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COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA

CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO

QUÍMICA GERALAula 05 – LIGAÇÕES QUÍMICAS II

O QUE MANTÉM AS MOLÉCULAS UNIDAS?

Interações nos Materiais e Constituintes do Petróleo

Profa. Maria Inês P. Ferreira, D.Sc.


LIGAÇÕES QUÍMICAS II – INTERAÇÕES NOS MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO

RECORDANDO:

• Vimos na aula anterior que: Moléculas são conjunto de átomos unidos por

ligações covalentes; e Essas ligações são INTERAÇÕES ELÉTRICAS

INTERATÔMICAS (intramoleculares).

MAS,O que mantém as moléculas unidas e explica

muitas das suas propriedades???


INTERAÇÕES NOS MATERIAIS:Interatômicas Intermoleculares

I.Covalentes: Polares x Apolares I.Forças de LondonNormais: simples, duplas e triplas (Moléculas APOLARES)

Coordenadas (“dativas”) Hidrocarbonetos (Petróleo & GN);

Solventes Diversos; Solventes Orgânicos

Sólidos Moleculares; II.Dipolo-Dipolo Materiais Poliméricos. (Moléculas POLARES)

Estado Físico Variado III.Pontes de

HidrogênioGases (baixa M.M.)/Líquidos/Sólidos (elevada M.M.) (Moléculas

POLARES)

II.IônicasSERÃO DETALHADAS POSTERIORMENTE!!!

III.Metálicas



Recordando as Ligações Intermoleculares: Dipolos induzidos


A presença de moléculas que têm dipolos permanentes distorce a distribuição de carga elétrica em outras moléculas vizinhas APOLARES

Ocorre entre moléculas APOLARES!!!

He----He


Explicando as forças de dispersão (Forças de London): Mesmo em moléculas que não possuem momento de dipolo

permanente (e.g., no gás nobre neônio ou nos hidrocarbonetos que compõem o petróleo) existem forças de atração;

A natureza destas forças requer a mecânica quântica para sua correta descrição:

Em um determinado instante, o centro de carga negativa dos elétrons e de carga positiva do núcleo atômico poderia não coincidir:

A flutuação eletrônica poderia transformar as MOLÉCULAS APOLARES em dipolos tempo-dependentes, mesmo que, após um certo intervalo de tempo, a polarização média seja zero.


http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html


Forças Dipolo-Dipolo:



LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES

Pontes de Hidrogênio (H ligado a F,O,N):



Magnitude das forças das ligações químicas:

Ligação Força Magnitude (KJ/mol)

Ponte de H 10 - 40

Intermolecular Dipolo-Dipolo 0,1 – 10

Dispersão 0,1 – 2

Íon-Dipolo 1-70

Interatômica Iônica 100-1000

Covalente 100-1000

Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html



As forças intermoleculares influenciam: A tensão superficial dos líquidos:

Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html



As forças intermoleculares influenciam: A cristalinidade e a densidade dos sólidos;

Pontes de H no gelo



As forças intermoleculares influenciam: Os pontos de fusão e de ebulição das

substâncias (juntamente com a massa molecular).

Diferenças de volatilidade de misturas

Destilação e separação dos diversos componentes do petróleo!!!



Destilação e separação dos diversos componentes do petróleo:

HCs NO PETRÓLEO

HC pe (ºC) Fração

C1 – C4 -160 - 0 gás

C5 – C10 20 - 200 gasolina

C11 – C16 180-400 querosene/

diesel

C17 – C22 > 350 lubrificantes

C23 – C34 Sólido parafinas

> C35 Sólido asfalto

A seguir, detalharemos um pouco o

tema “Constituintes do Petróleo”!!!



Após a discussão sobre os constituintes do petróleo, responda às seguintes questões:

1. Explique por que pode-se encontrar pequenas quantidades de metano (CH4) na fração de GLP, mas não na gasolina;

2. Explique por que muitas refinarias realizam o fracionamento do petróleo em duas etapas (destilação atmosférica e destilação a vácuo).



Exercícios Gerais:

http://www.univ-ab.pt/disciplinas/dcet/qg607/files/polaridade.pdf



3. Você esperaria que o o n-pentano e o neo-pentano fizessem parte da mesma fração de petróleo obtida após destilação atmosférica? Por que?

Dados:Fórmula molecular (de ambos os compostos): C5H12

n-pentano neo-pentano

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