Questão 124 do ENEM 2018 — Ciências da Natureza

O enunciado da questão aborda o processamento do petróleo, destacando que, além das técnicas de separação, utiliza-se o processo de craqueamento para aumentar a quantidade de frações comercializáveis. O nosso objetivo é identificar exatamente o que ocorre nesse processo.

Para entender o craqueamento, precisamos primeiro lembrar como funciona o refino do petróleo. Inicialmente, o petróleo cru passa pela destilação fracionada, um processo físico que separa a mistura em diferentes frações (como gás natural, gasolina, querosene, óleo diesel, asfalto, etc.) com base em suas diferentes temperaturas de ebulição.

No entanto, a quantidade de frações leves (como a gasolina), que possuem alto valor comercial e grande demanda, obtida apenas pela destilação não é suficiente para abastecer o mercado. Por outro lado, sobram muitas frações pesadas, formadas por hidrocarbonetos com cadeias carbônicas longas e de menor interesse comercial.

É aqui que entra o craqueamento (do inglês cracking, que significa "quebra" ou "ruptura"). O craqueamento é um processo químico industrial onde essas frações pesadas (moléculas maiores) são submetidas a altas temperaturas e pressões, muitas vezes na presença de catalisadores. O calor intenso fornece energia suficiente para romper as ligações covalentes carbono-carbono ($C-C$) das cadeias longas, transformando-as em moléculas menores e mais leves, como as que compõem a gasolina e gases combustíveis.

Por exemplo, uma molécula grande de um óleo pesado, como o $C_{18}H_{38}$, pode ser "quebrada" em moléculas menores, gerando octano ($C_8H_{18}$, componente da gasolina) e deceno ($C_{10}H_{20}$):

$C_{18}H_{38} \xrightarrow{\Delta, \text{catalisador}} C_8H_{18} + C_{10}H_{20}$

Com esse conceito em mente, vamos analisar as alternativas fornecidas pela questão:

• A) Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores. Correto. O craqueamento é exatamente a reação química de quebra de moléculas grandes em moléculas menores.
• B) Reação de óxido-redução com transferência de elétrons entre as moléculas. Incorreto. O craqueamento é uma reação de decomposição térmica (pirólise), e não um processo focado na transferência de elétrons como numa pilha ou combustão.
• C) Solubilização das frações do petróleo com a utilização de diferentes solventes. Incorreto. Isso descreve um processo físico de dissolução, onde as moléculas originais permanecem intactas.
• D) Decantação das moléculas com diferentes massas molares pelo uso de centrífugas. Incorreto. A decantação e a centrifugação são métodos físicos de separação de misturas heterogêneas baseados na diferença de densidade, não alterando a estrutura das moléculas.
• E) Separação dos diferentes componentes do petróleo em função de suas temperaturas de ebulição. Incorreto. Essa é a definição exata da destilação fracionada, que é a etapa de separação física anterior ao craqueamento.

Portanto, o craqueamento consiste na transformação química de frações pesadas em moléculas menores e de maior valor agregado.