Os alcanos são hidrocarbonetos saturados que possuem uma grande variedade de usos e aplicações na indústria, na medicina e na vida cotidiana. Suas propriedades químicas e físicas tornam essas moléculas extremamente versáteis e úteis em diferentes contextos. Neste texto, iremos explorar os 7 principais usos e aplicações dos alcanos, demonstrando a importância desses compostos na sociedade moderna.
Usos e aplicações dos alcanos na indústria, medicina e combustíveis.
Os alcanos são hidrocarbonetos que pertencem à família dos compostos orgânicos. Eles são compostos por ligações simples de carbono e hidrogênio, o que os torna moléculas simples, estáveis e não reativas. Os alcanos são amplamente utilizados em diversos setores, como na indústria, medicina e na produção de combustíveis.
Na indústria, os alcanos são utilizados como matéria-prima na produção de plásticos, solventes, lubrificantes e explosivos. O etano é utilizado na fabricação de polietileno, um dos plásticos mais comuns e versáteis do mercado. Já o metano é utilizado na produção de amônia, um componente essencial na fabricação de fertilizantes.
Na medicina, os alcanos são utilizados em diversos medicamentos e produtos farmacêuticos. O butano é utilizado como propelente em aerossóis medicinais, como os sprays utilizados para tratamento de asma. O propano é utilizado em anestésicos e como fonte de energia em procedimentos cirúrgicos.
Na produção de combustíveis, os alcanos desempenham um papel fundamental. O octano é um dos principais componentes da gasolina, garantindo a combustão eficiente nos motores dos veículos. O heptano é utilizado como referência na escala de octanagem, indicando a resistência do combustível à detonação.
Sua estrutura simples e estável permite uma ampla gama de aplicações, tornando-os indispensáveis para a sociedade moderna.
Conheça os 7 tipos de hidrocarbonetos existentes na natureza e suas características únicas.
Os hidrocarbonetos são compostos orgânicos formados por átomos de carbono e hidrogênio. Existem diversos tipos de hidrocarbonetos na natureza, sendo os principais os alcanos, alcenos, alcinos, cicloalcanos, aromáticos, polienos e polialquenos.
Os alcanos são hidrocarbonetos saturados, ou seja, possuem apenas ligações simples entre os átomos de carbono. Eles são conhecidos por serem compostos estáveis e inertes, sendo utilizados em diversos setores da indústria.
Os principais usos e aplicações dos alcanos incluem a produção de combustíveis, como a gasolina e o diesel, a fabricação de plásticos, a produção de ceras e lubrificantes, entre outros. Eles também são utilizados como solventes em diversos processos químicos.
Além disso, os alcanos são importantes na indústria farmacêutica, sendo utilizados na síntese de diversos medicamentos. Eles também são empregados na produção de produtos de limpeza e cosméticos, devido à sua baixa toxicidade e odor neutro.
Sua estrutura simples e estável torna-os versáteis e indispensáveis em diversos processos industriais.
Principais aplicações dos alcanos na sociedade: conheça suas diversas utilidades e importância.
Os alcanos são compostos orgânicos muito importantes na sociedade devido às suas diversas aplicações. Conhecidos por serem hidrocarbonetos saturados, ou seja, possuem apenas ligações simples entre os átomos de carbono, os alcanos são utilizados em várias áreas, desde a indústria até o uso doméstico.
Um dos principais usos dos alcanos está na indústria petroquímica, onde são utilizados como matéria-prima para a produção de plásticos, combustíveis, lubrificantes e diversos produtos químicos. Os alcanos de cadeia longa, como o octano e o nonano, são essenciais na produção de gasolina e diesel, enquanto os alcanos de cadeia curta, como o metano e o etano, são utilizados como combustíveis naturais e na produção de gás de cozinha.
Além disso, os alcanos também têm aplicações na indústria farmacêutica, sendo utilizados na síntese de medicamentos e produtos de higiene pessoal. Eles também são usados na produção de detergentes e solventes, devido à sua capacidade de dissolver gorduras e óleos.
Outra aplicação importante dos alcanos na sociedade é na produção de ceras e parafinas, que são amplamente utilizadas na fabricação de velas, cosméticos, produtos para polimento e impermeabilização, entre outros.
Os alcanos também são fundamentais na produção de plásticos, como o polietileno e o polipropileno, que são amplamente utilizados na fabricação de embalagens, utensílios domésticos, brinquedos, entre outros produtos.
Além disso, os alcanos também têm aplicações na produção de aditivos alimentares, como o butanoato de etila, que é utilizado como aromatizante em alimentos e bebidas.
Como podemos ver, os alcanos desempenham um papel essencial em diversas áreas da sociedade, contribuindo para o desenvolvimento de produtos e tecnologias que utilizamos no nosso dia a dia.
Principais usos dos alcenos: aplicações e importância na indústria e na química orgânica.
