O petróleo é uma fonte de energia de baixo custo e de larga utilização como matéria-prima para uma grande variedade de produtos. É um óleo formado de várias substâncias de origem orgânica, em sua maioria hidrocarbonetos de diferentes massas molares. São utilizadas técnicas de separação para obtenção dos componentes comercializáveis do petróleo. Além disso, para aumentar a quantidade de frações comercializáveis, otimizando o produto de origem fóssil, utiliza-se o processo de craqueamento.
O que ocorre nesse processo?
a) Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores.
b) Reação de óxido-redução com transferência de elétrons entre as moléculas.
c) Solubilização das frações do petróleo com a utilização de diferentes solventes.
d) Decantação das moléculas com diferentes massas molares pelo uso de centrífugas.
e) Separação dos diferentes componentes do petróleo em função de suas temperaturas de ebulição.
Resolução em texto📖
📚Matérias Necessárias para a Solução da Questão
- Química Orgânica (Hidrocarbonetos, Reações de Quebra)
- Processos Industriais (Craqueamento do Petróleo)
📊Nível da Questão:
- Médio.
✅Gabarito: Letra A – Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores.
Passo 1: Análise do Comando e Definição do Objetivo
Comando da questão:
O enunciado apresenta o petróleo como uma mistura complexa de substâncias, em sua maioria hidrocarbonetos, e destaca a necessidade de processos para sua separação e transformação. Em particular, a questão foca no craqueamento, um processo que visa aumentar a quantidade de frações comercializáveis.
🔑Palavras-chave:
- Petróleo.
- Hidrocarbonetos.
- Frações comercializáveis.
- Craqueamento.
🎯Objetivo da questão:
Identificar o que ocorre no processo de craqueamento do petróleo.
Passo 2: Explicação de Conceitos Necessários
⚫Composição do Petróleo: O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos (moléculas formadas por carbono e hidrogênio) com diferentes tamanhos de cadeias. Suas frações podem ser separadas por processos físicos e transformadas quimicamente para melhor aproveitamento.
🔥Craqueamento: O craqueamento é um processo químico utilizado para quebrar moléculas grandes (de hidrocarbonetos pesados) em moléculas menores e mais leves, que possuem maior valor comercial. O objetivo principal é aumentar a produção de combustíveis como gasolina e GLP (gás de cozinha). Pode ocorrer de duas formas:
- Craqueamento catalítico: Usa catalisadores para acelerar e controlar a reação.
- Craqueamento térmico: Usa altas temperaturas para quebrar as moléculas.
🔬 Importância Industrial: Sem o craqueamento, muitos componentes do petróleo teriam pouca utilidade comercial. Esse processo ajuda a otimizar o aproveitamento do petróleo, maximizando a produção de frações desejáveis.
Passo 3: Tradução e Interpretação do Texto
📖 O enunciado descreve o petróleo como uma mistura complexa de hidrocarbonetos que precisa ser processada para aumentar a eficiência comercial. Ele destaca a necessidade de processos específicos para modificar ou separar suas frações.
💡 Foco da questão: O enunciado menciona o craqueamento, mas não especifica que se trata de um processo químico. No entanto, agora sabemos que o craqueamento envolve a quebra de ligações químicas e, portanto, deve ser analisado como tal. Isso nos direciona para alternativas que envolvem reações químicas e não apenas separações físicas.
🚫 Exclusão de conceitos errados: Assim, podemos eliminar alternativas que envolvem apenas separação física, como:
- Decantação ou centrifugação (Letra D): Esses processos apenas separam substâncias com base em densidade, mas não alteram a estrutura química das moléculas.
- Destilação fracionada (Letra E): Esse método separa frações com base nas temperaturas de ebulição, mas não quebra moléculas.
- Solubilização (Letra C): Apenas dissolve componentes sem modificar sua composição.
Passo 4: Desenvolvimento do raciocínio
O craqueamento quebra hidrocarbonetos pesados em frações menores, que são mais valiosas comercialmente.
Esse processo ocorre através de rupturas das ligações químicas, geralmente em temperaturas elevadas ou na presença de catalisadores.
Exemplo de reação de craqueamento:
Explicação: Uma molécula grande de hidrocarboneto (C₁₄H₃₀) é quebrada em moléculas menores (C₈H₁₈, um alcano, e C₆H₁₂, um alceno). Essas frações possuem maior valor comercial.
Passo 5 – Análise das Alternativas e Resolução
a) Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores. ✅
Correta. O craqueamento consiste na quebra das frações mais pesadas do petróleo, gerando moléculas menores e mais valiosas.
b) Reação de óxido-redução com transferência de elétrons entre as moléculas. ❌
Errada. O craqueamento não envolve reações de óxido-redução, pois não há ganho ou perda significativa de elétrons.
c) Solubilização das frações do petróleo com a utilização de diferentes solventes. ❌
Errada. O processo de solubilização não altera quimicamente as moléculas, apenas dissolve substâncias, o que não é o caso do craqueamento.
d) Decantação das moléculas com diferentes massas molares pelo uso de centrífugas. ❌
Errada. Decantação e centrifugação são processos físicos de separação, mas o craqueamento envolve quebra química de moléculas.
e) Separação dos diferentes componentes do petróleo em função de suas temperaturas de ebulição. ❌
Errada. A destilação fracionada é o processo que separa frações do petróleo com base nas temperaturas de ebulição, mas não quebra moléculas, como ocorre no craqueamento.
Passo 6 – Conclusão e Justificativa Final
O craqueamento quebra hidrocarbonetos longos em moléculas menores, aumentando a produção de frações comercializáveis.
Esse processo não é físico, mas químico, pois altera a estrutura molecular das substâncias.
A alternativa correta é A: Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores. ✅
