Como se obtém gasolina de petróleo?

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1 Acesse: A UU L AL A Como se obtém gasoina de petróeo? Formação do petróeo Produtos derivados do petróeo Separação dos produtos do petróeo: destiação fracionada O que você vai aprender O que são combustíveis Temperatura de ebuição Destiação simpes Vaporização Condensação Seria bom já saber Os produtos da indústria química são fabricados em grandes quantidades e, aqui no Brasi, transportados em caminhões ou trens. Quando se trata de gases, muitas vezes a distribuição é feita por meio de tubuações, que passam por dentro da terra. Isto he interessa O transporte de produtos químicos obedece a eis rigorosas, que protegem tanto a pessoa que transporta quanto a popuação em gera. Dentre os produtos químicos, existe uma casse de substâncias muito transportadas: as derivadas do petróeo. O petróeo é uma fonte natura de substâncias, orgânicas, principamente que têm carbono e hidrogênio. Exercício 1 Como se chamam as substâncias formadas só de carbono e de hidrogênio? P/ as outras apostias de Química, Acesse:

2 A U L A Acesse: O petróeo se formou há uns 300 mihões de anos! Naquea época, a Terra era coberta de forestas e o mar estava repeto de pequenos animais. Restos de pantas e de animais marinhos foram formando camadas, que eram recobertas pea terra. Esses restos ficaram sob pressão e sem ar por mihões e mihões de anos, formando o petróeo. fotossíntese pantas, animais bactérias, pressão superfície da terra rocha petróeo rocha Quando as árvores e os bichos mortos não ficavam enterrados, mas em cima da terra, em contato com o ar, formavam gases. CARBONO HIDROGÊNIO NITROGÊNIO OXIGÊNIO DE PLANTAS E ANIMAIS + OXIGÊNIO DO AR GÁS CARBÔNICO + ÁGUA + NITROGÊNIO gás de refinaria O petróeo é uma mistura de muitas substâncias. Na refinaria de petróeo, as substâncias são separadas por destiação. A destiação é um processo usado para separar uma mistura de íquidos. petróeo torre de fracionamento aquecimento C gasoina 110 C nafta 180 C querosene 260 C diese 3 C residuo Exercício 2 Qua é a principa propriedade usada para fazer a separação de substâncias por destiação? Se uma mistura de água e ácoo for aquecida, de forma controada, é possíve fazer a separação dessas substâncias. Aquecendo-se a mistura, o ácoo ferve primeiro. Ee vira vapor e sai. Depois sai a água. P/ as outras apostias de Química, Acesse:

3 A substância que tem ponto de ebuição mais baixo vaporiza primeiro e se transforma em vapor. termômetro baão Acesse: água suporte A U L A condensador recipiente bico de Bunsen água É possíve separar por destiação simpes, íquidos que fervem em temperaturas bem diferentes. Se os íquidos misturados fervem em temperaturas mais ou menos próximas, não é possíve separá-os por destiação simpes. É preciso fazer uso de um processo mais sofisticado, chamado destiação fracionada (que é a mesma coisa que fazer várias destiações simpes). Ao fazer a destiação simpes de uma mistura de dois íquidos que têm pontos de ebuição próximos, os íquidos vão vaporizar ao mesmo tempo. Recohendo os primeiros vapores, vemos que esse vapor vai ter maior concentração da substância de ponto de ebuição mais baixo. Resfriando esse vapor, a composição do íquido não mudará. Destiando esse novo íquido, os primeiros vapores terão maior concentração da substância de ponto de ebuição mais baixo. E assim por diante. Exercício 3 Ao se aquecer uma mistura de água (PE=100 º C) e ácoo (PE=78 º C), o vapor terá maior concentração de qua das duas substâncias? Exercício 4 Se o vapor obtido no aquecimento for resfriado até obter-se um íquido, a concentração de ácoo nesse íquido será menor, igua ou maior que a do vapor inicia? Em vez de repetirmos várias vezes a destiação simpes, fazemos a destiação fracionada, usando uma couna comprida. Os íquidos de pontos de ebuição próximos vão vaporizar juntos. Um dees vira vapor um pouquinho antes. Então, no vapor vamos ter mais dessa substância que da outra. Como a couna é grande, a parte de cima é mais fria. O que acontece? Esse vapor rico na substância de ponto de ebuição mais baixo vira íquido. Mas vem subindo mais vapor quente á de baixo. Aí esse íquido que se formou na couna vai ferver de novo. Só que vai acontecer outra vez a mesma coisa. Nesse novo vapor vai ter mais da substância que tem ponto de ebuição mais baixo. P/ as outras apostias de Química, Acesse:

