introdução a química orgânica
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PROF. NEIRIGELSON LEITE
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Orgânica
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QUÍMICA ORGÂNICA
Definição atual: é o ramo da química que estuda os
compostos do carbono.
Reação de Friedrich Wöhler (1828):
NH2
NH4CNO O = C
Cianato de amônio Uréia NH2
Obs. A síntese da uréia definiu a queda da teoria da
força vital e o início da química orgânica moderna.
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Composição: o C é o principal elemento, incluem também
o H, N, O, S, P e ainda os halogênios.
Características: em geral os compostos orgânicos são
covalentes apolares. A presença de um elemento diferente
do C e H promovem uma certa polaridade na molécula.
Compostos Orgânicos
H H
Ex.: H – C – H H – C – OH
H H
Apolar Polar
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Ponto de fusão e ebulição: inferiores aos compostos
inorgânicos, a maioria apresenta instabilidade térmica.
Isomeria: compostos com a mesma fórmula molecular.
Solubilidade: os apolares pouco solúveis em água,os polares
solúveis, a exemplo do álcool e açúcar.
Combustibilidade: em geral são combustíveis.
Encadeamento: em função da tetravalência do C tendem a
formar estruturas denominadas cadeias carbônicas.
Velocidade de reação: pouco reativos, dependem de
ativadores (luz, calor, pressão, catalisadores, etc.).
Características Gerais
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Classificação do Carbono:
Cadeias Carbônicas
l
l Primário: – C – C
l
l Secundário: C – C – C
l
l Terciário: C – C – C
C
C
l
l Quaternário: C – C – C
C
1) Ligação com outros átomos de C:
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TIPOS DE LIGAÇÕES
Podemos ter entre dois átomos ligações do
tipo ...
sigma (σ): ocorre com a interpenetração de
orbitais num mesmo eixo.
Toda ligação simples é SIGMA (σ)
pi (π): ocorre com a interpenetração de
orbitais de eixos paralelo.
Nas ligações dupla e tripla, a 2ª e 3ª ligações
são pi (π)
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HIBRIDAÇÕES DO CARBONO
sp sp2 sp3 e
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HIBRIDIZAÇÃO “ sp3 “
O carbono faz as quatro ligações covalente simples
A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp3 “ é
TETRAÉDRICA
e o ângulo entre as suas valências é de
109°28’
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HIBRIDIZAÇÃO “ sp2 “
O carbono faz uma ligação covalente dupla
A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp2 “ é
TRIGONAL PLANA
e o ângulo entre as suas valências é de
120°
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HIBRIDIZAÇÃO “ sp “
O carbono faz uma ligação covalente tripla ou duas ligações
covalentes dupla
A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp “ é
LINEAR
e o ângulo entre as suas valências é de
180°
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(UFRGS-RS) Na obtenção do vinagre de vinho, o etanol reage com o
O2 do ar e transforma-se em ácido acético, conforme representado
abaixo: H
3C – CH
2 – OH + O
2 H
3C – COOH + H
2O
etanol ácido acético
Nessa reação, a geometria dos ligantes em torno do átomo de
carbono do grupo funcional sofre alteração de:
a) tetraédrica para trigonal plana.
b) trigonal plana para tetraédrica.
c) tetraédrica para piramidal.
d) linear para trigonal plana.
e) linear para tetraédrica.
H3C – C
O
OH
H C
H
C
H
O H
H H
TETRAÉDRICA
TRIGONAL PLANA
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(Ufersa-RN)
I. Se um átomo de carbono apresenta geometria linear, então
esse átomo, obrigatoriamente, participa da formação de uma
ligação tripla.
II. O átomo de carbono só admite 4 (quatro) ligantes quando sua
hibridação é sp3.
III. O átomo de carbono em hibridação sp2 sempre participa da
formação de apenas 3 (três) ligações covalentes.
Considere as afirmativas e marque a opção correta:
a) se I e II forem corretas.
b) se apenas II for correta.
c) se apenas I for errada.
d) se I e III forem corretas.
e) se todas forrem corretas.
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(Ufac) A hibridação do átomo de carbono nos compostos
orgânicos é uma das principais razões pela existência dos
milhares de compostos orgânicos conhecidos. Considerando a
sequência de três átomos de carbono em um composto orgânicos
com hibridizações sp3, sp
2 e sp
2, respectivamente, isto indica
que:
a) as ligações formadas entre os carbonos são: saturada e
insaturada, respectivamente.
b) as ligações formadas entre os carbonos são: saturada e
saturada, respectivamente.
c) as ligações formadas entre os carbonos são: insaturada e
insaturada, respectivamente.
d) Os carbonos dessas ligações são quaternários.
e) Os carbonos dessas ligações são terciários..
H3C – CH = CH
2
saturado
insaturado
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(Ufersa-RN) Considere a fórmula estrutural do hidrocarboneto:
1
H
H H H
H – C – C = C – C ≡ C – H
2 3 4 5
São feitas a seguintes afirmativas:
I. O átomo de carbono 1 forma 2 ligações sigma (σ) e 2 ligações pi
(π), enquanto que o átomo de carbono 5 forma 4 ligações (π).
II. O átomo de carbono 3 forma 3 ligações sigma (σ) e uma pi (π).
III. Os ângulos formados pelas ligações entre os carbonos 1, 2 e 3
é de 120º.
IV. As hibridizações dos átomos de carbono 1, 2, 3, 4 e 5 é,
respectivamente: sp, sp, sp2, sp
2 e sp
3.
Assinale a alternativa correta:
a) I e IV são falsas.
b) I, II e III são verdadeiras.
c) I e III são verdadeiras.
d) III é falsa.
e) Todas são verdadeiras.
