Exercícios: Hidrocarbonetos, petróleo e biocombustíveis

Os hidrocarbonetos são compostos formados por apenas dois elementos químicos. Indique quais são esses elementos e dê a fórmula molecular do metano, principal componente do gás natural, que possui um átomo de carbono.

Observe as fórmulas moleculares a seguir: $\text{C}_2\text{H}_6$, $\text{C}_2\text{H}_4$ e $\text{C}_2\text{H}_2$. Classifique cada uma delas como alcano, alceno ou alcino e justifique a classificação pelo tipo de ligação entre os átomos de carbono.

O petróleo é uma mistura de vários compostos, formada principalmente por hidrocarbonetos. Cite três derivados do petróleo usados no dia a dia, como gasolina, diesel e querosene de aviação, e indique o uso principal de cada um.

Na refinaria, o petróleo passa por uma destilação fracionada. Explique por que esse processo consegue separar os componentes do petróleo e qual propriedade física dos hidrocarbonetos é aproveitada. Em seguida, diga se o GLP, que sai no topo da torre, tem moléculas maiores ou menores que as do óleo diesel, e justifique.

O propano, $\text{C}_3\text{H}_8$, é um dos componentes do gás de cozinha. Escreva a equação química balanceada da combustão completa do propano com gás oxigênio e indique os produtos formados. Depois, diga qual produto passa a ser formado se o fornecimento de oxigênio for insuficiente e por que isso representa um risco dentro de casa.

O etanol, $\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$, é produzido no Brasil a partir da cana-de-açúcar e usado como biocombustível. Explique por que o etanol é considerado um combustível renovável, enquanto a gasolina não é. Use em sua resposta a origem de cada um e o intervalo de tempo necessário para sua formação.

Considere a combustão completa de dois combustíveis: o octano, $\text{C}_8\text{H}_{18}$ (representando a gasolina), e o etanol, $\text{C}_2\text{H}_5\text{OH}$. Dados: massas molares em g/mol: C = 12, H = 1, O = 16. Escreva as duas equações balanceadas e calcule a massa de $\text{CO}_2$ liberada na queima de 1 mol de cada combustível. Em seguida, calcule a massa de $\text{CO}_2$ por mol de combustível e discuta por que, mesmo o etanol liberando $\text{CO}_2$ na queima, ele costuma ser apontado como menos impactante para o aquecimento global do que a gasolina.

Uma cidade como São Paulo tem grande frota de veículos movidos a gasolina, diesel e etanol. Um grupo de estudantes propõe substituir parte dos ônibus a diesel por ônibus que usam biodiesel ou etanol. Analise essa proposta apresentando duas vantagens e duas limitações ou riscos, considerando emissões de gases como $\text{CO}_2$, $\text{SO}_2$ e material particulado, o uso do solo para plantar a matéria-prima e o ciclo do carbono. Conclua indicando se você apoiaria a proposta e com que condições.