Reis Química

. Acesso em: 8 abril 2016.

Resolução dos exercícios

1 Alternativa c. A água e o petróleo não se misturam porque suas moléculas possuem polaridades diferentes. Como o petróleo é menos denso do que a água, fica na superfície e forma um sistema heterogêneo.

2 Alternativa a. Hidrocarbonetos são compostos formados pela ligação de átomos dos elementos carbono e hidrogênio.

3 Alternativa e. A fórmula geral dos alcanos é C_n H_{2n+ 2}.

2n + 2 = 64 ⇒2n = 62 ⇒n = 31

4 a) C_nH_2n; se 2n = 12  ⇒ n = 6.

Fórmula molecular: C₆H₁₂.

Fórmula estrutural do dimetilbut-2-eno:

b) Os alcenos representados a seguir são respectivamente: oct-1-eno, oct-2-eno, oct-3-eno e oct-4-eno.

c) Fórmula molecular: C₁₅H₃₀

Massa molar = (15 • 12) + (30  •  1)

Massa molar = 210 g/mol

5 a) Alceno

b) Alcadieno

Manual do Professor 313
=PG=314=

c) Como o primeiro composto da série dos alcenos é o C₂H₄ (não existe alceno com 1 carbono), o oitavo composto da série é o C₉H₁₈.

C_nH_2n ⇒ C₉H₁₈ 

Massa molar = (9 • 12) + (18 • 1)

Massa molar = 126 g/mol

8 Alternativa d.

2,2,5-trimetil-hept-3-ino:

9 Alternativa c.

Pela fórmula molecular vemos que o hidrocarboneto apresenta 5 átomos de carbonos e 8 átomos de hidrogênio.

10 Alternativa a.

Apenas duas estruturas diferentes: 

-metilnaftaleno -metilnaftaleno

11 Alternativa d.

I. o-dimetilbenzeno ou 1,2-dimetilbenzeno; II. m-dietilbenzeno ou 1,3-dietilbenzeno; III. 1,3,5-trietilbenzeno; IV. p-metilisopropilbenzeno ou 1-metil-4-iospropilbenzeno.

12 1. Falso. A fórmula molecular do naftaleno é C₁₀ H₈.

2. Falso. O sal nitrato de amônio, NH₄NO₃, é uma substância iônica, apenas o naftaleno é molecular.

3. Falso. Na molécula de naftaleno, há seis ligações covalentes simples entre os átomos de carbono e cinco ligações covalentes duplas.

13 Alternativa a.

14 Alternativa e. Estireno ou vinil-benzeno

15 Benzopireno: C₂₀H₁₂

9-antracenona: C₁₄H₈

2-nitropireno: C₁₆H₉NO₂

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Manual do Professor
=PG=315=

16 Alternativa b. O composto diclorimetano apresenta fórmula molecular CH₂Cℓ₂.

17 Alternativa d. Como todas as substâncias químicas, se usadas de modo correto, os agrodefensivos podem trazer benefícios à agricultura.

18 Alternativa b. Como pode ser observado na fórmula do DDT, C₁₄H₉Cℓ₅, tal composto não possui átomos de oxigênio em sua estrutura.

19 a) II, pois a massa atômica do halogênio substituído (Br) é maior que a massa atômica do halogênio em I, Cℓ.

b) II, pois há mais halogênios substituídos.

c) II, pois há menos ramificações. d) I, pois a massa molecular do composto é maior.

C₃H₇I = 170 g/mol e C₄H₉

Cℓ = 92,5 g/mol

e) I, pois a massa de quatro Cℓ substituídos é maior que a massa de dois Cℓ e dois F.

f) II, pois a massa molecular do composto é maior.

20 Alternativa a. A posição para (posição 1,4) é a que permite a maior distância entre os polos; devido à presença do flúor como substituinte na molécula, ocorre a formação do maior dipolo elétrico.

Capítulo 3 – Petróleo, hulha e madeira

Este capítulo trata principalmente do petróleo, uma mistura de hidrocarbonetos, que ainda é a principal fonte de energia mundial e que fornece matéria-prima para a indústria petroquímica e para a fabricação de um grande número de produtos essenciais. Também estuda a hulha, o xisto e a madeira como fontes alternativas de energia e de obtenção de matérias-primas.

Discutimos ainda as vantagens e desvantagens relacionadas tanto ao uso de combustíveis fósseis como de outras fontes de energia, como eólica, solar, geotérmica, maremotriz, hidráulica, térmica e nuclear.

Objetivos

• Reconhecer que o petróleo é principalmente uma mistura de hidrocarbonetos.

• Entender como são feitas a exploração e a extração do petróleo.

• Conhecer alguns derivados do petróleo que são separados por destilação fracionada.

• Relacionar aspectos do uso industrial do petróleo e os impactos ambientais.

• Reconhecer e entender as técnicas envolvidas no processo do refino do petróleo.

• Conceituar e reconhecer algumas aplicações dos óleos lubrificantes.

• Reconhecer o papel da indústria petroquímica.

• Compreender como é o funcionamento de um motor de explosão a gasolina.

• Compreender o significado do índice de octanagem.

