Abordagem sobre petróleo e gasolina com foco no ENEM

1. origem, extração, refinação e aplicações
Petróleo

2. 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.

4. 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.

5. (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.

6. Destilação fracionada do petróleo

7. 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.

8. 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)

9.  Óleo lubrificante (de 16 a 20 C)
 Vaselina (acima de 20 C)
 Parafina (sólidos de massa molar elevada)
 Asfalto
 Coque de petróleo

10. Craqueamento e índice de
octanagem
Gasolina

11. 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 petróleoC12H26(l) C8H18(l) + C2H4(g)
fração querosene fração gasolina alceno

12.  Polimerização
1ª 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.

13. 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-hexano
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
CH3 CH CH2
CH3
CH2 CH2 CH3

14. CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
H2C
H2C
CH2
CH2
CH2
CH2
+ H2(g)
 reforming do hexano em ciclo-hexano
 reforming do hexano em benzeno
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3
+ 4 H2(g)

15.  Gasolina sintética
O 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)

16. 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.

17. 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 octanagem
A gasolina é um combustível usado em
motores de explosão. Quanto mais eficiente
a explosão, maior será a potência do motor.

18. Motor de explosão de quatro tempos

19. Câmara de explosão ( motor de 4 tempos )
A B C
DA- admissão B- compressão
C- explosão D- exaustão

21. Índice de octanagem
A qualidade da gasolina está diretamente
relacionada a quanto essa gasolina pode resistir à
compressão sem sofrer explosão.

22. 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.

23. Antidetonantes
São substâncias que, ao serem misturadas à
gasolina, aumentam sua resistência à compressão.
Pb
CH2
CH2
CH2
CH2
CH3
CH3CH3
CH3
Chumbo tetraetila
Naftaleno
H3C O C
CH3
CH3
CH3
Metiltercbutiléter
(MTBE)

24. Combustão completa
Qualquer 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 gasolina
C8H18 + 25/2 O2  8 CO2 + 9 H2O
Combustão completa do etanol
C2H6O + 3 O2  2 CO2 + 3 H2O

25. 1)

26. 2)

27. 3)