Sabe-se que o petróleo é formado por uma mistura de diversos hidrocarbonetos que podem ser separados por meio da destilação fracionada.
Quais fatores influenciam na diferença de ponto de ebulição de cada um dos compostos apresentados na tabela abaixo.
Hidrocarboneto
Intervalo
ebulição |l|l|l| hline Hidrocarboneto & l Intervalo ebulição $( ^circ C)$
Fração
C1 a C4 -160 a 0 Gás natural e propano
C5 a C11 30 a 200 Gasolina
C10 a C16 180 a 400 óleo
C17 a C22 >350
Querosene,
combustivel
C23 a C34
Sólidos de baixo
ponto de fusão
Graxifante, parafina
l Querosene, combustivel C35 Sólidos Asfalto

Passo 1

Beleza, o enunciado diz que o petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos (C1, C2, …, >C35) e que eles se separam na destilação fracionada justamente por ter pontos de ebulição diferentes. A matéria é Química Física (forças intermoleculares e estrutura molecular) e, para resolver, a gente vai precisar entender como a massa molar, o formato da molécula e as forças de atração entre moléculas influenciam no ponto de ebulição.

Passo 2

Primeiro, lembra que o ponto de ebulição é a temperatura em que a pressão de vapor do líquido iguala a pressão externa. A gente geralmente mede tudo à mesma pressão (1 atm), então o que muda de um hidrocarboneto para outro é essencialmente a força de atração que mantém as moléculas “grudadas” no líquido. Quanto mais fortes essas atrações, mais energia (ou seja, temperatura) você precisa pra separar as moléculas e virar vapor.

Passo 3

A força predominante entre hidrocarbonetos é a força de London (dispersion forces), que surge de dipolos instantâneos. A intensidade dessa força cresce quando:
  1. A massa molar aumenta (mais elétrons → dipolos instantâneos maiores).
  2. A área de contato entre moléculas é maior (cadeias mais longas e lineares).
    Em termos simples, quanto maior o número de carbonos ©, maior a massa molar e maior a superfície pra “abraçar” a outra molécula, maior a força de atração e, logo, maior o ponto de ebulição.

Passo 4

Vamos traduzir a ideia acima em dois pontos práticos:
– Cadeias mais longas (C10, C11, etc.) têm superfície maior, logo mais interação de London → ebulição alta (~180–400 °C).
– Cadeias curtas (C1 a C4) têm pouca massa e pouca área de contato → forças fracas → ebulição baixa (~–160 a 0 °C).

Passo 5

Agora, a estrutura: se a molécula for ramificada, ela fica “mais redondinha” e ocupa menos área de interação com as vizinhas. Então:
– Mesmo com o mesmo número de carbonos, um isômero ramificado ferve mais baixo do que o linear.
Isso explica por que certos isômeros de C5 a C11, ramificados, entram na faixa de gasolina (30–200 °C) mais leves do que seus equivalentes lineares.

Passo 6

Também tem o caso de anéis e aromáticos:
– Ciclanos e aromáticos (anel) têm rigidez e superfície de contato diferentes, mudando ligeiramente o ponto de ebulição, mas isso é um refinamento além da regra geral de massa/forma.

Resposta

Os principais fatores que influenciam a diferença de ponto de ebulição dos hidrocarbonetos são:
  1. Massa molar (número de carbonos): quanto maior, maior o ponto de ebulição.
  2. Forças de London (dispersion forces): dependem do tamanho e polarizabilidade das moléculas.
  3. Estrutura molecular: cadeias lineares têm mais área de contato e ponto de ebulição maior, enquanto ramificações diminuem o contato e abaixam o ponto de ebulição.
  4. Tipo de composto (alifático linear, ramificado, ciclanos, aromáticos) que ajusta finamente o valor do ponto de ebulição.

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