• Definir o que são antidetonantes.

• Reconhecer e equacionar reações de combustão: completa e incompleta, utilizando como combustível os hidrocarbonetos.

• Reconhecer como é feita a determinação do teor de álcool na gasolina.

• Conceituar hulha e reconhecer as frações gasosas, líquidas e sólidas que são obtidas com a técnica da destilação a seco.

• Conceituar xisto e identificar alguns produtos que são obtidos pela destilação a seco do seu óleo.

• Definir nafta de xisto e reconhecer seus impactos ambientais.

• Reconhecer os principais constituintes da madeira.

• Identificar alguns produtos obtidos pela destilação a seco da madeira presentes nas frações: sólidas, líquidas e gasosas.

• Reconhecer as vantagens e desvantagens de algumas fontes de energia.

Conteúdos específicos indispensáveis para a sequência dos estudos

• Conceituar petróleo.

• Destilação fracionada do petróleo: produtos obtidos.

• Índice de octanagem da gasolina.

• Equacionar e diferenciar reações de combustão: completa e incompleta.

• Xisto e hulha: definição.

• Madeira: principais constituintes.

Comentários e sugestões

Como o petróleo foi o tema dessa primeira unidade, é interessante relembrar ideias que foram expostas nos textos dos Capítulos 1 e 2. Inicie a aula construindo uma definição para o petróleo. Se for possível, é interessante levar uma amostra de petróleo bruto e de alguns derivados (devidamente selada) para a sala e mostrar aos seus alunos.

No momento da discussão sobre o refino do petróleo, caso seja possível, utilize um recurso digital para mostrar como é feita a separação dos derivados ou faça uma trans- parência sobre a torre de fracionamento do petróleo. Cite as frações mais importantes obtidas da destilação fracionada do petróleo: gás natural, GLP, gasolina, querosene, óleo diesel, óleo lubrificante, parafina e asfalto.

Um dos derivados do petróleo que sempre está presente no cotidiano dos alunos é a gasolina. Sobre esse derivado, discuta sobre o índice de octanagem, comente sobre as diferenças entre gasolina comum, aditivada, premium e podium (página 68) e como se determina o teor de álcool na gasolina.

Manual do Professor 315
=PG=316=

Caso haja possibilidade, consiga amostras de hulha e de xisto para mostrar aos alunos.

Inicie a discussão sobre a madeira, destacando as informações referentes aos seus principais constituintes.

Como são mencionadas oito fontes de energia diferentes no capítulo (veja página 75), divida os alunos em oito grupos e peça a cada um que pesquise informações sobre um tipo de energia específico (vantagens e desvantagens). No dia da apresentação, cada grupo terá como objetivo defender de forma mais clara e sensata possível o tipo de energia que foi pesquisado. Após o debate dos grupos sobre os diversos tipos de energia, escolha qual deles trouxe os melhores argumentos. A apresentação e o debate podem ser considerados uma forma de avaliação.

Trabalho em equipe

Os textos a seguir podem ajudar o professor a discutir com seus alunos aspectos importantes sobre esse tema.

“Disputa por petróleo leva a estado de guerra permanente

Estudioso de causas e prevenções de guerras nos últimos 35 anos de sua vida, o cientista político americano Michael Klare, 62, acredita que a competição por recursos como o petróleo é, atualmente, a maior fonte potencial de conflitos mundiais.

Partindo de projeções em que o crescimento da demanda por petróleo vai superar a oferta global, Klare estima que o mundo vive ‘o crepúsculo do petróleo’, um momento de transição entre a abundância e a escassez.

A disputa pelo recurso que ainda resta, considerado essencial em termos de segurança nacional, levará a um estado de guerra permanente, caracterizado pela presença de grandes potências em regiões de instabilidade política, étnica e religiosa, diz o autor do livro Blood and Oil (Metropolitan Books), lançado em 2004.

No livro, Klare argumenta que, por causa do declínio da extração doméstica, países como os EUA estão se tornando, de modo crescente, mais dependentes de petróleo importado. E mais e mais desse petróleo tem vindo de áreas instáveis cronicamente, como o Oriente Médio, a região do Mar Cáspio, a África e determinadas regiões da América Latina. Para Klare, o resultado disso tudo é que o mundo vai pagar um custo mais alto em petróleo e em sangue.”

Folha de S.Paulo, 17 out. 2005. Disponível em: .

Acesso em: 8 abr. 2016.

“O petróleo e a política dos EUA no Golfo Pérsico: a atualidade da doutrina Carter

A lógica da atual invasão do Iraque pelos EUA deve ser buscada numa trajetória de 50 anos marcados pelo crescente envolvimento militar norte-americano no Golfo Pérsico. Essas intervenções têm como motivo principal o controle das fartas reservas petrolíferas da região.

Os EUA adotaram em 1980 uma diretriz de política externa, a doutrina Carter, que prevê o uso de tropas norte-americanas para garantir o acesso ao petróleo do Golfo Pérsico. No governo de George W. Bush, essa diretriz passou a se vincular a uma política energética, baseada na busca da maximização da extração de petróleo no mundo inteiro. O resultado dessa estratégia tem sido o crescente uso da força militar para garantir esses suprimentos.”

