H2: Conceitos Fundamentais de Química: Ligação e Separação

Conceitos Fundamentais de Química: Ligação e Separação

Ressonância e Estruturas de Lewis

X é um **híbrido de ressonância** porque podem representar-se $N$ estruturas para X que obedecem à regra do octeto. Uma única forma de Lewis não pode descrever apropriadamente este tipo de ligação. Cada uma das fórmulas é uma fórmula de ressonância da molécula.

Equipamento de Destilação

O equipamento básico de destilação inclui:

• Coluna de fracionamento
• Balão de destilação
• Manta de aquecimento
• Condensador de Liebig

Regularizadores da Ebulição

Pedaços de cerâmica porosa são utilizados na **experiência** para garantir a ebulição suave da mistura (designados por **regularizadores da ebulição**).

Funcionamento da Coluna de Fracionamento

Quando a mistura entra em ebulição, os **primeiros vapores** formados condensam-se nos recortes inferiores da coluna.

Coluna de Vigreux (Refluxo)

Na **coluna de Vigreux**, o vapor da mistura condensa e evapora em ciclos sucessivos (**refluxo**). O refluxo permite a separação do vapor em várias frações (componentes da mistura), baseada na diferença de volatilidade dos componentes.

Polaridade Molecular

Polaridade em CCl4

Em $ ext{CCl}_4$ (Tetracloreto de Carbono) existem 4 ligações carbono-cloro que são **covalentes simples polares**. São ligações polares porque se estabelecem entre átomos de elementos diferentes e a diferença de eletronegatividade entre o carbono e o cloro é diferente de zero.

Polaridade em CO

No caso do $ ext{CO}$ (Monóxido de Carbono), o Oxigénio ($ ext{O}$) é **mais eletronegativo** que o Carbono ($ ext{C}$). Espera-se polaridade no sentido $ ext{C}^{(+)}- ext{O}^{(-)}$.

Processos de Separação e Refinação do Petróleo

Definição de Fração

Uma fração corresponde a uma mistura de hidrocarbonetos cujo ponto de ebulição se encontra num determinado intervalo de temperatura.

Destilação Fracionada

A **Destilação Fracionada** é a técnica mais adequada à separação das diferentes frações do petróleo, pois estas são constituídas por hidrocarbonetos que têm diferentes pontos de ebulição (p.e.), mas com valores próximos.

Cracking

O **Cracking** é o processo onde moléculas grandes são convertidas em moléculas **mais pequenas**.

Isomerização

A **Isomerização** é o processo onde se obtêm hidrocarbonetos ramificados a partir de hidrocarbonetos lineares.

O Benzeno como Híbrido de Ressonância

Estrutura e Ligação do Benzeno

É possível escrever 2 estruturas de Lewis (estruturas de Kekulé) para o Benzeno, o que significa que, de acordo com o conceito de ressonância, o benzeno é um **híbrido de ressonância** dessas 2 estruturas. Assim, para representar a fórmula de estrutura do benzeno, considera-se simultaneamente as 2 fórmulas de Kekulé, pelo que as 6 ligações $ ext{C}- ext{C}$ são idênticas.

Na molécula de benzeno há 30 **eletrões de valência** ($ ext{e.v}$), sendo 12 os $ ext{e.v}$ responsáveis pelas ligações simples $ ext{C}- ext{H}$, e os restantes 18 responsáveis pelas 6 ligações carbono-carbono. O benzeno é um híbrido de ressonância, o que implica que as 6 ligações $ ext{C}- ext{C}$ são todas idênticas. Assim, a ligação carbono-carbono no benzeno tem um comprimento de ligação **menor** do que uma ligação simples, mas **maior** do que o comprimento de uma ligação dupla.

O benzeno **não possui momento dipolar**.

Propriedades dos Alcanos

Ponto de Ebulição (p.e.) dos Alcanos de Cadeia Linear

À medida que aumenta o tamanho da cadeia (aumento do número de átomos de carbono), aumenta também o ponto de ebulição. As moléculas dos alcanos são apolares, pelo que as interações