Hidrocarbonetos

HIDROCARBONETOS

1. Introdução:

Na Química Inorgânica substâncias com propriedades semelhantes, logo, com o mesmo comportamento químico, são agrupadas em funções, estas funções por sua vez são caracterizadas pelo grupo funcional, é aquilo que diferencia cada função das demais. Percebemos que essa divisão facilita muito o estudo das substâncias inorgânicas, desta forma assim como é feito na Inorgânica, na Orgânica também se divide as substâncias em funções, a única diferença é que na Orgânica a quantidade de funções é bem maior que na Inorgânica.

Os Hidrocarbonetos constituem sem dúvida nenhuma a função mais simples da Química Orgânica pois é formada somente por átomos de carbono e hidrogênio. Uma grande importância dos hidrocarbonetos se deve ao fato de suas moléculas servirem como “esqueleto” para todas as demais funções orgânicas.

2. Definição:

São compostos orgânicos formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio. Sua fórmula Geral é dada por CxHy

3. Características Gerais:

São compostos químicos formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio. São conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. Como há muitos hidrocarbonetos eles são agrupados de acordo com suas estruturas, e essa diferença nas estruturas acaba por originar características físicas e químicas para cada grupo.

Os hidrocarbonetos naturais se formam a grandes pressões no interior da terra e são trazidos para zonas de menor pressão através dos processos geológicos, onde podem formar materiais preciosos para o comércio, como petróleo, gás natural e carvão. As moléculas de hidrocarbonetos, sobretudo as mais complexas, possuem alta estabilidade termodinâmica. Apenas o metano, que é a molécula mais simples classificada como alcano, pode se formar em condições de pressão e temperatura mais baixas. Os demais hidrocarbonetos não são formados espontaneamente nas camadas superficiais da terra. Os hidrocarbonetos líquidos geologicamente extraídos são chamados de petróleo ou óleo mineral, enquanto hidrocarbonetos geológicos gasosos são chamados de gás natural são chamados de gás natural. Todos são importantes fontes de combustível. Hidrocarbonetos são de grande importância econômica porque constituem a maioria dos combustíveis minerais (carvão, petróleo, gás natural, etc.) e biocombustíveis como o plástico, ceras, solventes e óleos.

4. Classificação:

1º) Quanto à forma das cadeias carbônicas –

a) Hidrocarbonetos alifáticos - Neles a cadeia carbônica é aberta

Alcanos /Alcenos /Alcinos /Alcadienos

b) Hidrocarbonetos cíclicos – Possuem pelo menos uma cadeia fechada

Cicloalcanos ou Ciclanos /Cicloalcenos ou Ciclenos /Cicloalcinos ou Ciclinos /Aromáticos

2º) Quanto ao tipo de ligação entre os carbonos:

a) Hidrocarbonetos saturados – Não possuem ligação dupla ou tripla

Alcanos e Cicloalcanos

b) Hidrocarbonetos insaturados – Possuem uma ou mais ligações dupla ou tripla

Alcenos, Cicloalcenos e Alcadienos – Com ligação dupla

Alcinos e Cicloalcinos – Com ligação tripla

Aromáticos

5. Propriedades gerais:

Polaridade: Os hidrocarbonetos por serem constituídos somente de carbono e hidrogênio são apolares, e suas moléculas são ligadas por força de dipolo induzido

Ponto de fusão e ebulição: No geral, com o aumento da massa molar, aumentam-se os pontos de fusão e ebulição, pois a molécula será maior e assim mais fácil será a formação de pólos. E em casos de compostos ramificados e não ramificados, os ramificados possuem menores pontos de fusão e ebulição já que a interação entre suas moléculas é mais frágil.

Estados físicos: No geral, os hidrocarbonetos que possuem até quatro carbonos são gasosos à temperatura ambiente e ao nível do mar. Já os que possuem de cinco a dezessete carbonos são líquidos, e acima disso são sólidos.

Densidade: Baixa. Inferior a 1,0 g/cm³ o que significa que flutuam na água

Solubilidade: São solúveis em substâncias que assim como eles são apolares ou têm baixa polaridade.

Reatividade: Possuem baixa reatividade porque as ligações simples C – H e C – C são relativamente estáveis, difíceis de quebrar e são apolares

Reações: Não reagem com ácidos, bases, metais ou agentes oxidantes

Combustão: A combustão dos hidrocarbonetos produz gás carbônico, H2O e energia, que pode ser aproveitada para a produção do trabalho mecânico. Produz grande quantidade de energia, por isso que ele é usado como combustível

CxHy + O2 ⇌ CO2 + H2O + energia

6. Aplicação dos hidrocarbonetos:

O petróleo é a base principal para a produção de energia e fonte de matérias-primas inúmeras para diferentes tipos de indústrias em nossa sociedade. É constituído principalmente por hidrocarbonetos e outras impurezas. Este petróleo é conduzido para refinarias petrolíferas onde se obtêm seus derivados. Cada derivado é composto por uma fração de hidrocarbonetos, destacando-se o gás natural, gasolina, querosene, GLP (Gás liquefeito de Petróleo), o petróleo fornece assim inúmeros combustíveis e matérias-primas formados por hidrocarbonetos. Além disso podem ser obtidas por meio do craqueamento do Petróleo frações com hidrocarbonetos de cadeias menores que são muito usadas na produção de polímeros sintéticos, como os plásticos. Estes hidrocarbonetos, após separados do petróleo, podem ser utilizados em diferentes tipos de motores para geração de energia, pois graças a sua capacidade de decompor-se em dióxido de carbono e vapor d'água, em presença de oxigênio, com desprendimento de grande quantidade de energia, torna-se possível a utilização de vários hidrocarbonetos como combustíveis.

- Etileno (C2H4) – Usado na fabricação de polietileno usado para fazer plásticos. É produzido em frutos verdes e