Preguntas y problemas
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El acceso y uso de Internet se asume al responder a todas las preguntas, incluida la información general, las estadísticas, las constantes y las fórmulas matemáticas necesarias para resolver problemas. Estas preguntas están diseñadas para promover la indagación y el pensamiento en lugar de simplemente encontrar material en el texto. Entonces en algunos casos puede haber varias respuestas “correctas”. Por lo tanto, si tu respuesta refleja un esfuerzo intelectual y una búsqueda de información de fuentes disponibles, tu respuesta puede considerarse “correcta”.
1. Discutir las ventajas que tienen las materias primas biológicas sobre el petróleo. ¿Hay desventajas?
2. ¿Cuál es una diferencia química fundamental entre el petróleo y las materias primas biológicas?
3. Permanganato de potasio, dicromato de sodio y peróxido de hidrógeno pueden usarse los tres como reactivos para reaccionar con moléculas orgánicas. ¿Qué tipo de reacción a ellos provocan que ocurra? ¿Cuál de estos sería considerado como el reactivo más verde y por qué es así?
4. Nombrar tres tipos de reacciones utilizadas en el procesamiento de materias primas. ¿Cuál es mejor desde el punto de vista de la química verde?
5. Nombrar varias fracciones de biomasa que puedan ser utilizadas para materias primas. ¿Cuál de estos es el menos útil?
6. ¿Cómo se extraen los aceites de fuentes vegetales?
7. Use fórmulas químicas para argumentar que los carbohidratos son una materia prima química más oxidada que los hidrocarburos.
8. Antes de que se desarrollara la industria petroquímica, ¿el uso del carbón en la fabricación de acero dio lugar a una importante industria química orgánica? Explique por qué esto fue así y enumere algunos de los productos que se hicieron
9. Nombrar algunas categorías de productos químicos producidos rutinariamente por fermentación.
10. ¿Qué material farmacéutico se ha producido por fermentación durante muchos años?
11. ¿Cuál es la primera y más importante consideración en el desarrollo de un proceso de fermentación para la producción de un químico?
12. ¿Cuál es la importancia de la temperatura en los procesos de fermentación? ¿Qué pasa si la temperatura es demasiado alta?
13. ¿Qué producto químico se elabora en mayores cantidades por fermentación?
14. ¿En qué aspecto fundamental son las plantas productoras de material más eficientes que la fermentación?
15. ¿Qué avance relativamente reciente en biotecnología ha aumentado en gran medida el alcance de los materiales potencialmente producidos por las plantas?
16. ¿Por qué los álamo híbridos son particularmente importantes en la producción de materias primas?
17. Describir las características estructurales de la glucosa y otros carbohidratos que los convierten en buenas plataformas para la síntesis química.
18. Dar una desventaja y una ventaja del uso de la celulosa como fuente de glucosa.
19. Enumere algunos de los peligros asociados con la síntesis química del ácido adípico utilizado para fabricar nylon.
20. Dar una preocupación importante con el uso del benceno como materia prima.
21. ¿Cuál es una característica química del ácido 3-deshidroshikímico que podría llevar a usos mucho mayores para el mismo?
22. Si bien la fórmula química de la glucosa es C 6 H 12 O 6, la del polímero de celulosa hecho de glucosa es (C 6 H 10 O 5) n donde n es un gran número. Dado que la celulosa está hecha de glucosa, ¿por qué la fórmula de celulosa no es (C 6 H 12 O 6) n?
23. ¿Por qué la pulpa de madera consiste principalmente en celulosa, tratada con oxidantes? ¿Qué oxidantes son los preferidos y cuáles han perdido el favor?
24. Dé algunos ejemplos de celulosa modificada químicamente útil. ¿Cuál de estos ha demostrado ser bastante peligroso?
25. En los animales rumiantes que tienen bacterias en sus estómagos que digieren la celulosa, las bacterias del rumen y los ácidos orgánicos que generan se pasan a través del tracto digestivo donde se disuelve la biomasa bacteriana, con los productos y los ácidos orgánicos previamente generados absorbidos por el animal como alimento. Sugerir por qué se utiliza piedra caliza básica en los procesos de lotes grandes que utilizan bacterias ruminales en digestores para producir ácidos orgánicos a partir de celulosa.
26. ¿Por qué es difícil tratar con la lignina como fuente de materias primas químicas? ¿Cuál es el principal uso actual de los residuos de lignina?
27. Utilizando recursos de internet, tratar de encontrar un ejemplo de una biorrefinería operativa que esté en operación comercial o a nivel de planta piloto. ¿Qué materiales procesa y cómo los procesa? ¿Cuáles son sus principales productos?
28. Dar la principal ventaja de los biopolímeros desde el punto de vista ambiental.
29. ¿Qué característica estructural de los hidroxialcanoatos les permite producir moléculas poliméricas?
30. ¿Cuál fue la fuente original de polímeros de poli (hidroxialcanoato)? ¿Cómo se propone ahora producirlos?
31. Aunque las enzimas no se han desarrollado específicamente para actuar sobre compuestos sintéticos, tienen algunas ventajas específicas que las hacen atractivas para llevar a cabo procesos químicos sobre compuestos sintéticos. ¿Cuáles son algunas de estas ventajas?
32. Nombrar dos químicos para los que se ha demostrado que los procesos enzimáticos pueden convertir realmente las materias primas sintéticas en productos químicos normalmente elaborados por reacciones químicas no biológicas.