Parte ii técnico

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Parte ii técnico

  1. 1. QUÍMICA DO PETRÓLEO... Prof. Janine Ferreira
  2. 2. Temperatura de Ebulição -TE(°C) <ul><li>São dois os fatores que influem nas temperaturas de ebulição : </li></ul><ul><li>O tamanho das moléculas; </li></ul><ul><li>Os tipos de interações intermoleculares; </li></ul>
  3. 3. DIPOLO – DIPOLO: EM MOLÉCULAS POLARES LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO: EM MOLÉCULAS POLARES COM
  4. 4. TODOS OS HIDROCARBONETOS SÃO APOLARES : INTERAÇÃO INTERMOLECULAR: DIPOLO INDUZIDO
  5. 5. Temperatura de Ebulição -TE(°C) <ul><li>Proporcional ao tamanho da cadeia: MAIOR CADEIA = MAIOR T.E. </li></ul><ul><ul><li>Área de contato maior, entre as moléculas! </li></ul></ul><ul><li>Para hidrocarbonetos ramificados: MAIOR NÚMERO DE RAMIFICAÇÕES = MENOR T.E. </li></ul><ul><ul><li>Área de contato menor, entre as moléculas! </li></ul></ul>
  6. 6. Solubilidade <ul><li>A solubilidade dos compostos orgânicos também depende das forças intermoleculares. </li></ul>
  7. 7. Quando maior a cadeia carbônica, menor será a solubilidade.
  8. 9. <ul><li>Vitamina C – Hidrossolúvel </li></ul>
  9. 10. <ul><li>Vitamina A e E – Lipossolúveis </li></ul>
  10. 11. PETRÓLEO Utilizado por nossos ancestrais para impermeabilizar barcos, iluminação de ruas, unir pedras nas construções e até para preservar os seus mortos. A indústria do petróleo começou nos E.U.A. com a perfuração do primeiro poço produtor em 1859. No Brasil, a primeira jazida de petróleo foi descoberta em 1939, no município de Lobato – BA. A Petrobrás é criada em 3 de outubro de 1953.
  11. 12. Composição Todo petróleo em estado natural é uma mistura complexa de hidrocarbonetos. <ul><li>DIVISÃO: - Base Parafínica (90% de alcanos). </li></ul><ul><li>Base Naftênica (alcanos + 15 a 20% de alcenos e ciclanos). </li></ul><ul><li>- Base Aromática (alcanos + 25 a 30% de aromáticos). - Base Asfáltica (Hc de massa molar elevada). </li></ul>O petróleo brasileiro é essencialmente de base parafínica.
  12. 13. Perfuração Uma jazida petrolífera contém água salgada e mistura gasosa, principalmente metano, quando o local é perfurado a pressão dos gases faz com que o petróleo jorre para fora. Posteriormente é necessário bombear - petróleo bruto. Separações antes do refino: Decantação: Petróleo da água salgada. O petróleo é menos denso que a água por isso fica na parte superior. Filtração: separar areia e argila.
  13. 14. Como separar as subst. de uma solução ? Hexano – T ebulição = 69  C Heptano – T ebulição = 98  C
  14. 16. O refino O petróleo entra por uma fornalha onde é vaporizado; a seguir passa por uma torre de destilação (destilação fracionada) onde é separado em várias frações. O resíduo da primeira torre é reaquecido e vai para uma segunda torre de destilação à vácuo (pressão reduzida) saindo óleos lubrificantes e o resíduo final que é o asfalto.
  15. 18. Cracking (quebra) térmico do petróleo ou Craqueamento do petróleo A destilação fracionada não é suficiente para atender a demanda de combustíveis . Em geral, apenas 15 % do petróleo é convertido diretamente em gasolina. A pirólise do petróleo visa a quebra por aquecimento de moléculas maiores em moléculas menores, componentes da gasolina, por exemplo.
  16. 19. Cracking catalítico triplica a quantidade de gasolina obtida do petróleo Ex: C 16 H 34 C 8 H 18 + 4 C 2 H 4 Óleo diesel gasolina alqueno
  17. 20. Reforming A reformação catalítica é um processo de refinação com duas principais finalidades: A) conversão de combustível de baixo IO (índice de octano) em outra de maior IO; B) produção de hidrocarbonetos aromáticos.