4 A U L A Acesse: A separação dos compostos do petróeo é feita em counas de fracionamento. Na parte de cima da couna sai a substância que ferve primeiro. A destiação fracionada é usada para separar quaquer mistura de substâncias de pontos de ebuição próximos. Por exempo, o oxigênio e o nitrogênio do ar são separados por destiação fracionada. O nitrogênio (PE = -196 º C) e o oxigênio (PE = -183 º C) têm pontos de ebuição próximos. Ees são gases na temperatura em que nós estamos. Mas se esses gases forem coocados num frasco e a tempertura for abaixada, ees viram íquido. Para faciitar essa iquefação é apicada pressão também. Depois faz-se a destiação fracionada. O petróeo é uma mistura compexa de várias substâncias. Contém principamente hidrocarbonetos (substâncias formadas só de carbono e hidrogênio), que nós usamos como fonte de energia e como fonte de matérias-primas. O probema do petróeo é que é uma fonte imitada, isto é, um dia acaba, porque é um produto que a natureza evou mihões de anos para preparar. É por isso que no mundo todo estamos procurando fontes de energia que não dependam do petróeo. No Brasi, existe o programa do ácoo, que eva uma grande vantagem sobre o petróeo porque o ácoo é feito da cana de açúcar, que basta pantar. Você precisa saber Petróeo é um íquido muito viscoso, encontrado debaixo da terra e formado, há mihões de anos, pea decomposição de matéria orgânica em ausência de ar. Refinaria de petróeo é uma fábrica onde o petróeo é separado em frações, por meio de destiação fracionada. Fração do petróeo é parte de uma mistura de substâncias com pontos de ebuição próximos, obtida pea destiação fracionada do petróeo. As principais frações do petróeo, em ordem crescente de pontos de ebuição, são: - gás natura; - gás iquefeito de petróeo (GLP); - gasoina; - querosene; - óeo diese; - óeo ubrificante; - asfato. Destiação fracionada é um método de separação de misturas de íquidos. Uma parte da mistura é destiada, tornando-se mais rica na substância mais voáti, isto é, de ponto de ebuição mais baixo. Essa parte é novamente destiada, obtendo-se um íquido ainda mais rico na substância mais voáti. Continua-se o processo, até que reste apenas a substância mais voáti. Na destiação fracionada essas destiações mútipas são feitas de uma vez, através de uma couna de fracionamento. Oxigênio e nitrogênio são obtidos pea destiação fracionada do ar, em baixa temperatura. P/ as outras apostias de Química, Acesse:

5 Acesse: Na Aua 4, vimos como a destiação pode ser usada para separar as substâncias de uma mistura homogênea. Observamos que, separando o sa (coreto de sódio) da água do mar, não restava nem um pouquinho de sa na água. Essa separação foi feita num apareho de destiação simpes, porque coreto de sódio e água têm pontos de ebuição muito diferentes. O ponto de ebuição do coreto de sódio é de 1.4ºC, muito maior que o da água, de 100ºC. Não há jeito de essas substâncias serem destiadas ao mesmo tempo. Se os pontos de ebuição das substâncias são próximos, a separação é mais difíci. É o caso, por exempo, dos componentes do petróeo. Neste caso, quando uma substância ferve, a outra também ferve, e as duas são destiadas juntas. Porém, será destiado maior voume da substância de ponto de ebuição mais baixo, que é a substância mais voáti. Se esse destiado for coocado num outro apareho de destiação e submetido a nova destiação, vai acontecer a mesma coisa. Vai se formar um destiado com um pouco mais da substância mais voáti. Repetindo-se as destiações muitas vezes, vai-se obtendo um destiado com mais e mais da substância mais voáti, até se obter só ea, purinha. É caro que ficar repetindo as destiações é muito compicado. Há um jeito mais fáci: a destiação fracionada. Um apareho de destiação fracionada é quase igua a um de destiação simpes. Só tem a mais a couna de fracionamento, entre o baão de destiação e o condensador. Nas refinarias de petróeo, a couna de fracionamento é um tubo mais ato. Dentro dee, existem pacas, cada uma com um furo. Geramente, há dezenas de pacas numa couna. Cada uma deas funciona como um apareho de destiação. O íquido entra em ebuição numa paca, originando vapor, que contém um pouco mais da substância mais voáti. Esse vapor se condensa na paca de cima. Então, em cada paca, há maior voume da substância mais voáti que na paca anterior. Na útima paca, essa substância pode estar pura. Note que dissemos pode estar pura, pois isso nem sempre ocorre. Às vezes, encontramos ainda uma mistura na útima paca. Essa mistura, no entanto, conterá maior voume de substâncias de maior voatiidade que a mistura origina. É isso o que acontece na destiação fracionada do petróeo, cujo objetivo não é a obtenção de substâncias puras, e sim a separação de frações do petróeo. Essas frações são misturas de substâncias com pontos de ebuição muito próximos. Vamos A U L A pensar mais o O que é petróeo. Agora eu sei o Como o petróeo se formou. o Por que o petróeo não é uma fonte renováve de matéria-prima. o O que se faz numa refinaria de petróeo. o O que é fração do petróeo. o Citar, peo menos, quatro frações do petróeo. o O que é destiação fracionada. o O que é couna de fracionamento. P/ as outras apostias de Química, Acesse:

6 Acesse: A U L A Exercício 5 Cassifique como verdadeira (V) ou fasa (F) cada uma das seguintes afirmações: a) ( ) Querosene é um produto derivado do petróeo. b) ( ) O petróeo é gasoina. c) ( ) Para fazer uma destiação é preciso esfriar a mistura de íquidos. d) ( ) Vaporização é igua à condensação. e) ( ) Na destiação o íquido forma vapor e o vapor vira íquido novamente. Exercício 6 Expique o que é vaporizar um íquido? E condensar um gás? Exercício 7 Por que é possíve separar dois ou mais íquidos por destiação? Exercício 8 O que se forma quando restos de pantas e animais mortos apodrecem em contato com o ar? Os produtos formados pouem o ar atmosférico? Por quê? Exercício 9 O que é uma refinaria de petróeo? Exercício 10 Na destiação fracionada do petróeo, por que vapores tornam-se íquidos quando sobem a couna de destiação? Exercício 11 Qua é a diferença entre destiação simpes e destiação fracionada? Exercício 12 Por que se usa a destiação fracionada para a separação das frações do petróeo? Exercício 13 Anaise a terceira figura do texto e responda: a) O que é a nafta? b) Por que a gasoina é separada numa parte mais ata da couna que a nafta? Exercício 14 O petróeo é uma substância pura ou uma mistura? Por quê? Exercício 15 Dê exempos de três produtos derivados do petróeo e escreva os usos de cada um. P/ as outras apostias de Química, Acesse: