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UNED Macaé COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO QUÍMICA GERAL Aula 05 – LIGAÇÕES QUÍMICAS II O.

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1 UNED Macaé COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO QUÍMICA GERAL Aula 05 – LIGAÇÕES QUÍMICAS II O QUE MANTÉM AS MOLÉCULAS UNIDAS? Interações nos Materiais e Constituintes do Petróleo Prof a. Maria Inês P. Ferreira, D.Sc.

2 UNED Macaé 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???

3 UNED Macaé INTERAÇÕES NOS MATERIAIS: Interatômicas Intermoleculares I.Covalentes: Polares x Apolares I.Forças de London Normais: 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 Hidrogênio Gases (baixa M.M.)/Líquidos/Sólidos (elevada M.M.) ( Moléculas POLARES) II.Iônicas SERÃO DETALHADAS POSTERIORMENTE!!! III.Metálicas LIGAÇÕES QUÍMICAS II – INTERAÇÕES NOS MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO

4 UNED Macaé Recordando as Ligações Intermoleculares: Dipolos induzidos LIGAÇÕES QUÍMICAS II – INTERAÇÕES NOS MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO 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

5 UNED Macaé 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. LIGAÇÕES QUÍMICAS II – INTERAÇÕES NOS MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO

6 UNED Macaé Forças Dipolo-Dipolo: LIGAÇÕES QUÍMICAS II – INTERAÇÕES NOS MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO

7 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Pontes de Hidrogênio (H ligado a F,O,N):

8 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Magnitude das forças das ligações químicas: LigaçãoForçaMagnitude (KJ/mol) Ponte de H IntermolecularDipolo-Dipolo0,1 – 10 Dispersão0,1 – 2 Íon-Dipolo1-70 InteratômicaIônica Covalente Fonte:

9 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES As forças intermoleculares influenciam: A tensão superficial dos líquidos: Fonte:

10 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES As forças intermoleculares influenciam: A cristalinidade e a densidade dos sólidos; Pontes de H no gelo

11 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES 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!!!

12 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Destilação e separação dos diversos componentes do petróleo: HCs NO PETRÓLEO HCpe (ºC)Fração C 1 – C gás C 5 – C gasolina C 11 – C querosene/ diesel C 17 – C 22 > 350lubrificantes C 23 – C 34 Sólidoparafinas > C 35 Sólidoasfalto A seguir, detalharemos um pouco o tema Constituintes do Petróleo!!!

13 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Após a discussão sobre os constituintes do petróleo, responda às seguintes questões: 1. Explique por que pode-se encontrar pequenas quantidades de metano (CH 4 ) 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).

14 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Exercícios Gerais: ab.pt/disciplinas/dcet/qg607/files/polaridad e.pdf

15 UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES 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): C 5 H 12 n-pentanoneo-pentano


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