1. Sabe-se que o petróleo é formado por uma mistura de diversos hidrocarbonetos que podem ser separados por meio da destilação fracionada.
    b) O que são hidrocarbonetos? Como eles podem ser classificados?
    c) Qual o tipo de interação intermolecular presente nesses compostos?
    d) Quais fatores influenciam na diferença de ponto de ebulição de cada um dos compostos apresentados na tabela abaixo.
Hidrocarboneto Intervalo de ebulição ( { }^{\circ} \mathrm{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 Querosene, óleo combustível
C17 a C22 > 350 Lubrificantes
C23 a C34 Sólidos de baixo ponto de fusão Graxa, parafina
> C35 Sólidos Asfalto
e) Escreva a estrutura do hexano e do 2,3-dimetil-butano. Qual possui maior ponto de ebulição? Explique com base nas interações intermoleculares.

Passo 1

O enunciado pede:
b) Definir hidrocarbonetos e sua classificação;
c) Identificar o tipo de interação intermolecular nesses compostos;
d) Explicar os fatores que fazem o ponto de ebulição variar conforme a fração (tabela de C_1 a C_{35});
e) Desenhar as estruturas do hexano e do 2,3-dimetilbutano e dizer qual tem maior ponto de ebulição, justificando pelas interações intermoleculares.
O conteúdo envolve química orgânica básica: identificação de grupos de compostos, forças de Van der Waals e relação estrutura–propriedade (ponto de ebulição).

Passo 2

Hidrocarbonetos são compostos formados apenas por átomos de carbono e hidrogênio. Podem ser classificados em:
– Alifáticos (cadeia aberta):
\bullet Alcanos (saturados, apenas ligações simples \mathrm{C–C}).
\bullet Alcenos (insaturados, pelo menos uma dupla ligação \mathrm{C=C}).
\bullet Alcinos (insaturados, pelo menos uma tripla ligação \mathrm{C\equiv C}).
– Ciclícos (fechados): ciclanos, cicloalcenos, etc.
– Aromáticos (anel benzênico ou análogos, com ressonância \pi).

Passo 3

Esses hidrocarbonetos são moléculas apolares. A única interação intermolecular relevante é a força de dispersão de London (forças de Van der Waals), que surge de flutuações temporárias de nuvem eletrônica.

Passo 4

O ponto de ebulição dos alcanos em cada fração da tabela varia principalmente por:
– Massa molar: cadeias maiores têm mais elétrons e geram forças de dispersão mais fortes, elevando o ponto de ebulição.
– Área de superfície: moléculas lineares apresentam maior área de contato e interações mais intensas que as ramificadas.
– Ramificações: aumentam compactação, reduzem área de contato e, portanto, diminuem a intensidade das forças de London.
Não há ligações de hidrogênio nem dipolos permanentes nesses compostos.

Passo 5

As estruturas são:
Hexano (cadeia linear de 6 carbonos):
\mathrm{CH_3–CH_2–CH_2–CH_2–CH_2–CH_3}
2,3-Dimetilbutano (cadeia principal de 4 carbonos com dois metil nos carbonos 2 e 3):
\begin{matrix} &\mathrm{CH_3}\\\ \mathrm{CH_3–C–C–CH_3}\\\ &\mathrm{CH_3} \end{matrix}
Entre eles, o hexano apresenta maior ponto de ebulição, pois é linear e tem maior área de superfície de contato, intensificando as forças de dispersão de London em comparação com o 2,3-dimetilbutano mais ramificado.

Resposta

b) Hidrocarbonetos são compostos formados só por C e H, classificados em alifáticos (alcanos, alcenos, alcinos), cíclicos e aromáticos.
c) Apenas forças de dispersão de London (Van der Waals).
d) A massa molar crescente e a área de superfície maior (cadeias mais longas e lineares) elevam o ponto de ebulição; ramificações diminuem-no.
e)
Hexano:
\mathrm{CH_3–CH_2–CH_2–CH_2–CH_2–CH_3}
2,3-Dimetilbutano:
\begin{matrix} &\mathrm{CH_3}\\\ \mathrm{CH_3–C–C–CH_3}\\\ &\mathrm{CH_3} \end{matrix}
O hexano tem maior ponto de ebulição devido à sua forma linear e maior área de contato, gerando forças de London mais fortes.

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