Os alcenos são hidrocarbonetos insaturados que possuem pelo menos uma ligação dupla entre átomos de carbono em sua estrutura molecular. Esses compostos têm uma série de usos e aplicações na indústria e na química orgânica, tornando-os extremamente importantes para diversos processos.
Um dos principais usos dos alcenos é na produção de plásticos, como o polietileno e o polipropileno. Esses materiais são amplamente utilizados na fabricação de embalagens, utensílios domésticos e peças industriais, devido à sua resistência e maleabilidade. Além disso, os alcenos também são usados na fabricação de fibras sintéticas, como o poliéster, que são empregadas na indústria têxtil.
Outra aplicação importante dos alcenos é na produção de combustíveis, como o eteno e o propeno, que são utilizados como matéria-prima na fabricação de gasolina e diesel. Além disso, esses compostos são essenciais na produção de solventes e produtos químicos utilizados em diversos processos industriais.
Os alcenos também são empregados na síntese de diversos compostos orgânicos, como álcoois, aldeídos e ácidos carboxílicos, que são utilizados na produção de medicamentos, cosméticos e produtos químicos diversos. Além disso, esses compostos são importantes intermediários em reações de polimerização e na obtenção de compostos de interesse industrial.
Sua versatilidade e facilidade de obtenção tornam esses compostos fundamentais para diversos processos industriais, contribuindo significativamente para o desenvolvimento de diferentes setores da economia.
Os 7 usos e aplicações dos principais alcanos
Alguns usos e aplicações dos alcanos são como combustível – gás, gasolina, diesel – como solventes – pentano, hexano, isohexano e heptano – como lubrificantes ou como ceras e parafinas.
Os alcanos são compostos que contêm apenas carbono e hidrogênio, portanto são hidrocarbonetos. Eles também são conhecidos como parafinas ou hidrocarbonetos saturados porque os átomos de carbono e hidrogênio estão ligados exclusivamente por ligações simples.
Alcanos pertencem a uma série homóloga de compostos orgânicos em que os membros diferem por uma constante de massa molecular 14 seja CH 2 . A fórmula geral é CnH 2n + 2 (Advameg, Inc., SF).
Os alcanos contêm apenas ligações simples, o que significa que estão saturados com átomos de hidrogênio. Eles são os hidrocarbonetos básicos e os pontos de partida para entender a química de outras moléculas mais complexas.
Os alcanos são nomeados após o grupo alquil, que é composto por um carbono e três hidrogênios.
Obviamente, eles contêm outros grupos, mas eles consistentemente contêm um grupo alquil. O final “-ano” permite que você saiba que existem apenas ligações simples nessas moléculas.
Os menores membros da família dos alcanos são gases, enquanto os maiores compostos são compostos líquidos e sólidos.
Eles são comumente encontrados em fontes de combustível, como gás natural e petróleo. Compostos sólidos são tipicamente textura cerosa (Boundless, 2016).
Principais usos e aplicações de alcanos
1- Combustível
O principal uso de alcanos é o combustível. Sua reação de oxidação libera energia que pode ser aproveitada para gerar eletricidade, mover veículos ou até cozinhar.
Alcanos de cadeia curta, como metano, etano, propano e butano, estão em estado gasoso e podem ser extraídos de depósitos de gás natural.
O metano é usado como combustível de veículo, enquanto o propano e o butano são usados como gás de cozinha.
Os alcanos de cadeia mais longa estão no estado líquido e podem ser encontrados na gasolina ou no diesel. Quando se fala em alta octanagem, é feita referência à concentração de octanas no combustível (Propriedades e usos de Alkanes, SF).
2- Solventes
Como o momento dipolar entre carbono e oxigênio é muito baixo, os alcanos não possuem polaridade de ligação e, portanto, servem perfeitamente como solventes apolares.
Os químicos têm uma máxima que diz “como se dissolve como”, isso significa que solventes polares dissolvem substâncias polares e solventes não polares ou não polares dissolvem substâncias apolares.
Compostos como pentano, hexano, isohexano e heptano são usados em laboratório e na indústria como solvente para reações em um ambiente não polar. Nonano é o principal componente do querosene (Petroleum.co.uk, 2015).
3- Lubrificantes
Os alcanos com 17 ou mais moléculas de carbono são usados como lubrificantes e anticorrosivos, pois sua natureza hidrofóbica significa que a água não pode alcançar a superfície do metal. Devido à sua densidade e viscosidade, são perfeitas para esse uso.
Os óleos lubrificantes de diferentes viscosidades podem ser misturados, e é essa capacidade de misturá-los que torna alguns óleos tão úteis.
Por exemplo, o óleo de motor comum é geralmente uma mistura de óleo de baixa viscosidade para facilitar a partida em temperaturas frias e um óleo de alta viscosidade para melhor desempenho em temperaturas operacionais normais (Haydon Armstrong, SF).
Desde a época romana, muitos líquidos, incluindo a água, têm sido usados como lubrificantes para minimizar o atrito, o calor e o desgaste entre as partes mecânicas em contato umas com as outras.
