Química orgânica

• Petróleo bruto — biomassa antiga de plâncton — separa-se em frações; alcanos (CₙH₂ₙ₊₂) queimam como combustíveis; craqueamento transforma grandes moléculas em alcanos pequenos e alcenos reativos (CₙH₂ₙ).
• Alcenos, álcoois e ácidos carboxílicos (apenas química) são famílias de grupos funcionais com reações previsíveis.
• Polímeros — adição (monômeros alceno) e (HT) condensação — além dos naturais: proteínas, amido, celulose, ADN.

Petróleo bruto é um recurso finito em rochas — os restos de biomassa antiga, principalmente plâncton enterrado na lama. É uma mistura de predominantemente hidrocarbonetos (apenas hidrogênio + carbono), principalmente alcanos, fórmula geral CₙH₂ₙ₊₂: metano, etano, propano, butano (conheça nomes e fórmulas em todas as representações).

Destilação fracionada: as frações contêm moléculas com números similares de carbonos; separadas por evaporação e condensação em diferentes níveis da coluna — moléculas pequenas no topo (ponto de ebulição baixo), grandes na base. As frações fornecem combustíveis (gasolina, diesel, querosene, óleo combustível pesado, GLP) e matérias-primas para petroquímica — solventes, lubrificantes, polímeros, detergentes.

Propriedades seguem o tamanho da molécula: moléculas maiores → ponto de ebulição mais alto, maior viscosidade, menor inflamabilidade — correspondendo cada fração ao seu uso.

Rachamento: quebra de hidrocarbonetos grandes em moléculas menores e mais úteis — rachamento catalítico (alta temperatura + catalisador) ou rachamento a vapor (alta temperatura + vapor). Produtos: um menor alcano (combustível) + um alceno (matéria-prima para polímeros). Alcenos são mais reativos: descolorizam água brominada (laranja → incolor) — o teste do alceno. Balance as equações de rachamento a partir das fórmulas dadas.

Alcenos CₙH₂ₙ contêm a ligação dupla C=C — insaturados (dois hidrogênios a menos que o alcano com os mesmos carbonos). Membros: eteno, propeno, buteno, penteno. Reações de um grupo funcional conferem à família suas características:

• combustão — mas chamas fumegantes (incompleta);
• com hidrogênio → alcano (catalisador de níquel); com água → álcool (vapor, catalisador de ácido fosfórico); com halogêneos → dihaloalcanos (teste da água brominada).

Álcoois –OH: metanol, etanol, propanol, butanol. Reações: com sódio (efervescência, hidrogênio); queimando no ar (combustão limpa — combustíveis); dissolução em água; oxidados (ar/agente oxidante) → ácido carboxílico. Usos: combustíveis, solventes, bebidas alcoólicas. Fermentação: açúcar + levedura → solução de etanol em condições quentes e sem oxigênio.

Ácidos carboxílicos –COOH: metanóico, etanóico, propanóico, butanóico ácidos. Reagem com carbonatos (efervescência, CO₂), dissolvem-se em água (fraco ácido — HT: apenas parcialmente ionizado, então pH mais alto que um ácido forte), reagem com álcoois → ésteres (etanato de etila) + água.

Polimerização por adição: muitos monômeros (alcenos, com C=C) se unem formando um único polímero — poli(eteno) a partir de eteno, poli(propeno) a partir de propeno. A unidade repetitiva tem exatamente os átomos do monômero — nada mais é formado. Desenhe: monômero → unidade repetitiva com a ligação dupla aberta.

(HT) Polimerização por condensação: monômeros possuem cada um dois grupos funcionais; a união libera uma pequena molécula — geralmente água. Dois monômeros diferentes com dois dos mesmos grupos cada: ex: etanodiol + ácido hexanedioico → poliéster. Aminoácidos (H₂N…COOH) condensam → polipetídeos; aminoácidos diferentes em uma cadeia → proteínas (glicina é o exemplo).

Polímeros naturais: ADN — duas cadeias de polímeros de quatro nucleotídeos em uma dupla hélice; proteínas (monômeros de aminoácidos), amido (açúcares), celulose (açúcares).

• Nomes/fórmulas de alcanos C1–C4; ordem das frações com tendências de ponto de ebulição, viscosidade e inflamabilidade.
• Condições, produtos e equações balanceadas do rachamento; teste da água brominada com a mudança de cor.
• (Quím.) Grupo funcional alceno e suas três reações de adição; quatro reações de álcool + condições de fermentação; três reações de ácido carboxílico.
• Polímero por adição a partir do monômero e vice-versa; (HT) princípios de condensação com poliéster; nucleotídeos do ADN + monômeros dos outros três polímeros naturais.