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1
FCAV/ UNESP
DISCIPLINA: Química Orgânica
ASSUNTO:
Hidrocarbonetos – Principais Reações
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1. ALCANOS
Carbono e hidrogênio têm eletronegatividades bem semelhantes, logo, a ligação C - H é basicamente apolar.
Conseqüentemente, compostos contendo ligações C - C e C - H são estáveis e apresentam uma tendência muito baixa para reagir com outras substâncias.
A adição de grupos funcionais (por exemplo, C-O-H) introduz reatividade às moléculas orgânicas.
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3
1. ALCANOS
Suas reações envolvem a formação de radicais, formados em altas temperaturas ou na presença de radiação UV.
Radicais: espécies químicas que apresentam um elétron desemparelhado.
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4
1. ALCANOS
Formação de Radicais
Estabilidade Relativa dos Radicais Alquila Simples
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 51.
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5
Halogenação
1. ALCANOS
Sob condições adequadas sofrem reação de substituição com halogênios.
A substituição de um H por um halogênio é
denominada halogenação. Ex.: cloração do metano.
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 52.
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6
Mecanismo da Cloração do Metano
1. ALCANOS
Halogenação
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 53.
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1. ALCANOS
Halogenação
Todos os outros alcanos reagem com os halogênios da mesma maneira que o metano.
Quanto maior o número de carbonos, maior será o
número de possíveis compostos mono e polialogenados formados.
Ex.: monobromação do metilpropano.
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 54.
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8
1. ALCANOS
Oxidação
Os alcanos e outros HC queimam na presença O2, sendo tal reação de oxidação denominada combustão.
Fonte: BARBOSA, 2004 : p.54 e 55.
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1. ALCANOS
Reação de Pirólise
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 56.
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1. ALCANOS
Reação de Isomerização
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 58.
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2. ALCENOS
Reações de Adição
Os alcenos participam de reações de adição, nas quais os fragmentos da quebra de pequenas moléculas, tais como, H2, Cl2, HCl e H2O, se adicionam aos carbonos que estabeleciam ligação dupla e que após a reação, passam a estabelecer ligação simples.
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2. ALCENOS
Reação de Adição
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 71.
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13
2. ALCENOS
2.1. Adição de H2 ou Hidrogenação Catalítica
Consiste na reação do alceno com gás H2, que é catalisada por níquel (Ni), platina (Pt) ou paládio (Pd).
Atuação do catalisador na hidrogenação: adsorve tanto
as moléculas de H2 como do alceno, provocando o
enfraquecimento das ligações, tornando a reação mais
fácil.
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 72.
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2. ALCENOS
2.1. Adição de H2 ou Hidrogenação Catalítica
Uma aplicação industrial da hidrogenação catalítica é na fabricação de margarinas a partir de óleos vegetais.
Óleos Vegetais: misturas de ésteres do glicerol com
ácidos graxos. Tais ésteres são denominados triacilglicerídeos.
Exemplo de triacilglicerídeo:
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 73.
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2. ALCENOS
Com a hidrogenação parcial das ligações duplas dos triacilglicerídeos, o óleo vegetal é convertido em um material de consistência pastosa denominado margarina.
2.1. Adição de H2 ou Hidrogenação Catalítica
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 74.
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2. ALCENOS
2.2. Adição de Halogênios Exemplo:
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2. ALCENOS
2.3. Adição de Haletos de Hidrogênio (HX) Exemplo:
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2.3. Adição de Água Exemplo:
2. ALCENOS
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2. ALCENOS
2.4. Regra de Markovnikov
Ao realizar a adição de HX (X = halogênio) ou H2O a um alceno, se a molécula da substância orgânica não for
simétrica em relação à dupla C=C, poderemos pensar na possibilidade de dois produtos diferentes.
Exemplo:
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 349.
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20
2. ALCENOS
2.4. Regra de Markovnikov
Em 1869, o químico Vladimir Markovnikov enunciou uma regra empírica, isto é, baseada em fatos experimentais, conhecida como Regra de Markovnikov.
REGRA: na adição de HX ou H2O a uma ligação dupla
C=C, o átomo de H se adiciona preferencialmente ao carbono da dupla que já contém mais hidrogênio, ou seja, o H se adiciona ao carbono mais hidrogenado.
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2. ALCENOS
2.4. Regra de Markovnikov
Exemplos:
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 350.
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3. ALCINOS Reações de Adição
A ligação tripla dos alcinos comporta-se como a dupla dos alcenos, porém pode sofrer uma ou duas adições, dependendo da quantidade do outro reagente.
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3. ALCINOS
3.1. Adição de H2 ou Hidrogenação Catalítica
A adição de H2, se for realizada na proporção em mols de 1:1 (um mol de alcino para um mol de H2), produzirá um alceno. Se a proporção for de 1:2, o alceno formado também sofrerá adição, produzindo um alcano.
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 354.
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3. ALCINOS
3.2. Adição de Halogênios
A adição de Cl2 ou Br2 segue os mesmos moldes da hidrogenação.
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 354.
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3. ALCINOS
3.3. Adição de Haletos de Hidrogênio (HX)
Neste caso a reação também pode parar no produto com ligação dupla ou continuar até o produto saturado.
A Regra de Markovnikov direciona as reações.
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 354.
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3. ALCINOS
3.4. Adição de Água
Na hidratação de um alcino não acontece a segunda adição, pois o produto da primeira adição, um enol, tão logo formado, se transforma em um aldeído ou cetona, dependendo do alcino utilizado.
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 355.
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4. AROMÁTICOS Reações de Substituição
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 122.
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4. AROMÁTICOS
Reações de Substituição (RESUMO)
Fonte: BARBOSA, 2004 : p. 125.
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4. AROMÁTICOS
4.1. Halogenação
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 332.
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4. AROMÁTICOS 4.2. Nitração e Sulfonação
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 332.
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4. AROMÁTICOS 4.2. Nitração e Sulfonação
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 332.
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4. AROMÁTICOS 4.3. Alquilação e Acilação de Friedel-Crafts
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 333.
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4. AROMÁTICOS 4.3. Alquilação e Acilação de Friedel-Crafts
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 333.
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4. AROMÁTICOS
Dirigência da Substituição Grupos como o –OH, que dirigem a reação para que ocorra
nas posições orto e para, são chamados de orto-para-dirigentes e grupos como o –CHO, que dirigem a reação para a posição meta, são chamados meta-dirigentes.
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4. AROMÁTICOS
Dirigência da Substituição
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 336.
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4. AROMÁTICOS
Dirigência da Substituição
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 337.
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4. AROMÁTICOS
Dirigência da Substituição
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 337.
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4. AROMÁTICOS Dirigência da Substituição
Fonte: PERUZZO, 2006 : p. 337.