O quadro apresenta a composição do petróleo. BROWN, T. L. et al.…

O quadro apresenta a composição do petróleo.

BROWN, T. L. et al. Química: a ciência central. São Paulo: Person Prentice Hall, 2005. Para a separação dos constituintes com o objetivo de produzir a gasolina, o método a ser utilizado é a

GABARITO: B

A questão solicita a identificação do método de separação de misturas utilizado para obter a gasolina a partir do petróleo, baseando-se nos dados fornecidos na tabela. Ao analisar o quadro, observa-se que os constituintes do petróleo (frações) são agrupados conforme duas propriedades principais: o tamanho das moléculas (número de carbonos) e, crucialmente, a faixa de ponto de ebulição.

Para a gasolina, a tabela indica uma faixa de ebulição entre $30$ °C e $200$ °C. Como o petróleo é uma mistura homogênea de hidrocarbonetos líquidos miscéveis, o método físico que separa componentes de uma mistura líquida com base na diferença de seus pontos de ebulição é a destilação. No caso industrial do refino do petróleo, utiliza-se a destilação fracionada, onde cada fração é coletada em diferentes alturas de uma torre de fracionamento de acordo com sua temperatura de condensação.

1. Incorreta. O aluno assume que os hidrocarbonetos são partículas sólidas em suspensão que podem ser retidas mecanicamente. Operação errada: $C_{12} > \text{diâmetro do poro}$. Por exemplo: o aluno tenta filtrar a mistura líquida esperando que as cadeias carbônicas maiores fiquem retidas como se fossem sedimentos, obtendo o valor de retenção mecânica em vez da separação por vaporização.
2. Correta. A destilação utiliza o aquecimento para vaporizar os componentes. Como a gasolina ferve entre $30$ °C e $200$ °C, ela se separa das frações mais pesadas (como o querosene, que ferve acima de $180$ °C) por meio da mudança de estado físico.
3. Incorreta. O aluno considera que as frações do petróleo são líquidos imiscíveis que formam fases distintas espontaneamente. Operação errada: $\Delta \rho = \rho_{\text{gasolina}} - \rho_{\text{querosene}} \neq 0$. Por exemplo: o aluno supõe que basta deixar o petróleo em repouso para que a gasolina flutue sobre as demais frações, baseando-se apenas na densidade em vez da volatilidade.
4. Incorreta. O aluno confunde um processo de separação física com uma reação química que forma um sólido insolúvel. Operação errada: $C_n H_m + \text{reagente} \rightarrow \text{Sólido}$. Por exemplo: o aluno imagina a adição de um agente químico que faria a gasolina precipitar no fundo do recipiente, somando massas molares para gerar um produto sólido em vez de usar o calor fornecido.
5. Incorreta. O aluno tenta separar as frações por diferença de massa inercial sob alta rotação. Operação errada: $F_c = m \cdot \omega^2 \cdot r$. Por exemplo: o aluno aplica a força centrífuga sobre a massa de uma molécula de octano para separá-la de uma de dodecano, obtendo um gradiente de sedimentação em vez de romper as forças intermoleculares por ebulição.