q12-combustiveis-1
Propaganda
Professora Paula Melo Silva Química 12ºAno COMBUSTÍVEIS, ENERGIA E AMBIENTE Implicações Petróleo Combustíveis Fósseis Gás Natural Económicas Sociais Tecnológicas Políticas Carvão Etc. Indústria Petróleo Combustíveis Fósseis Extração Minas de carvão Jazidas de gás natural e petróleo (crude) Transporte Oleodutos Comboios Gás Natural Carvão Barcos Camiões Características dos diferentes tipos de carvão Quanto maior o teor em carbono, maior o “poder” energético dos diferentes estádios do carvão. Formação Jazidas gás e petróleo Rocha porosa rica em material orgânico que produza o gás e o petróleo Deteção através de ondas sonoras Rocha impermeável que os contenha A jazida de gás fica sempre por cima da do crude devido à menor densidade. Extração do Crude Onshore Onshore Offshore Offshore Do Crude ao GPL e fuéis Refinação • Conjunto de diversas técnicas de separação e processos químicos. • Objetivo de extrair do petróleo bruto a maior quantidade possível de produtos comerciais. Refinação do Crude Destilação primária (fracionada à pressão atmosférica) Reforming (Poderá ainda existir) Cracking catalítico Destilação a pressão reduzida Isomerização (Poderá ainda existir) Refinação do Crude Destilação primária (fracionada à pressão atmosférica) • Crude aquecido na fornalha • Entrada na torre de fracionamento • Frações (misturas) retiradas em cada “prato” • Base da Torre: Cadeias maiores, temperaturas mais elevadas. • Cimo da Torre: cadeias menores, temperaturas mais baixas. Destilação a pressão reduzida • Torre de vazio • Componentes de maior massa molar Destilação fracionada do crude Refinação do Crude Cracking catalítico • Reações de quebra de ligações em moléculas de alcanos de cadeia longa de modo a obter hidrocarbonetos de cadeias mais pequenas. • A presença de catalisadores aumenta a velocidade das reações. • Catalisadores usados: Zeólitos (aluminossilicatos) Isomerização (Poderá ainda existir) • Converter alcanos lineares em alcanos ramificados. • São usados catalisadores. • Os alcanos ramificados têm um índice de octano superior ao dos alcanos lineares o que os torna melhores componentes para as gasolinas. Reforming (Poderá ainda existir) • Converte cadeiras de alcanos lineares em cicloalcanos e hidrocarbonetos aromáticos. • São usados catalisadores. • Os hidrocarbonetos aromáticos são matérias primas importantes para a produção de compostos aromáticos. “O carbono pode formar mais compostos Do que qualquer outro elemento, porque os Seus átomos são capazes de se ligar uns Aos outros em cadeias lineares e ramificadas.” Os compostos de carbono são formados, basicamente, por carbono e hidrogénio. Outros elementos, como o oxigénio, o azoto, o enxofre, os halogéneos e o fósforo também podem fazer parte de compostos de carbono. A diversidade está relacionada com as características dos átomos de carbono que possuem 4 eletrões de valência podendo estabelecer quatro ligações. Os átomos de carbono além de se combinarem entre si combinam-se com quase todos os elementos da TP Hidrocarbonetos Saturados Cadeia aberta Alcanos Alcenos Insaturados Alcinos Alifáticos Saturados Aromáticos Cadeia Fechada Cicloalcanos Cicloalcenos Insaturados Cicloalcinos Alifáticos São compostos de cadeia aberta, ramificada ou não, envolvendo ligações C…C simples, duplas ou triplas. Cíclicos São compostos em que as ligações de átomos de carbono se fecham em anel. Aromáticos São compostos que contêm, pelo menos, um anel benzénico. Tipos de cadeia Linear (Abertas) Linear ramificada Fechada (cíclica) Fechada com ramificação Atenção que as cadeias