en generadores, en lmparas deminerao en elsopleteoxiacetilnico empleado en la soldadura autgena produciendo temperaturas de hasta 3000 C, el alumbrado de proyectores para la marina y paracinematgrafos. Los automviles llevaban tambin a principios del siglo en su mayora faros con aparatos autogeneradores de acetileno. Se llegaron a construir diversos aparatos de salvamento como cinturones,chalecos,boyas, etc., en cuyo interior y en un depsitoad hocllevaban una dosis de carburo de calcio dispuesto de tal suerte, que al ponerse el carburo en contacto con el agua se produjera el gas acetileno, dejando henchido convenientemente el aparato3.8 EN LA ACTUALIDAD: El acetileno se utiliza como fuente de iluminacin y de calor. En la vida diaria el acetileno es conocido como gas utilizado en equipos de soldadura debido a las elevadas temperaturas (hasta 3000C) que alcanzan las mezclas de acetileno y oxgeno en su combustin.El acetileno es adems un producto de partida importante en la industria qumica. Hasta la segunda guerra mundial una buena parte de los procesos de sntesis se basaron en el acetileno. Hoy en da pierde cada vez ms en importancia debido a los elevados costes energticos de su generacin.Disolventes como eltricloretileno, eltetracloretano, productos de base comovinilteresyvinilsteresy algunos carbociclos (sntesis segnReppe) se obtienen a partir del acetileno. ste tambin se utiliza en especial en la fabricacin del cloroetileno (cloruro de vinilo) para plsticos, del etanal (acetaldehido) y de losneoprenosdelcaucho sinttico.

3.9 EN LAS INDUSTRIAS: Tambin se utiliza Como agente calorfico es un combustible de alto rendimiento, utilizado grandemente en las aplicaciones oxiacetilnicas. Las temperaturas alcanzadas por esta mezcla varan segn la relacin Acetileno-Oxgeno, pudiendo llegar a ms de 3000 C. En la industria qumica, por su gran reactividad, es utilizado en sntesis de muchos productos orgnicos. En el empaque de alimentos para evitar oxidacin y enranciamiento. En la fabricacin de refrigeradores, para elaborar espumas plsticas (poliuretano). Presurizacin de envase metlico (lata) plstico (PET) de bebidas (agua purificada, refrescos y jugos). Con Hidrgeno en la desoxidacin y proteccin de superficies metlicas, en la industria galvanizadora y de metal laminado. En la industria de pinturas y barnices, para inertizar reactores de resinas sintticas. En la industria de aceites comestibles, para inertizar tanques de almacenamiento e inertizacin de tuberas; y en el enfriamiento y texturizacin de margarina del hidrogenado de aceites. En la obtencin de la textura de la mayonesa y alimentos semislidos Presurizacin para limpieza de tuberas de distribucin de inflamables, en industrias petroleras, de combustibles y gas. En el empaque de caf tostado y molido para conservar sabor y aroma. En la limpieza y mantenimiento de pozos geotrmicos.

3.10 MEDIDAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL.

Instrucciones para combatir incendios: Si es posible, se debe detener la fuga cerrando la vlvula. Los acumuladores cercanos al fuego deben ser retirados. Los acumuladores que se encuentren expuestos al fuego deben ser enfriados rocindolos con agua desde un lugar seguro. Algunos acumuladores cuentan con un dispositivo de alivio de presin interna que permite que el gas se fugue en caso de que el envase no pueda ser retirado del rea del incendio, para evitar que explote. Si el incendio se extingue antes que la fuga sea sellada, el gas puede encenderse explosivamente sin aviso y causar dao extensivo, heridas o muertes. En este caso, aumentar la ventilacin (en reas cerradas) para prevenir la formacin de mezclas inflamables o explosivas, y se deben eliminar todas las posibles fuentes de ignicin.

Si un camin que transporte acumuladores se ve involucrado en un incendio, aislar un rea de 1600 metros (1 milla) a la redonda. Combatir el incendio desde una distancia segura, utilizando soportes fijos para las mangueras.

En caso de incendio: Usar roco de agua, polvo qumico seco y dixido de carbono.

3.11 PROTECCIN PERSONAL

Para la proteccin respiratoria: Usar proteccin respiratoria como equipo autnomo de respiracin (SCBA) o mscaras con mangueras de aire y de presin directa si el nivel de oxgeno est por debajo del 19.5% o durante emergencias de un escape del gas. Los purificadores de aire no proveen suficiente proteccin.

Para el manejo de acumuladores es recomendable

Para la proteccin para las manos: usar guantes industriales verificando que estos estn libres de aceite y grasa

Para la proteccin para ojos: gafas de seguridad

Para la proteccin de la piel: botas con puntera de acero y ropa de algodn para prevenir la acumulacin de cargas electrostticas.3.12 EN LA MEDICINA Como el Helio Refrigerante de los lsers de dixido de carbono.

