haletos, petroleo e gasolina
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HALETOS ORGÂNICOSPROF. KAIRES BRAGA
AULA 12
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DEFINIÇÃO:É todo composto derivado de hidrocarboneto, procedente da substituição de um ou mais hidrogênios da moléculas por átomos de halogênios: flúor, cloro, bromo ou iodo.
C HH
H
H
C BrH
H
H
C BrH
H
Br
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Nomenclatura IUPAC:Nome do halogênio + prefixo + infixo +
O
Nomenclatura Usual:Halogênio + ETO + de + radical + ILA
C BrH
H
H
Bromo metano(Brometo de metila)
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CH3 CH
Cl
CH3
F
2-cloropropano(Cloreto de propila)
Flúorbenzeno(Fluoreto de fenila)
2-Iodo-4-metilpentano
CH3 CH CH2 CH
CH3
CH3
I1 2 3 4 5
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Petróleoorigem, extração, refinação e aplicações
Aula 13
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Definição: O petróleo é uma mistura muito complexa de compostos orgânicos, principalmente hidrocarbonetos, associados a pequenas quantidades de outras classes de compostos que contêm nitrogênio, oxigênio e enxofre.
Formação: soterramento do fitoplâncton e do zooplâncton sob espessas camadas de rochas, sob a ação contínua do calor e da pressão.
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O petróleo bruto é submetido a dois processos mecânicos de purificação: decantação e filtração.
Decantação: processo utilizado para separar misturas de líquidos imiscíveis.(A finalidade no caso do petróleo é separá-lo da água salgada.)
Filtração: processo utilizado para separar misturas de um líquido com um sólido não dissolvido.
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(A finalidade é separar as impuezas sólidas do petróleo bruto, como areia e argila.)
Ao final desses dois processos, obtém-se o chamado petróleo cru.
REFINAÇÃO: é a separação de uma mistura complexa de hidrocarbonetos em misturas mais simples, com um número menor de componentes, às quais chamamos de frações do petróleo.
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Destilação fracionada do petróleo
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Frações do petróleo
a. Base parafínica: predominam alcanos (até 90%)b. Base asfáltica: predominam hidrocarbonetos de massa molar elevada.c. Base naftalênica: apresentam de 15% a 20% de ciclanos.d. Base aromática: apresentam de 25% a 30% de aromáticos.
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Frações
Gás natural (de 1 a 2 C, de 70% a 99% de metano). GLP (de 3 a 4 C) Éter do petróleo (de 5 a 6 C) Benzina (de 7 a 8 C) Nafta ou ligroína (de 8 a 9 C) Gasolina (de 6 a 10 C) Querosene (de 10 a 16 C) Óleo diesel (de 15 a 18 C)
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Óleo lubrificante (de 16 a 20 C) Vaselina (acima de 20 C) Parafina (sólidos de massa molar elevada) Asfalto Coque de petróleo
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GasolinaCraqueamento e índice de octanagem
Aula 14
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A percentagem de gasolina obtida diretamente pela destilação fracionada do petróleo cru é muito pequena, entre 7% e 15%.
Métodos de obtenção de gasolina a partir de hidrocarbonetos provenientes
de outras frações do petróleo.
Cracking ou pirólise do petróleo C12H26(l) C8H18(l) + C2H4(g)
fração querosene fração gasolina alceno
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Polimerização1ª etapa:
4 C2H4(g) C8H16(l)
alceno alceno
2ª etapa:
C8H16(l) + H2(g) C8H18(l)Ni(s)
Isomerização e reforma catalítica (reforming)O objetivo é aumentar a qualidade da gasolina.
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A isomerização é um processo no qual hidrocarbonetos de cadeia normal transformam-se em hidrocarbonetos de cadeia ramificada.A palavra reforming significa reformar, reestruturar e consiste em transformar hidrocarbonetos de cadeia normal em hidrocarbonetos cíclicos ou aromáticos.
Isomerização do heptano em 2-metil-hexanoCH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 CH CH2
CH3
CH2 CH2 CH3
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CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
H2C
H2CCH2
CH2
CH2
CH2
+ H2(g)
reforming do hexano em ciclo-hexano
reforming do hexano em benzenoCH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
+ 4 H2(g)
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Gasolina sintéticaO primeiro processo foi desenvolvido em 1916 pelo químico alemão Friedrich Karl Rudolph Bergius (1884-1949) e colaboradores.
Processo:Consiste em aquecer uma mistura de óleo e carvão mineral finamente dividido com gás hidrogênio, a temperaturas da ordem de 500°C, sob uma pressão de 250 atm, na presença de catalisadores.
x C(s) + y/2 H2(g) CxHy(l)
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O segundo processo foi desenvolvido em 1933 pelo químico alemão Hermann Otto Laurenz Fischer (1888-1960) e colaboradores.
Processo:Consiste na reação entre carvão mineral e água sob temperaturas da ordem de 1000°C para obtenção do gás de água (mistura de monóxido d carbono e gás hidrogênio). E seguida o gás de água é purificado pela eliminação de CO2 e aquecido novamente a 1000°C, formando uma mistura de hidrocarbonetos, CxHy.
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2 C(s) + 3 H2O(l) 1 CO(g) + 3 H2(g) + 1CO2(g)
x CO(g) + y H2(g) 1 CxHy(l) + y/2 H2O(v)
Índice de octanagemA gasolina é um combustível usado em motores de explosão. Quanto mais eficiente a explosão, maior será a potência do motor.
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Motor de explosão de quatro tempos
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Câmara de explosão ( motor de 4 tempos )
A B C DA- admissão B- compressãoC- explosão D- exaustão
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Índice de octanagem
A qualidade da gasolina está diretamente relacionada a quanto essa gasolina pode resistir à compressão sem sofrer explosão.
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Entre os compostos da fração gasolina, aquele que menos resiste à compressão é o heptano. Ao heptano foi atribuído o valor zero de octanagem ou zero octanas.Já o composto mais resistente à compressão é o 2,2,4-trimetilpentano, cujo nome usual é isoctano. Ao isoctano foi atribuído o valor 100 de octanagem ou 100 octanas.Exemplo: Quando se diz que uma gasolina é 80 octanas, isso significa que ela se comporta, em relação à resistência à compressão, como uma mistura de 80% de isoctano e 20% heptano.
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AntidetonantesSão substâncias que, ao serem misturadas à gasolina, aumentam sua resistência à compressão.
PbCH2
CH2
CH2
CH2
CH3
CH3CH3
CH3
Chumbo tetraetilaNaftaleno
H3C O C
CH3
CH3
CH3
Metiltercbutiléter(MTBE)
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Combustão completaQualquer hidrocarboneto (ou composto orgânico oxigenado, isto é, que possua apenas C, H e O) terá como produto de sua combustão completa apenas gás carbônico, CO2, água, H2O, e energia.
Combustão completa da gasolinaC8H18 + 25/2 O2 8 CO2 + 9 H2O
Combustão completa do etanolC2H6O + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O
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Lembre-se que as pessoas podem tirar tudo de você, menos o seu conhecimento. É o seu bem mais precioso. Explore; viage; descubra. Conheça.
Albert Einstein.