  18. 21. Octanagem Octanagem é a denominação dada à capacidade que um combustível tem de resistir à compressão, sem entrar em processo de detonação (queima espontânea da mistura). Quanto maior a octanagem, maior será a resistência a esse fenômeno, muito prejudicial ao motor. gasolina de baixa octanagem (não resiste à compressão) sofre combustão prematura, pela simples compressão. gasolina de alta octanagem (resiste à compresão) sofre combustão diante de uma faísca produzida pela vela do motor.
  19. 22. Octanagem O índice de octanagem da gasolina brasileira é 86, ou seja, comporta-se como uma mistura contendo 86% de isoctano e 14% de heptano. Menor resistência á combustão por compressão heptano (valor 0) Maior resistência á combustão por compressão isooctano (valor 100)
  20. 23. Gasolina no Brasil Desde janeiro de 1992, a gasolina brasileira é isenta de chumbo. O chumbo era utilizado mundialmente para aumentar a octanagem da gasolina, mas, por questões ambientais, vem sendo gradualmente eliminado. O Brasil foi um dos pioneiros na eliminação deste componente da gasolina. Antidetonante da gasolina abolido a alguns anos. Tetraetil - chumbo
  21. 24. OCTANAGEM DA GASOLINA <ul><li>Escala para medir qualidade: </li></ul><ul><li>Índice de Octanagem </li></ul><ul><li>, </li></ul><ul><li>0% 50% 100% </li></ul><ul><li>0% - Isoctano 100% - Isoctano </li></ul><ul><li>100% - n-heptano 0% - n-heptano </li></ul><ul><li>ANTIDETONANTES (a gasolina aditivada) </li></ul>
  22. 28. <ul><li>Gás de Petróleo </li></ul><ul><li>aquecer, cozinhar, fabricar plástico </li></ul><ul><li>alcanos com cadeias curtas (1 a 4 átomos de carbono) </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: menos de 40ºC </li></ul><ul><li>liquefeitos sob pressão para criar o GLP </li></ul><ul><li>Nafta </li></ul><ul><li>intermediário da gasolina </li></ul><ul><li>mistura de alcanos de 5 a 9 átomos de carbono </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: de 60 a 100ºC </li></ul>
  23. 29. <ul><li>Gasolina </li></ul><ul><li>combustível de motores </li></ul><ul><li>mistura de alcanos e cicloalcanos (de 5 a 12 átomos de carbono) </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: de 40 a 205ºC </li></ul><ul><li>Querosene </li></ul><ul><li>Combustivel para motores de jatos , material inicial para a fabricação de outros produtos mistura de alcanos (de 10 a 18 carbonos) e aromáticos </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: de 175 a 325°C </li></ul>
  24. 30. <ul><li>Gasóleo ou diesel destilado </li></ul><ul><li>usado como diesel e óleo combustível, além de ser um intermediário para outros produtos </li></ul><ul><li>alcanos contendo 12 ou mais átomos de carbono </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: de 250 a 350 ºC </li></ul><ul><li>Óleo lubrificante </li></ul><ul><li>usado para óleo de motor, graxa e outros lubrificantes </li></ul><ul><li>alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeias longas (20 a 50 átomos de carbono) </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: 300 a 370ºC </li></ul>
  25. 31. <ul><li>Petróleo pesado ou óleo combustível </li></ul><ul><li>usado como combustível industrial, também serve como intermediário na fabricação de outros produtos </li></ul><ul><li>alcanos, cicloalcanos e aromáticos de cadeia longa (de 20 a 70 átomos de carbono) </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: de 370 a 600°C </li></ul><ul><li>Resíduos </li></ul><ul><li>coque, asfalto, alcatrão, breu, ceras, material inicial para fabricação de outros produtos </li></ul><ul><li>compostos com vários anéis com 70 átomos de carbono ou mais </li></ul><ul><li>faixa de ebulição: mais de 600°C </li></ul>
