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.

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.

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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???

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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
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MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO

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Recordando as Ligações Intermoleculares:
 Dipolos induzidos
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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

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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.
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MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO
http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html

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 Forças Dipolo-Dipolo:
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MATERIAIS E CONSTITUINTES DO PETRÓLEO

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 Pontes de Hidrogênio (H ligado a
F,O,N):

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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

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As forças intermoleculares influenciam:
 A tensão superficial dos líquidos:
Fonte: http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/forcas_intermoleculares.html

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As forças intermoleculares influenciam:
 A cristalinidade e a densidade dos sólidos;
Pontes de H no gelo

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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!!!

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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”!!!

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LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES
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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).

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Exercícios Gerais:
http://www.univ-
ab.pt/disciplinas/dcet/qg607/files/polaridad
e.pdf

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LIGAÇÕES QUÍMICAS II – LIGAÇÕES
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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