AULAQUIMICA_GERAL_05_08.ppt
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O documento discute as ligações intermoleculares que mantêm as moléculas unidas e explicam as propriedades dos materiais. Explica que as forças de dispersão, forças dipolo-dipolo e pontes de hidrogênio são as principais interações intermoleculares. Também discute como essas forças influenciam propriedades como pontos de fusão e ebulição, permitindo a separação dos componentes do petróleo por destilação.
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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 Profa. 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 http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html
- 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: 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
- 9. UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES As forças intermoleculares influenciam: A tensão superficial dos líquidos: Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html
- 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 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”!!!
- 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 (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).
- 14. UNED Macaé LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES INTERMOLECULARES Exercícios Gerais: http://www.univ- 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): C5H12 n-pentano neo-pentano