ESTEQUIOMETRIA NA COMBUSTÃO DA GASOLINA

Bárbara Beatriz, Gabriela Corrêa, Isabella Siuffi, Izabel Alves, Karime Chaluppe

Orientador: Profa. Rebeca Piumbato Chaparro

FACULDADES OSWALDO CRUZ

Bacharelado em Química

RESUMO: A gasolina, substância obtida através do refinamento do petróleo, é muito utilizada no dia-a-dia, através de sua combustão, como combustível de automóveis. O objetivo deste trabalho é a apresentação de cálculos estequiométricos em algumas reações relacionadas com a queima deste composto que, por sua ampla demanda, induz a um elevado índice de poluição ambiental. Foi obtido como conclusão que a utilização da estequiometria na obtenção de informações como porcentagem, massa e volume, é relevante para uma estimativa da emissão de gases poluentes na atmosfera pela utilização de certa quantidade do combustível e, com base nos resultados, criar hipóteses para que os valores alterados sejam corrigidos para a melhor saúde da população.

PALAVRAS-CHAVE: Gasolina; Combustão; Poluição; Estequiometria.

1       INTRODUÇÃO

O petróleo, combustível fóssil não renovável composto por uma mistura de hidrocarbonetos e pequenas quantidades de outras classes de compostos orgânicos contendo nitrogênio, oxigênio e enxofre, é uma substância retirada de jazidas subterrâneas a fim de ser refinado em frações, passando por processos físico-químicos - geralmente destilação fracionada -, originando seus subprodutos com diferentes quantidades de átomos de carbono e ponto de fusão, dentre estes, a gasolina.

A gasolina, uma fração do petróleo - aquecido a uma temperatura média de 200ºC -, é composta por hidrocarbonetos que possuem de 4 a 12 átomos de carbono. Esta substância mundialmente conhecida e muito presente no dia-a-dia contém propriedades e particularidades características, dentre estas, o seu grande potencial poluente.

O objetivo deste trabalho é a apresentação de cálculos estequiométricos de um dos processos ocorridos na combustão da gasolina e o seu impacto ambiental.

2       A COMBUSTÃO E SEUS IMPACTOS

Na combustão da gasolina são liberadas, além do gás carbônico (CO₂), algumas substâncias como o monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrogênio (NO_x), óxidos de enxofre (SOx), partículas inaláveis (MP10) e hidrocarbonetos não queimados (HC). Neste processo, as substâncias produzidas são, geralmente, nocivas à saúde do ecossistema terrestre, acarretando a enfermidades no homem e nos demais animais e também em alterações na fauna, com a geração de altos índices de poluição atmosférica, contribuindo para a elevação do aquecimento global. Segundo estimativa da CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (2004) -, os veículos automotores são responsáveis pelas emissões de 83,2% de CO; 81,4% de HC; 96,3% de NOx; 38,9% de MP10 e 53% de SOx na Região Metropolitana de São Paulo, produzindo mais poluição atmosférica que qualquer outra atividade humana.

3 CÁLCULO DE CO₂ OBTIDO NA COMBUSTÃO DA GASOLINA

Mesmo em um veículo em situações apropriadas e seguras de combustão, ao utilizar todo o tanque de combustível de um automóvel, contendo aproximadamente 60 litros de gasolina (considerando apenas alcanos lineares (no caso, o octano – C₈H₁₈)), acarretaria a emissão de uma grande quantidade de gás carbônico na atmosfera.

Para cada 60 litros de gasolina, tem-se a seguinte porcentagem de gás carbônico – considerando apenas a combustão do octano (80% - em massa - da composição total do combustível):

M CO₂ = 44 g/mol                                          d gasolina = 75 x 10^-2 g/mL

V = 60 L = 60000 mL de gasolina                  Porcentagem de octano na gasolina = 80 %

M C₈H₁₈ = 114 g/mol

                                                 d = m/V      =>      m = d x V

     =>      m₁ = 0,75 g/mL x 60000 mL      =>      m₁ = 45000 g ou 45 kg de gasolina

45000 ---------------- 100%

m₂    ---------------- 80 %

m₂ = 36000 g de C₈H₁₈

C₈H₁₈ + 25/2 O₂ → 8 CO₂ + 9 H₂O

                                114 g de C₈H₁₈ ---------------- 8 x 44 g de CO₂

                            36000 g de C₈H₁₈ ----------------            m

m = 111157,9 g ou 111,2 kg de CO₂

4       CONCLUSÃO

A estequiometria é uma área da química de extrema importância que determina, por meio de cálculos específicos, a quantidade de matéria que será consumida e a previsão dos produtos a serem obtidos em uma reação química. Por meio de um breve exemplo calculado, pode-se notar que a gasolina, por causa da sua utilização em larga escala nos dias atuais, emite grande quantidade de substâncias nocivas à saúde e ao meio ambiente (como o dióxido de carbono – CO₂), - algo que poderia ser alterado com a alternação do seu uso e a substituição por outras substâncias renováveis e menos poluentes.

5       REFERÊNCIAS

CARVALHO, M. I. FÁBIO. Estudo da Qualidade da Gasolina, sua Composição Química Empregando Componentes Principais. Universidade Federal do Pará, 2013. Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100-40422014000100007&script=sci_arttext>. Acesso em: 08 set. 2015.

LANA, R. CARLOS. Combustão da Gasolina e do Álcool. Educação Uol, 2007. Disponível em: <http://educacao.uol.com.br/disciplinas/quimica/quimica-do-automovel-1-combustao-da-gasolina-e-do-alcool.htm>. Acesso em 07 set. 2015.

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA. Petróleo e Gasolina. Rio de Janeiro, Disponível em: <http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/4333/4333_3.PDF>. Acesso em: 08 set. 2015.