FUSER, Igor. Disponível em: . Acesso em: 8 abr. 2016.

“Petróleo: fonte renovável de guerras

‘O controle pelo controle dos recursos naturais voltou ao palco principal da geografia’. A afirmação de Michael Klare, titular da cadeira de Paz e Segurança Mundial no Hampshire College e na Amhrest University, nos Estados Unidos, foi feita em seu livro Resource Wars: the new landscape of global conflict. Klare argumenta que guerras como a do Golfo, a operação no Afeganistão e a anunciada intervenção no Iraque, pelos Estados Unidos, situam-se entre as disputas pelo controle de um recurso natural estratégico e fundamental: o petróleo.

Na opinião de Klare, uma boa parte das guerras de conquista e posicionamento estarão marcadas pelo controle geoestratégico de recursos como os energéticos, os sistemas aquíferos, minerais e florestais.

Guerras como a do Yom Kippur (1973), Irã × Iraque (1980-1988) ou a do Golfo (1991) estão diretamente relacionadas às disputas pelo petróleo por vários intelectuais. Mas nem todos concordam que a causa fundamental seja o petróleo. Para o geógrafo Nelson Bacic Olic, o petróleo foi um dos elementos da Guerra do Golfo, mas não o único. ‘Saddam Hussein invadiu o Kwait também porque não reconhece que haja ali uma fronteira. A questão é que as fronteiras que conhecemos hoje no Oriente Médio, assim como as dos países africanos, são fronteiras artificiais, que vêm sendo feitas, por exemplo, pelos europeus desde o período colonial’, diz Olic. Para ele, outra razão importante para essa guerra, e também para a anterior contra o Irã, é a necessidade do Iraque de uma saída mais ampla para o mar. ‘A única saída do Iraque é pelo estuário comum entre os rios Tigre e Eufrates, chamado Chatt-El-Arab. Uma das razões dessas guerras foi a tentativa do Iraque de ampliar seu espaço para a exportação’, diz o geógrafo, que acredita também que os futuros conflitos no Oriente terão muito menos a ver com petróleo e muito mais com água.”

KANASHIRO, Marta. Disponível em: . Acesso em: 8 abr. 2016.

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Manual do Professor
=PG=317=

Conversa com o professor

Petróleo: um tema para o ensino de Química

“Não restam dúvidas quanto à importância do ensino de Química, uma vez que situações relacionadas com a disciplina estão presentes no dia a dia de todas as pessoas. A partir de um bom aprendizado de Química, o aluno pode tornar-se um cidadão com melhores condições de analisar mais criticamente situações do cotidiano. Pode, por exemplo, colaborar em campanhas de preservação do meio ambiente, solicitar equipamentos de proteção em sua área de trabalho, evitar exposição a agentes tóxicos, etc. Pode, portanto, ser um cidadão capaz de interagir de forma mais consciente com o mundo.

Infelizmente, os alunos do Ensino Médio não percebem essa importância, talvez porque a Química ensinada nos colégios nem sempre tenha atrativos para eles. Um dos motivos pode ser a metodologia tradicional de ensino, baseada em memorização de fórmulas, regras de nomenclatura e classificação de compostos, diminuindo assim o interesse dos alunos. Por que não ensinar Química partindo da realidade dos alunos, escolhendo temas que são do seu interesse?

Atualmente, o petróleo é um dos recursos naturais dos quais a nossa sociedade é bastante dependente. Pode-se facilmente comprovar isso vendo os inúmeros materiais que são fabricados a partir dessa matéria- -prima. Além disso, o petróleo é um assunto constantemente discutido na televisão e nos jornais, devido à sua influência na economia, sendo um tema de fácil abordagem interdisciplinar. [...] A utilização do petróleo vem de épocas bem remotas. O petróleo era conhecido por diversos nomes, entre eles: betume, azeite, asfalto, lama, múmia, óleo de rocha. No Egito, esse óleo teve grande importância na iluminação noturna, na impermeabilização das moradias, na construção das pirâmides e até mesmo no embalsamamento de múmias. O petróleo era conhecido desde essa época, quando aflorava naturalmente na superfície.

Alexandre, O Grande, ficou maravilhado com o fogo que emanava de forma inextinguível do petróleo na região de Kirkuk (atual região do Iraque), onde atualmente há uma crescente produção petrolífera.

Milênios antes de Cristo, o petróleo era transportado, vendido e procurado como útil e precioso produto comercial. No entanto, foi apenas no século XIX, nos EUA, que o petróleo teve seu marco na indústria moderna. Isso graças à iniciativa do americano Edwin L. Drake, que, após várias tentativas de perfuração, encontrou petróleo”.

AGUIAR, Mônica R. Marques Palermo de; AMORIM, Marcia C.

Veiga; BALTHAZAR, Renata G.; CASTRO, Paula C. B. Gomes de; SALGADO, Zilma A. Mendonça Santos e SANTA MARIA, Luiz Claudio de. Petróleo: um tema para o ensino de química. Química Nova na Escola. n. 15, maio de 2002. Disponível em: