Explique como se dá o processo de obtenção dos alcanos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para “explicar como se dá o processo de obtenção dos alcanos”. Isso é química orgânica: queremos ver de onde vêm esses hidrocarbonetos saturados (R–H) e quais reações a gente usa pra formá-los. Para resolver, a gente vai precisar conhecer reações de redução e alguns métodos industriais clássicos – por exemplo, hidrogenação, reação de Wurtz, craqueamento, descarbonilação, etc.
Passo 2
Hidrogenação de alcenos ou alcinos
Teoria: alcenos (R–CH=CH–R′) e alcinos (R–C≡C–R′) têm ligações π, que são mais reativas. Se a gente adicionar hidrogênio (H₂) na presença de um catalisador metálico (Pt, Ni ou Pd), essas ligações π se rompem e viram ligações simples C–H.
Reação geral (alcenos → alcanos):
Teoria: alcenos (R–CH=CH–R′) e alcinos (R–C≡C–R′) têm ligações π, que são mais reativas. Se a gente adicionar hidrogênio (H₂) na presença de um catalisador metálico (Pt, Ni ou Pd), essas ligações π se rompem e viram ligações simples C–H.
Reação geral (alcenos → alcanos):
Aqui a ideia é que cada átomo de carbono insaturado captura um H extra, saturando a cadeia.
Passo 3
Redução de haletos de alquila
Teoria: haletos de alquila (R–X, X = Cl, Br, I) podem receber hidrogênio para formar R–H, usando reagentes fortes como LiAlH₄ (alumínio hidreto de lítio) ou sob hidrogenação catalítica também.
Exemplo com LiAlH₄:
Teoria: haletos de alquila (R–X, X = Cl, Br, I) podem receber hidrogênio para formar R–H, usando reagentes fortes como LiAlH₄ (alumínio hidreto de lítio) ou sob hidrogenação catalítica também.
Exemplo com LiAlH₄:
Na prática, o hidreto do alumínio quebra a ligação C–X e coloca H no lugar.
Passo 4
Reação de Wurtz
Teoria: se você misturar dois haletos de alquila (R–X) com sódio metálico em éter seco, forma ligação C–C e gera um alcano simétrico. É útil pra dobrar cadeias.
Esquema:
Teoria: se você misturar dois haletos de alquila (R–X) com sódio metálico em éter seco, forma ligação C–C e gera um alcano simétrico. É útil pra dobrar cadeias.
Esquema:
Exemplo: 2 CH₃–Br + 2 Na → CH₃–CH₃ + 2 NaBr, gerando etano.
Passo 5
Craqueamento e processos industriais
Teoria: na refinaria, o petróleo (mistura de hidrocarbonetos longos) é aquecido e “quebrado” em moléculas menores (temperaturas altas ou catalisadores ácidos). Assim se obtêm alcanos de cadeia curta (gasolina, GLP).
Fischer–Tropsch: outro processo onde CO + H₂ (síntese de gás) passam por catalisador (Fe ou Co) e formam uma mistura de alcanos:
Teoria: na refinaria, o petróleo (mistura de hidrocarbonetos longos) é aquecido e “quebrado” em moléculas menores (temperaturas altas ou catalisadores ácidos). Assim se obtêm alcanos de cadeia curta (gasolina, GLP).
Fischer–Tropsch: outro processo onde CO + H₂ (síntese de gás) passam por catalisador (Fe ou Co) e formam uma mistura de alcanos:
Resposta
Os alcanos podem ser obtidos por hidrogenação de alcenos/alcinos, redução de haletos de alquila (LiAlH₄ ou H₂/catalisador), reação de Wurtz (haletos + Na), craqueamento térmico/catalítico do petróleo e síntese Fischer–Tropsch.