Hidrocarbonetos são compostos orgânicos que marcam presença importante na vida do ser humano
Entende-se por hidrocarbonetos as moléculas cujas estruturas incluem apenas átomos de hidrogênio e carbono. Curiosamente, porém, uma vez combinados, também formam ligações com outros átomos, a fim de criar compostos orgânicos.
A presença de carbono é necessária para que um composto seja classificado como orgânico em todos os casos. Entretanto, a presença de hidrocarbonetos adiciona ainda mais base para que ele seja considerado orgânico, pois há alguns compostos inorgânicos que contêm carbono, mas não hidrogênio.
O que são hidrocarbonetos?
Hidrocarbonetos são quaisquer classes de composições químicas orgânicas compostas apenas dos elementos carbono (C) e hidrogênio (H).
Os átomos de carbono se unem para formar a estrutura do composto. Os átomos de hidrogênio se ligam a eles em muitas configurações diferentes.
A importância dos hidrocarbonetos se dá por serem os principais constituintes do petróleo e do gás natural. Eles servem como combustíveis e lubrificantes, bem como matérias-primas para a produção de:
- Plásticos;
- Fibras;
- Borrachas;
- Solventes;
- Explosivos;
- Produtos químicos industriais.
Exemplos de hidrocarbonetos
- Gás natural e combustíveis: muitas das fontes naturais de combustível que usamos são hidrocarbonetos. Compostos como metano, butano, propano e hexano são todos hidrocarbonetos. Suas fórmulas químicas consistem apenas em átomos de carbono e hidrogênio, em uma variedade de proporções e configurações químicas;
- Plásticos: vários tipos de plásticos que usamos no dia a dia e na indústria são feitos de longas cadeias de monômeros, formados a partir de petroquímicos. Estes petroquímicos são simplesmente hidrocarbonetos de diferentes composições químicas;
- Parafina: a cera que usamos para uma variedade de indústrias contém hidrocarbonetos. Vão desde a fabricação de velas e a conservação de alimentos até usos médicos e industriais;
- Álcool isopropílico: este químico médico comum é interessante na medida em que contém um hidrocarboneto. Este é, então, ligado a átomos de carbono adicionais. O hidrocarboneto inicial, CH3, liga-se a outros átomos para formar (CH3)2CHOH;
- Asfalto: a substância comum que a maioria das pessoas conhece é, na verdade, um hidrocarboneto que foi aquecido para formar a substância alcatrão. É então misturado com outros ingredientes industriais para formar a mistura que compõe a superfície da estrada.
Derivados dos hidrocarbonetos
Você consegue imaginar a vida sem uma geladeira? Graças aos derivados de hidrocarbonetos, você não precisa. No início dos anos 1900, a tecnologia de refrigeração evoluiu de pedaços de gelo para sistemas movidos a máquina e resfriados quimicamente.
Por mais de cinquenta anos, os melhores produtos químicos para o trabalho eram os clorofluorcarbonetos, ou CFCs. Estes eram feitos de átomos de cloro, átomos de flúor e átomos de carbono.
Um hidrocarboneto é composto por carbonos e hidrogênios. Seus derivados contêm elementos diferentes ligados ao carbono em vez de apenas hidrogênio.
Um derivado é algo baseado em outra fonte. Nesse caso, os derivados de hidrocarbonetos são baseados em compostos simples que contêm apenas hidrogênios e carbonos.
Eles contêm pelo menos um elemento diferente, tal como oxigênio, azoto ou um dos átomos de halogêneo (elementos na coluna 7A).
Na maioria das vezes, os átomos presentes em um derivado de hidrocarboneto estão ligados como parte de um grupo distinto. Esses grupos são conhecidos como grupos funcionais porque afetam como o composto se comporta.
Às vezes, tais grupos também afetam as propriedades físicas de um composto.
Exemplos de grupos funcionais incluem álcoois, aldeídos, cetonas, aminas e ésteres.
Os hidrocarbonetos aromáticos
Os hidrocarbonetos aromáticos são uma classe importante de compostos orgânicos encontrados na atmosfera. Eles são altamente reativos e possuem grandes taxas de emissão.
Estima-se que as espécies aromáticas contribuem com cerca de 10% para o total de emissões antropogênicas globais de carbono orgânico não metano (NMOC).
Elas são a principal fonte da exaustão de automóveis movidos a gasolina, com contribuição significativa também no uso de solventes.
A queima representa uma fonte significativa de aromáticos e tem atraído atenção especial nos últimos anos. Isso porque tais processos ocorrem em escala global.
Fontes naturais e menores de compostos aromáticos, como a emissão dos solos e plantas, também são identificadas. A emissão de aromáticos tem, portanto, um impacto nos processos troposféricos em escala local, regional e global.
Hidrocarbonetos aromáticos contribuem significativamente para a formação de ozônio e outros foto-oxidantes em atmosferas urbanas. Estima-se que a contribuição percentual para a produção de ozônio possa estar entre 30 e 40%.
Uma contribuição tão alta faria dos aromáticos a classe mais importante de hidrocarbonetos no que diz respeito à formação de ozônio fotoquímico. No entanto, deve-se ter em mente que os mecanismos de oxidação ainda são imprecisamente conhecidos, e a verificação de tais estimativas é necessária.
A extração do hidrocarboneto
Técnicas diferentes são usadas para extrair hidrocarbonetos dependendo de seu tipo e do material em que estão contidos.
Por exemplo, a fraturação hidráulica é usada para extrair gás natural do xisto quebrando a rocha e usando líquido pressurizado para forçar o gás a subir através de um poço.
Da mesma forma, as areias betuminosas são depósitos não convencionais de petróleo bruto que é misturado com areia ou arenito parcialmente formado, exigindo que o depósito seja extraído.
Um poço vertical ou horizontal convencional é usado quando uma formação produtiva é facilmente acessada.
A economia gerada
Uma função dos hidrocarbonetos bastante relevante é a atuação como principais fontes de energia em todo o mundo. Em contrapartida, seus usos vão muito além do simples fornecimento de combustível que pode ser convertido em energia.
É através do refino que o petróleo fornece uma ampla gama de materiais derivados que, então, desempenham papéis críticos na economia mundial, incluindo:
- Plásticos;
- Solventes;
- Lubrificantes.
Se todas as máquinas fossem convertidas em energia renovável hoje, a extração de hidrocarbonetos ainda seria necessária para esses produtos derivados.
Hidrocarbonetos e o meio ambiente
Existe um custo ambiental para a queima de hidrocarbonetos para energia, pois os gases de efeito estufa liberados durante a combustão estão contribuindo para a mudança climática. E o processo de extração exige um pedágio dos habitats.
Muitos argumentam que as externalidades da economia de hidrocarbonetos são muito altas. São mais do que qualquer economia de custos de seus usos como fonte de combustível.
Por essa razão, fontes alternativas de energia como a solar, nuclear, eólica e geotérmica estão sendo exploradas. Atualmente, no entanto, a competitividade de custo dessas fontes não é suficiente para substituir totalmente a função dos hidrocarbonetos.
Ao nos inteirarmos de todas essas informações, podemos tirar uma conclusão. Em um mundo cada vez mais “verde”, o uso de hidrocarbonetos tornou-se um grande negócio.
