ESCOLA ESTADUAL PROFESSORA JULIETA CALDAS Aluno (a): ____________________________________________________________ Trabalho de Química – Compensação de Ausência Trabalho do professor ANTONIO Nº___ 3º Ano - EJA Turma ___ Taboão da Serra, ________ de Março de 2014. Nota Professor Aplicador:__________________________ ORIENTAÇÔES PARA A TRABALHO Preencha a prova com caneta azul ou preta, inclusive o cabeçalho. É proibido usar corretivo e fazer desenho que não sejam parte da prova. Se necessário usar o verso para fazer rascunho e cálculos. TRANSPORTE E REFINAMENTO DO PETRÓLEO Após a extração do petróleo, o transporte é feito por oleodutos até os portos de embarque. Grandes petroleiros continuam o transporte até os terminais marítimos a que se destinam, onde, novamente através de oleodutos, o petróleo é bombeado até o seu destino final: as refinarias. Nas refinarias é feita a separação dos constituintes do petróleo, por meio de vários processos, como a destilação fracionada. O petróleo, líquido viscoso e escuro, é uma mistura de centenas de hidrocarbonetos cujos pontos de ebulição, estão próximos. Seria impossível separá-los um a um; então, a separação é feita em grupos de hidrocarbonetos, chamados frações do petróleo. Cada fração do petróleo é ainda uma mistura de hidrocarbonetos formado por um número menor de substâncias, e sua separação só é possível porque as frações apresentam diferentes faixas de pontos de ebulição. Inicialmente o petróleo é aquecido em um forno, sendo parcialmente vaporizado, e direcionado para uma coluna de fracionamento provida de várias bandejas. A temperatura da coluna varia com a altura, e no topo encontra-se a menor temperatura. Os hidrocarbonetos de maiores massas molares, ainda líquido, permanecem no fundo e são separados. Depois sofrem uma destilação a pressão reduzida. Os mais leves, no estado gasoso, tendem a subir na coluna, resfriando-se. Quando esses vapores atingem uma bandeja com temperatura inferior ao ponto de ebulição de uma das frações, eles se condensam e são retirados da coluna. Os vapores restantes borbulham através dessa fração já líquida e passam para a bandeja superior, onde o mesmo processo se repete e outra fração é liqüefeita e retirada; isso ocorre sucessivamente ao longo de toda a coluna, que pode estar equipada até com 50 bandejas. Na verdade é, impossível separar as frações de uma maneira eficiente na primeira vez em que o processo é efetuado, por isso ele deve ser repetido. Uma parte dos vapores que deveriam se liquefazer na primeira bandeja sobe para a segunda bandeja e só então se liquefaz. Existem comunicações externa à coluna, entre as bandejas, que permitem que o líquido obtido na segunda bandeja retorne a primeira. Nessa primeira bandeja ocorre uma revaporização dos componentes que vieram da segunda bandeja, mas os componentes da primeira bandeja permanecem líquidos e são retirados. Esse processo se repete várias vezes em cada bandeja. O esquema a seguir mostra algumas frações retiradas do petróleo, sua constituição e sua faixa de pontos de ebulição: O resíduo líquido que ficou no fundo da coluna é levado para outra coluna que apresenta pressão inferior à atmosférica, possibilitando que as frações mais pesadas entrem em ebulição a temperatura mais baixas, evitando assim a quebra de suas moléculas. Dessa maneira, são obtidas novas frações do resíduo líquido: óleos lubrificantes, parafinas, graxas, óleo combustível e betume (utilizado no asfaltamento de estradas e na produção de impermeabilizantes). Concluída essa segunda etapa, ainda resta algum resíduo, que poder ser submetido a uma pirólise ou craqueamento (cracking). Esse processo é executado em outra coluna de fracionamento e consiste na quegra de moléculas de cadeias longas, obtendo-se moléculas menores. Alcanos alcanos menores + alquenos menores + H2 O craqueamento possibilita um aproveitamento quase integral do petróleo, propiciando uma economia expressiva e permitindo a obtenção de maiores quantidades de GLP, gasolina e outros produtos químicos que serão transformados em diversos produtos indispensáveis em nosso dia-a-dia. O esquema a seguir mostra algumas substâncias obtidas pelo processo de craqueamento e sua utilização como matéria-prima na indústria petroquímica para produção de novos materiais: Dependendo da região onde o petróleo se formou, ele pode ter diferentes hidrocarbonetos em porcentagens diferentes na sua composição. O petróleo brasileiro apresenta predominância em alcanos, sendo denominado petróleo parafínico, enquanto o petróleo extraído do Oriente Médio tem uma porcentagem apreciável de hidrocarbonetos aromáticos. A quantidade obtida de cada tipo de derivado de petróleo depende de sua origem, dos recursos da refinaria e das necessidades do mercado consumidor em cada momento. No entanto, de modo geral, pode-se estabelecer uma porcentagem média dos derivados por barril de petróleo (volume do barril: 158 L): Questões 1 – Do petróleo podem ser separadas diversas frações contendo substâncias de pontos de ebulição distintos. O processo utilizado para separação dessas frações do petróleo é: a) ( ) centrifugação b) ( ) decantação c) ( ) filtração d) ( ) destilação e) ( ) sifonação 2 – A figura mostra esquematicamente o equipamento utilizado nas refinarias para efetuar a destilação fracionada do petróleo. Os produtos recolhidos em I, II, III, IV são respectivamente: a) ( ) gás de cozinha, gasolina, óleo diesel e asfalto b) ( ) álcool, asfalto, óleo diesel e gasolina c) ( ) asfalto, gasolina, óleo diesel e acetona d) ( ) gasolina, óleo diesel, gás de cozinha e asfalto e) ( ) querosene, gasolina, óleo diesel e gás de cozinha. 3 – Conforme tem sido amplamente divulgado, ocorrem, de forma crescente, acidentes com navios que transportam petróleo. Em muitos destes acidentes, a ação deste líquido escuro e oleoso sobre a flora e a fauna assume proporções devastadoras. Estes danos contra a natureza, dentre outros fatores, estão ligados à composição do petróleo. a) ( ) uma mistura de substâncias orgânicas, principalmente hidrocarbonetos, que são separados por destilação fracionada. b) ( ) Uma mistura de substâncias inorgânicas, predominantemente sais, que são separados por destilação simples. c) ( ) uma mistura de minerais que são separados por dissolução fracionada. d) ( ) uma mistura de substâncias orgânicas ou inorgânicas, dependendo da região de origem, que são separados por fusão fracionada. e) ( ) uma mistura de substâncias formada por macromoléculas que são separadas por decantação. 4 – O desenho mostra esquematicamente o equipamento utilizado nas refinarias para efetuar a destilição fracionada do petróleo e a seqüência dos produtos A, B e C. Os gases obtidos na primeira etapa são: a) ( ) metano, etano, propileno e buteno b) ( ) etanol, propanol, metanol e butanol c) ( ) benzeno, fenol, etileno e metanol d) ( ) metano, etano, propano e butano e) ( ) metil, propeno, etino e butano 5 – Dentre as frações de destilação do petróleo representadas a seguir, as que têm maior número de átomos de carbono por moléculas são: a) ( ) o asfalto e o piche b) ( ) a gasolina e o querosene c) ( ) a nafta e os óleos minerais. d) ( ) a gasolina e o gás liquefeito do petróleo e) ( ) o óleo diesel e o querosene.