Hidrocarbonetos

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Hidrocarbonetos

  1. 1. Combustíveis, energia e ambiente
  2. 2. Destilação Fracionada do Crude• Destilação Simples: utilizada para separar componentes queestão em mistura, mas que têm pontos de ebulição afastados.
  3. 3. Destilação Fracionada do Crude•Destilação Fracionada: utilizada para separar componentes queestão em mistura, tendo esses componentes pontos de ebuliçãomuito próximos.
  4. 4. Destilação Fracionada do Crude Coluna de destilação fracionada na indústria petroquímica - Refinaria
  5. 5. Destilação Fracionada do Crude
  6. 6. Destilação Fracionada do Crude - FILME!
  7. 7. Destilação Fracionada do Crude
  8. 8. Destilação Fracionada do CrudeCURIOSIDADE: Um dos produtos obtidos na destilação fracionada do petróleobruto, a gasolina, é produzida dependendo da época do ano. Se for Inverno, como a temperatura é mais baixa, a gasolina émisturada com produtos com baixo ponto de ebulição, ou seja, maisvoláteis, para que, ao ocorrer combustão desta no motor do carro,os gases se formem mais facilmente sem temperatura elevada. Daíhaver a designação de gasolina de Verão e de Inverno.
  9. 9. Cracking ou Craqueamento Térmico:  Vapor  Viscorredução  Coqueamento Catalítico  Fluído (FCC)  Hidrocraquemento
  10. 10. Cracking Catalítico Esta reacção quebra ligações de alcanos de cadeia longa; Uma das reacções mais importantes na industria petrolífera; Esta reacção é catalítica uma vez que se usam catalisadores, designadamente platina.
  11. 11. Cracking Catalítico Os fragmentos produzidos recombinam-se mais favoravelmente em estruturas ramificadas, como isómeros dos hidrocarbonetos de partida. A separação da mistura final faz-se utilizando zeólitos (aluminosilicatos) como catalisadores e crivos moleculares. Os zeólitos têm tendência a ficar “envenenados” com depósitos de carbono
  12. 12. Cracking CatalíticoTambém se usam catalisadores em:  Isomerização Alcanos gasosos lineares Alcanos ramificados Catalisador de óxido de platina-alumínio (Pt/Al₂O₃)  Reforming Cadeias de alcanos Cicloalcanos gasosos lineares Hidrocarbonetos aromáticos
  13. 13. Tipos de hidrocarbonetos Os hidrocarbonetos são espécies químicas ou compostosformados apenas por átomos de Carbono e Hidrogénio. Estes podem ser aromáticos* ou alifáticos. Estes últimossão compostos de cadeia aberta ou fechada e linear ouramificada* que envolvem ligações simples, duplas ou triplasentre átomos de carbono. Hidrocarboneto Alifático Hidrocarboneto Aromático*conceitos a abordar em aulas futuras
  14. 14. Hidrocarbonetos alifáticos de cadeia aberta simples Nestes hidrocarbonetos de cadeiasimples um átomo de carbono pode estarligado a outro ou outros dois átomo(os)de carbono. Para a simplificação da complexidadedos compostos orgânicos este foram agrupados em sérieshomólogas- alcanos, alcenos e alcinos. Os membros de uma destas séries apresentamsemelhantes características físicas, quimícas eestruturais, diferindo entre si apenas por um grupo CH2 .
  15. 15. Alcanos Nos alcanos, hidrocarbonetos saturados de cadeia abertasimples: todas as ligações entre os átomos de carbono são covalentes simples; cada átomo de carbono está ligado a outros quatro átomos, 3 de hidrogénio e 1 de carbono ou 2 de carbono e 2 de hidrogénio. À disposição dos átomos em torno de um átomo com quatroligações e sem pares de electrões não ligantes chamam-segeometria tetraédrica. Dentro desta série homóloga podemos distinguir: Metano – CH4 Etano – C2H6 1 átomo de 2 átomos de carbono carbono
  16. 16. Alcanos Hidrocaronetos saturados de cadeia aberta simplesPropano –C3H8 Butano – C4H103 átomos de carbono 4 átomos de carbono Hexano – C6H14Pentano –C5H12 6 átomos de carbono5 átomos de carbono