lineares a disposição não é linear mas em “ziguezague” Fórmulas de representação dos compostos orgânicos Fórmula de estrutura Mostram como os átomos se ligam na molécula Ainda existe a fórmula de estrutura condensada Fórmula racional Fórmula química Fórmula simples Colocam em evidência o grupo funcional Tipo e quantidade de elementos Representação por linhas A nomenclatura dos Compostos orgânicos é definida pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada ou International Union of Pure and Applied Chemistry) Hidrocarbonetos > Alifáticos Estrutura - Cadeia aberta ou fechada Nomenclatura - O prefixo depende do número de átomos de carbono: C1 – Met Alcanos C2 – Et C3 – Prop C4 – But C5 – Pent Alcinos Alcenos C6 - Hex Hidrocarbonetos > Alifáticos >Alcanos • Formula geral: – Cadeia aberta – CnH2n+2 – Cíclicos – CnH2n • Estrutura - Todas as ligações são simples • Nomenclatura – Sufixo – ano – No caso dos compostos cíclicos o nome deverá ser antecedido pela palavra ciclo Hidrocarbonetos > Alifáticos >Alcenos • Formula geral: – Cadeia aberta – CnH2n – Cíclicos – CnH2n-2 • Estrutura – Existe uma ligação dupla • Nomenclatura – Sufixo – eno – No caso dos compostos cíclicos o nome deverá ser antecedido pela palavra ciclo Hidrocarbonetos > Alifáticos >Alcinos • Formula geral: – Cadeia aberta – CnH2n-2 – Cíclicos – CnH2n-4 • Estrutura – Existe uma ligação tripla • Nomenclatura – Sufixo – ino – No caso dos compostos cíclicos o nome deverá ser antecedido pela palavra ciclo Hidrocarbonetos > Aromáticos Alcanos Alifáticos Alcenos Aromáticos Alcinos Hidrocarbonetos Álcoois Ligação simples com oxigénio Compostos orgânicos Éteres Aldeídos Ligação dupla com oxigénio Cetonas Ácidos carboxílicos Ligação simples e dupla com oxigénios Ésteres Amidas Presença de azoto Aminas O grupo funcional permite definir o comportamento químico da molécula Grupos Funcionais >Álcoois • Estrutura - Caracterizam-se por possuírem um ou mais grupos hidroxilo (R-OH) ligados à cadeia carbonada Nomenclatura – Substitui-se o o final do nome do hidrocarboneto por ol Grupos Funcionais > Éteres Estrutura - O grupo funcional pode ser designado da seguinte forma (R-O-R’) Nomenclatura – O nome é formado pela palavra éter acompanhada do nome dos dois radicais ligados ao oxigénio, por ordem alfabética. Grupos Funcionais > Aldeídos Estrutura - O grupo funcional pode ser designado da seguinte forma : H C =O R Nomenclatura – Substitui-se o o final do nome do hidrocarboneto por al Grupos Funcionais > Cetonas Estrutura - O grupo funcional pode ser designado da seguinte forma : R’ C R =O Nomenclatura – Substitui-se o o final do nome do hidrocarboneto por ona Grupos Funcionais >Ácidos Carboxílicos Estrutura - O grupo funcional pode ser representado da seguinte forma : O= C R OH Nomenclatura – Substitui-se o o final do nome do hidrocarboneto por óico Grupos Funcionais >Ésteres Estrutura - O grupo funcional pode ser designado da seguinte forma : O= C R O-R’ Nomenclatura – Substitui-se o sufixo ico (dos correspondentes ácidos carboxílicos) por ato de alquilo Grupos Funcionais >Amidas Estrutura - O grupo funcional pode ser designado da seguinte forma : O= C R NH2 Nomenclatura – Acrescenta-se ao nome do hidrocarboneto correspondente o sufixo amida Grupos Funcionais >Aminas Estrutura - O grupo funcional pode ser representado da seguinte forma : R N R’’ R’ Obtém-se a partir do amoníaco (NH3) por substituição dos átomos de hidrogénio por radicais alquilo ou arilo (R, R’ e R’’) Nomenclatura – Indica-se o nome dos radicais ligados ao átomo de azoto, por ordem alfabética, seguido do termo Amina