OTROS USOS Uso analtico, en grado UHP, Como gas portador inerte en Cromatografa de Gases.3.13 PRINCIPALES PRECAUCIONES EN MANEJO Y ALMACENAMIENTO Por su amplio rango de inflamabilidad, el Acetileno es un gas que debe ser tratado con especial cuidado. Por esta razn, en las etapas de produccin, transporte y manipulacin, debe evitarse que el gas se encuentre en forma libre, a una presin de trabajo mxima recomendada por una de las normas de la CGA que es 14.5psi Los cilindros de Acetileno deben ser siempre transportados en posicin vertical con su tapa y almacenados en la misma forma para evitar que al abrirse la vlvula pueda derramarse acetona. Usar el cilindro slo hasta que la presin indique 29psi(2 bar). Operar las vlvulas con suavidad para evitar calentamientos localizados. Los lugares donde se trabaja con Acetileno deben tener una ventilacin adecuada. Los cilindros deben almacenarse a una distancia prudente de los cilindros de Oxgeno (6 metros como mnimo) en caso que exista limitacin de espacio, se recomienda una pared cortafuego entre los lugares de almacenamiento de ambos gases. Si un cilindro se calienta internamente (detectable por descascaramiento de la pintura ), hay que evacuar el rea y mojarlo con agua hasta que se enfre (el agua en este momento dejar de evaporarse), esperar dos horas y volver a mojar.3.14 RESUMEN DE RIESGOS El acetileno puede afectar al inhalarlo El acetileno puede causar mareo, sensacin de desvanecimiento y hasta desmayo. Niveles muy elevados de acetileno pueden reducir la cantidad de oxgeno en el aire y ocasionar la muerte. El acetileno es una substancia sumamente inflamable y presenta una grave peligro de incendio y explosin. 3.15 EFECTOS AGUDOS SOBRE LA SALUDAlgunos efectos pueden ser a largo plazo, unos pueden durar meses y otros aos pero estos son algunos: Riesgo de cncer: Segn los estudios realizados aun no se ha determinado si el acetileno puede causar cncer en los animales. Riesgo para la reproduccin no se han realizados estudios a personas mayores de 30 aos pero si se logro ver que sui existe este riesgo con personas menores de 25 aos, es por esto que se recomienda el uso de ropa especial para manipular dicha sustancia. Por su amplio rango de inflamabilidad, el acetileno es un gas que debe ser tratado con especial cuidado. Por esta razn, en las etapas de produccin, transporte y manipulacin, debe evitarse que el gas se encuentre en forma libre, a una presin manomtrica superior a 1 bar (14,5 psi). La presin de trabajo mxima recomendada por la norma CGA es 1 bar (14,5 psi). Los cilindros de acetileno deben siempre ser transportados en posicin vertical, con su tapa-gorro y almacenados en la misma forma para evitar que al abrirse la vlvula pueda derramarse acetona. Utilizar el cilindro, slo hasta que la presin interna indique 2 bar (29 psi) para as evitar la contaminacin del cilindro. Operar las vlvulas con suavidad para evitar calentamientos localizados. Los lugares en que se trabaja con acetileno deben ser ventilados adecuadamente. Los cilindros deben almacenarse a prudente distancia de los de oxgeno (5 metros). Es altamente recomendable un muro cortafuego entre los lugares de almacenamiento de ambos gases. Si un cilindro se calienta internamente (detectable por descascaramiento de la pintura), habr que evacuar el rea y mojar con agua hasta que se enfre (el agua deja de vaporizarse), esperar dos horas y volver a mojar. El acetileno no es corrosivo, de manera que es compatible con los metales de uso comn, excepto cobre, plata y mercurio, los que forman acetiluros que son susceptibles de descomponerse en forma violenta. Se debe evitar el uso de bronces que contengan ms de 66% de cobre, las soldaduras que contengan cobre o plata, y los manmetros de mercurio3.16 APLICACIONES: Soldadura y corte Como gas de alta pureza para equipos de espectrometra de masas.

3.17 VENTAJAS Disponibilidad inmediata y asistencia tcnica en toda la repblica mexicana Velocidad de corte Combustin limpia4. CONCLUSION el acetileno es un gas realmente peligroso e inflamable, en la actualidad se lo utiliza en diversos campos, en el que se hace mas uso es en el aspecto industrial, este gas puede traer diversas consecuencias no solo para las personas que lo manejan sino tambin pero el medio ambiente. De este gas se puede obtener muchos derivados que pueden contener ms o menos de este gas pero tambin se lo puede mezclar con sustancias altamente peligrosas y esto ocasiona un dao an ms elevado.

5. ANEXOSEn las industrias

Manera de distribuirlo

Compuesto del gas

6. BIBLIOGRAFIA http://es.wikipedia.org/wiki/Acetileno http://www.infrasal.com/index.php?option=com_content&view=article&id=43&Itemid=14 http://www.infra.com.mx/index.php/acetileno/ http://www.indura.net/productos_detalles.asp?idq=4 http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/FichasTecnicas/FISQ/Ficheros/0a100/nspn0089.pdf http://organica1.org/qo1/Mo-cap11.htm