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Indique os ângulos reais entre as valências dos carbonos 2, 3 e 5,
respectivamente, na figura abaixo:
a) 90o, 180
o e 180
o.
b) 90o, 120
o e 180
o.
c) 109o28’, 120
o e 218
o.
d) 109o28’, 120
o e 109
o28’.
e) 120o, 120
o e 109
o28’.
H3C
(2)
H H
H
C C C C
H
H
H
H
(3) (5) 120° 120° 109°28’
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Classificação do Carbono:
Cadeias Carbônicas
l
l
sp3: – C – l
sp2: – C = sp: = C = ou – C
Classificação das Cadeias Carbônicas:
1) Normal Ramificada
l
l – C – C – C – C – C –
l
l l l l
l l l
– C – C – C – C – C l
l
l l l
l l l l
CH3
l
2) Hibridização dos átomos de C:
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Cadeias Carbônicas
2) Homogênea Heterogênea
l
l – C – C – C –
l
l l
l l
– C – O – C – l
l l
Classificação das Cadeias Carbônicas:
3) Saturada Insaturada
l
l – C – C – C – C – C –
l
l l l l
l l l – C – C = C – C – C
l
l
l
l l l l
l
Homocíclica Heterocíclica
O
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Classificação das Cadeias Carbônicas:
Cadeias Carbônicas
4) Acíclica ou alifática Cíclica
l
l – C – C – C –
l
l l
l
5) Alicíclica Aromática
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Classificação das Cadeias Carbônicas:
Cadeias Carbônicas
6) Mononuclear Polinuclear condensado
7) Polinuclear isolado:
CH2
Núcleo – núcleo Cadeia alifática
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(UVA-CE) O citral, composto de fórmula
Tem forte sabor de limão e é empregado em alimentos para dar
sabor e aroma cítricos. Sua cadeia carbônica é classificada como:
a) homogênea, insaturada e ramificada.
b) homogênea, saturada e normal.
c) homogênea, insaturada e aromática.
d) heterogênea, insaturada e ramificada.
e) heterogênea, saturada e ramificada.
CH3 – C = CH – CH
2 – CH
2 – C = CH – C
CH3
O
H CH3
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CH3 – C = CH – CH
2 – CH
2 – C – CH = CH
2
CH3
OH
CH3
(UFPA) O linalol, substância isolada do óleo de alfazema, apresenta
a seguinte fórmula estrutural:
Essa cadeia carbônica é classificada como:
a) acíclica, normal, insaturada e homogênea.
b) acíclica, ramificada, insaturada e homogênea.
c) alicíclica, ramificada, insaturada e homogênea.
d) alicíclica, normal, saturada e heterogênea.
e) acíclica, ramificada, saturada e heterogênea.
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(UFPB) A estrutura do composto orgânico de fórmula molecular
C5H
8O que apresenta cadeia ramificada, insaturada, heterogênea e
alicíclica é:
C = O
H a)
CH2 H
2C
C
H2C
H
CH
CH C
H
O
H2C
H3C
b)
c) CH3 – C – C = CH
2
O CH3
H
d) H2C = C – C – C – CH
3
O CH3
H
e) H2C = C – O – C = CH
2
H CH3
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(FEI-SP) O ácido acetilsalicílico de fórmula:
um analgésico de diversos nomes comerciais (AAS, Aspirina, Buferin e
outros) apresenta cadeia carbônica:
a) acíclica, heterogênea, saturada e ramificada.
b) mista, heterogênea, insaturada e aromática.
c) mista, homogênea, saturada e alicíclica.
d) aberta, heterogênea, saturada e aromática.
e) mista, homogênea, insaturada e aromática.
C
O
OH
O C
O
CH3
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O peróxido de benzoíla é um catalisador das polimerizações dos plásticos.
Sua temperatura de auto - ignição é 80oC, podendo causar inúmeras
explosões. Sua cadeia é:
a) alicíclica e saturada.
b) aromática e polinuclear.
c) alifática e heterogênea.
d) aromática e saturada
e) saturada e heterogênea.
C – O – O – C
O O
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FUNÇÕES ORGÂNICAS
Definição: substâncias que possuem grupo funcional comum,
que lhe conferem propriedades químicas semelhantes.
HIDROCARBONETOS – função básica de C e H.
Obs. A presença de um halogênios substituindo H na cadeia
de um hidrocarboneto dá origem a um haleto orgânico.
FUNÇÕES OXIGENADAS: álcoois, enóis, fenóis, éteres,
aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres, sais de
ácidos carboxílicos, anidridos de ácidos e cloretos de ácidos.
FUNÇÕES NITROGENADAS: aminas, iminas, amidas,
imidas, nitrilos, isonitrilos e nitrocompostos.
OUTRAS: tiocompostos, sulfonatos, organometálicos, etc..
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HIDROCARBONETOS
CADEIA SUBFUNÇÃO FÓRMULA
GERAL
Aberta
Alcanos (cadeia saturada)
Alcenos (ligação dupla)
Alcinos (ligação tripla)
Alcadienos (duas duplas)
Cn H2n + 2
Cn H2n
Cn H2n – 2
Cn H2n – 2
Fechada alicíclica Ciclanos (cadeia saturada)
Ciclenos ( ligação dupla)
Cn H2n
Cn H2n – 2
Fechada – núcleo Bz Aromáticos indefinida
Presença de halogênio Haleto orgânico R – X (F, Cl, Br e I)
Definição: Compostos binários de C e H, classificados
em subfunções conforme tabela:
Obs. A função hidrocarboneto é considerada função básica
das outras funções, teoricamente derivadas dela.