  17. 17. Alcanos Hidrocaronetos saturados de cadeia aberta simplesA família dos alcanos tem uma fórmula geral que se pode aplicar emtodos os membros incluindo os anteriores: CnH2n+2Exemplificando:1. Butano – 4 átomos de carbono, logo:  Fórmula molecular: C4H2x4+2, ou seja, C4H10 o que se verifica!2. Heptano – 7 átomos de carbono, logo:  Fórmula molecular: C7H7x4+2, ou seja, C7H16 o que se verifica!3. Octano – 8 átomos de carbono, logo:  Fórmula molecular: C8H2x8+2, ou seja, C8H18 o que também se verifica.
  18. 18. Alcenos Hidrocarbonetos insaturados de cadeia aberta simples Os alcenos são hidrocarbonetos insaturados porque contém nomínimo uma ligação covalente dupla entre dois átomos de carbono. Genericamente, quando existem duas e três ligações duplasentre dois átomos de carbono dá-se, respectivamente, o nome dealcadienos e alcatrienos. A família dos alcenos tem como fórmula geral: CnH2n Atentos aos seguintes exemplos de alcenos que nos permitemaplicar a fórmula geral para determinar com certeza as suas fómulasmoleculares.
  19. 19. Alcenos Hidrocarbonetos insaturados de cadeia aberta simplesEteno - 2 átomos de Propeno - 3 átomos decarbono carbono- C2H4 - C3H6Buteno - 4 átomos de Penteno - 5 átomos decarbono carbono- C4H8 - C5H10
  20. 20. Alcinos Hidrocarbonetos insaturados de cadeia aberta simples Os alcinos são hidrocarbonetos insaturados porque contém nomínimo uma ligação covalente tripla entre dois átomos de carbono. Genericamente, quando existem duas e três ligações covalentestriplas entre dois átomos de carbono dá-se, respectivamente, o nome dealcadiinos e alcatriinos. A família dos alcinos tem como fórmula geral: CnH2n-2 Atentos aos seguintes exemplos de alcenos que nos permitemaplicar a fórmula geral para determinar com certeza as suas fómulasmoleculares.
  21. 21. Alcinos Hidrocarbonetos insaturados de cadeia aberta simplesEtino - 2 átomos de Propino - 3 átomos decarbono carbono- C2H2 - C3H4Butino - 4 átomos de Pentino - 5 átomos decarbono carbono- C4H6 -C5H8
  22. 22. Nomenclatura Alcinos e alcenos de cadeia simples As regras IUPAC para a nomenclatura dos alcinos e alcenos são as seguintes:1. Determina-se o nome básico tendo em conta a cadeia (mais longa) que contém a ligação tripla no caso dos alcinos e dupla no caso dos alcenos e dá-se a devida terminação -- -ino ou –eno.2. Numera-se a cadeia abranjendo os dois átomos de carbono da ligação em questão da ponta que fica mais próxima.3. Indica-se a localização dessa ligação (dupla ou tripla) citando o número do primeiro átomo de carbono que nela participa.
  23. 23. Exercícios 1. A obtenção de gasolina, butano, queroseno e outros é feita recorrendoà destilação fracionada do petróleo bruto. a) Por que razão se recorre à técnica de destilação fracionada enão a uma destilação simples? b) Que inconveniente teria a aplicação da técnica de destilaçãosimples no petróleo?
  24. 24. Resolução:1.a) A técnica de destilação simples é adequada para separar frações com pontos de ebulição algo distantes entre si. Como as frações do petróleo possuem pontos de ebulição próximos, é necessário proceder a uma destilação fracionada.b) A composição de uma fração obtida numa determinada gama de temperaturas numa destilação fracionada passaria a incorporar substâncias características de outras frações.
  25. 25. 2.. Consolidação e aplicação das regras de nomenclatura IUPAC: But – 1 - eno Hex – 2 - eno
  26. 26. 3. Pent – 2 - ino Hep – 3 - ino Nota: no caso do propeno, propino, eteno e etino não énecessário a posição da ligação única no nome devido ao facto de não existir outra localização possível para a ligação.

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