  26. 32. <ul><li>Os alcanos também podem ser chamados de parafinas . </li></ul><ul><li>São inertes em relação à maioria dos reagentes de laboratório. </li></ul><ul><li>Os alcanos apresentam aumento regular do ponto de ebulição e do ponto de fusão com o aumento da massa molecular . </li></ul>Pontos de fusão e ebulição dos alcanos. Propriedades Físicas dos Alcanos e Cicloalcanos
  27. 33. Combustão completa e incompleta dos alcanos (parafinas, baixa reatividade em relação aos outros HC):
  28. 35. ∆ H em reações exotérmicas. <ul><li>A entalpia dos produtos (H P ) é menor do que a entalpia dos reagentes (H R ). </li></ul>
  29. 36. <ul><li>A entalpia dos produtos (H P ) é maior do que a entalpia dos reagentes (H R ). </li></ul>∆ H em reações endotérmicas
  30. 37. EQUAÇÃO TERMOQUÍMICA <ul><li>Toda equação química acompanhada com a variação de entalpia correspondente. Por exemplo, a reação de combustão do metano (CH 4 ): </li></ul>
  31. 38. ENTALPIA-PADRÃO DE COMBUSTÃO (  H c º) <ul><li>“ É a variação de entalpia por mol de substância (combustível) que é queimada com o oxigênio (comburente) em uma reação de combustão, com liberação de energia”. </li></ul>
  32. 39. VAMOS PENSAR UM POUCO MAIS...
  33. 40. <ul><li>(ENEM/09) Vários combustíveis alternativos estão sendo procurados para reduzir a demanda por combustíveis fósseis, cuja queima prejudica o meio ambiente devido à produção de dióxido de carbono(massa molar igual a 44 g mol­-). Três dos mais promissores combustíveis alternativos são o hidrogênio, o etanol e o metano. A queima de 1 mol de cada um desses combustíveis libera uma determinada quantidade de calor, que estão apresentadas na tabela a seguir. </li></ul><ul><li>Considere que foram queimadas massas, independentemente, desses três combustíveis, de forma tal que em cada queima foram liberados 5400kJ. O combustível mais econômico, ou seja, o que teve a menor massa consumida, e o combustível mais poluente, que é aquele que produziu a maior massa de dióxido de carbono (massa molar igual a 44 g mol­-), foram respectivamente, </li></ul><ul><li>A) o etanol, que teve apenas 46g de massa consumida, e o metano, que produziu 900g de CO 2 . </li></ul><ul><li>B) o hidrogênio, que teve apenas 40g de massa consumida, e o etanol, que produziu 352g de CO 2 . </li></ul><ul><li>C) o hidrogênio que teve apenas 20g de massa consumida, e o metano, que produziu 264g de CO 2 . </li></ul><ul><li>D) o etanol, que teve apenas 96g de massa consumida, e o metano, que produziu 176g de CO 2 . </li></ul><ul><li>E) o hidrogênio, que teve apenas 2g de massa consumida, e o etanol, que produziu 1350g de CO 2 . </li></ul>
  34. 41. <ul><li>(UFPE/07) (A gasolina é composta majoritariamente por octano (C 8 H 18 ), e o gás natural veicular (GNV), por metano (CH 4 ). A energia liberada pela combustão completa do octano e do metano são, respectivamente, de 47 kJ/g e 54 kJ/g. A combustão do gás hidrogênio, que tem sido proposto como uma forma de energia alternativa, libera aproximadamente 120 kJ/g. Sabendo-se que as massas atômicas de C, H e O são 12, 1 e 16 g/mol, respectivamente, é correto afirmar que a: </li></ul><ul><li>A) entalpia de combustão da gasolina é de 2.679 kJ/mol. </li></ul><ul><li>B) entalpia de combustão do hidrogênio é 2.400 kJ/mol. </li></ul><ul><li>C) entalpia de combustão do metano é 864 kJ/mol. </li></ul><ul><li>D) combustão do hidrogênio produz CO2 e água. </li></ul><ul><li>E) entalpia da reação C 8 H 18 + 7H 2 -> 8CH 4 não pode ser calculada combinando-se as equações de combustão de octano, metano e hidrogênio de forma apropriada. </li></ul>

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