A gasolina comum contém 27% de etanol (
). Com intuito de extrair etanol da gasolina, uma estudante de química decidiu empregar a técnica de extração por solvente. Para tanto, utilizou a água como solvente de extração. Explique, com base no tipo de interação intermolecular e nas energias envolvidas nessas interações, porque é possível a extração de etanol da gasolina comum utilizando água.
- A gasolina comum é uma mistura de hidrocarbonetos cujo componente majoritário é o octano (C8H18). Para resposta da questão, c̣onsidere a gasolina constituída apenas de octano.
Passo 1
Então, a gente tem uma mistura de gasolina comum que contém 27% de etanol (
) e o restante é principalmente octano (
). A tarefa aqui é entender por que a gente consegue separar o etanol da gasolina usando água como solvente, focando nas interações entre as moléculas e nas energias dessas interações. Vamos precisar entender um pouco sobre interações intermoleculares, como a polaridade das moléculas e as forças que mantêm elas juntas.
Passo 2
Primeiro, vamos olhar para as moléculas envolvidas. O etanol é uma molécula polar porque tem um grupo hidroxila (
) que pode formar ligações de hidrogênio. Já o octano é uma molécula apolar, pois é composta apenas por cadeias de carbono e hidrogênio sem grupos funcionais que causam polaridade.
Passo 3
A água, que também é uma molécula polar com capacidade de formar ligações de hidrogênio, vai interagir mais fortemente com o etanol do que com o octano. Isso acontece porque as moléculas polares tendem a se misturar com outras moléculas polares devido às atrações eletrostáticas entre elas.
Passo 4
Quando a água é adicionada à mistura de gasolina e etanol, ela atrai preferencialmente as moléculas de etanol devido às ligações de hidrogênio que podem formar. O octano, sendo apolar, não interage bem com a água e prefere permanecer na fase não aquosa (a gasolina).
Passo 5
Como resultado dessas interações, o etanol se dissolve na água e se separa da gasolina. Isso permite que a gente extraia o etanol da gasolina usando água como solvente, aproveitando as diferenças nas interações intermoleculares e nas energias envolvidas.
Resposta
Portanto, é possível extrair o etanol da gasolina comum utilizando água porque as moléculas de etanol, que são polares e capazes de formar ligações de hidrogênio, interagem preferencialmente com a água, também polar e com capacidade de formar ligações de hidrogênio. Essas interações são energeticamente mais favoráveis do que as interações entre etanol e octano, que é apolar. Assim, o etanol se dissolve na água, permitindo sua separação da gasolina.