Hoje, o óleo lubrificante é o produto mais utilizado devido à sua ampla gama de aplicações possíveis (Advameg, Inc., SF).
4- Ceras e parafinas
Os alcanos também são conhecidos como parafinas, o que torna este termo muito confuso porque a parafina também se refere a um tipo de cera.
Esclarecendo os conceitos, qualquer hidrocarboneto saturado (com a fórmula CnH 2n + 2 ) é uma parafina e uma mistura dessas moléculas pode ser usada para fazer uma cera chamada parafina.
Em geral, os alcanos utilizados nesta cera têm cadeias de carbono contendo 20 a 40 carbonos.Portanto, a parafina é um tipo de cera feita de parafinas ou alcanos.
A parafina é caracterizada por um baixo ponto de fusão, estrutura flexível e fácil combustão. É geralmente usado em velas e giz de cera.
5- Asfalto
O asfalto está presente no petróleo bruto e consiste em uma mistura de hidrocarbonetos, especialmente alcanos de cadeia com 35 carbonos ou mais. O asfalto tem uma consistência viscosa e semi-sólida.
Seu principal uso é a construção de estradas, pois a adição de areia ou cascalho ao asfalto produz uma mistura sólida ideal para esse tipo de uso.
Quando sua densidade é menor, também é conhecida como brea e pode ser usada como impermeabilizante (Uses of Alkane, 2011).
6- Reações químicas
Comparados a alcenos e alcinos, os alcanos são relativamente não reativos devido à ausência de uma ligação pi mais fraca em seus esqueletos de carbono. No entanto, existem alguns tipos de reações que são comumente realizadas com alcanos.
A reação mais importante que os alcanos experimentam é a combustão. Alcanos lineares menores oxidam mais facilmente do que moléculas maiores e mais ramificadas.
Os alcanos podem ser queimados na presença de oxigênio para produzir dióxido de carbono, água e energia.
Em situações com oxigênio limitado, os produtos são monóxido de carbono, água e energia. Por esse motivo, os alcanos são freqüentemente usados como fontes de combustível.
C 3 H 8 + 5 O 2 »3CO 2 + 4H 2 O + energia
Uma reação consistente, além da combustão, pela qual os alcanos sofrem é a halogenação dos radicais livres.
Nesse processo, os hidrogênios nos grupos alquil são substituídos por halogênios (moléculas como cloro e bromo na tabela periódica). Uma reação típica é demonstrada usando propano.
2C 3 H 8 + Cl 2 »2C 3 H 8 Cl
Alcanos complexos com altos pesos moleculares encontrados no petróleo bruto são frequentemente divididos em alcanos menores e mais úteis por craqueamento térmico; Alcenos e gás hidrogênio também são produzidos usando esse método.
O craqueamento térmico é normalmente realizado a altas temperaturas e frequentemente na presença de um catalisador. É obtida uma mistura de produtos, e esses alcanos e alcenos podem ser separados por destilação fracionada (Boundless, 2016).
7- Outros usos de alcanos
Os alcanos têm outros usos além daqueles já mencionados. Compostos como etano são usados para a produção de etileno, que é usado para produzir etileno glicol (principal componente do anticongelante) e polietileno, que é o plástico mais utilizado no mundo.
O propano pode ser usado como refrigerante quando a eletricidade não está disponível. À medida que o gás se expande, ele absorve o calor.
De fato, pode causar congelamento. Também está sendo considerado um substituto para outros refrigerantes, mas tem a principal desvantagem de ser explosivo.
O butano é um eufórico, por isso é frequentemente abusado como inalante. Infelizmente, causa asfixia, arritmia cardíaca e espasmos nos músculos das vias aéreas nos pulmões.
Essa última propriedade é a causa da “morte súbita de um viciado em drogas” e é a causa da morte em 55% dos casos relacionados à inalação de solventes.
O pentano pode ser encontrado em misturas de gasolina, mas seu principal uso no ambiente industrial é como um “soprador” na criação de espumas plásticas.
Além disso, como o propano, ele pode ser usado como refrigerante. Seu isômero, isopentano, é comumente usado em dentifrícios.
Hexano e isohexano são os solventes preferidos no processamento de alimentos, em particular isohexano, uma vez que não são tóxicos e têm um pH neutro.
Referências
- Advameg, Inc. (SF). Óleo lubrificante . Recuperado de madehow.com.
- Advameg, Inc. (SF). Química Orgânica – Aplicações da vida real . Recuperado de scienceclarified.com.
- (20 de setembro de 2016). Alcanos . Recuperado de boundless.com.
- (26 de maio de 2016). Reações de alcanos . Recuperado de boundless.com.
- Haydon Armstrong, JH (SF). Óleo lubrificante . Recuperado de energyeducation.ca.
- co.uk (2015). Tipos e estruturas de alcanos . Recuperado de petroleum.co.uk.
- Propriedades e usos de alcanos . (SF). Recuperado de ausetute.com.
- Usos de Alkane . (2011). Recuperado de hzorganichemistry.wordpress.com.