Química Orgânica – Aula 1

Fórmulas moleculares, estruturais

Para compreendermos a química em geral

dividimos essa em alguns segmentos. Um desses é a química orgânica, tema o

qual será o assunto de nossas próximas aulas. A química orgânica: A química

do Carbono!

Química Orgânica – A química do Carbono

Os compostos orgânicos são formados por cadeias de átomos de carbono ligados entre si ou a outros elementos químicos. Atualmente, sabe-se da existência de milhares desses compostos.

Essas substâncias são muito importantes no cotidiano e podem ser usadas tanto para beneficiar quanto para prejudicar outros. Por exemplo, o que seria de nós sem os combustíveis, tais como os derivados do petróleo (como a gasolina e o óleo diesel), o etanol, os biocombustíveis, o carvão e o gás natural? Como seria a nossa sociedade sem os polímeros, sintéticos e naturais, como os plásticos e a borracha? Como viveríamos sem os medicamentos? Sem contar os cosméticos, os produtos de higiene e limpeza.

Por outro lado, existem também inseticidas que são mal usados e destroem ecossistemas; há as armas químicas, venenos, drogas etc. Todos possuem substâncias orgânicas que podem trazer muitos malefícios. Em função dessa gama muito grande de compostos orgânicos em nosso dia a dia é necessário que compreendamos um pouco de como essa parte da química se organiza. Para facilitar nossa vida, iremos verificar que ela nos permite classificar o grande número de compostos orgânicos em um número relativamente pequeno de famílias, com base nas suas estruturas. Então, primeiramente, devemos aprender como representar esses compostos.

FÓRMULA MOLECULAR E ESTRUTURAL E DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS

Os compostos orgânicos podem ser representados de diversas formas, como por meio de uma fórmula estrutural plana, de uma fórmula estrutural simplificada ou condensada ou de uma fórmula de traços. No entanto, a representação mais simples é por meio da fórmula molecular.

Na fórmula molecular indicamos apenas quais elementos e quantos átomos de cada elemento a molécula possui. Por exemplo, a fórmula molecular da sacarose é C12H22O11, a fórmula da glicose é C6H12O6, e a fórmula do etanol é C2H6O. Entretanto, a fórmula molecular não indica muito a respeito da estrutura do composto. Para isso, utilizamos outras fórmulas. Veja os exemplos abaixo:

1. Fórmula Estrutural Plana: essa fórmula mostra a arrumação ou a disposição dos átomos dentro da molécula. Por exemplo, abaixo temos a fórmula estrutural plana de um dos hidrocarbonetos presentes na gasolina.

Veja que, nessa fórmula, todos os átomos e todas as ligações existentes entre eles são mostrados. Agora, para determinar a fórmula molecular desse composto, basta contar a quantidade de átomos de cada elemento e colocar um índice do lado inferior direito do elemento em questão.

Um aspecto importante a ser ressaltado é que sempre começamos a fórmula molecular dos compostos orgânicos a partir do elemento carbono, pois ele é o constituinte principal dessas substâncias. Veja o exemplo:

Visto que são 8 carbonos, começamos a escrever a fórmula molecular

assim: C8. Para completar essa fórmula, contamos a quantidade de hidrogênios:

Portanto, sua fórmula molecular é C8H18.

2. Por meio da fórmula estrutural simplificada ou condensada: nesse tipo de fórmula, a quantidade de hidrogênios é abreviada. Por exemplo, veja a mesma fórmula da molécula encontrada na gasolina, agora de forma condensada:

Desse modo fica até mais fácil de contar a quantidade de hidrogênios, basta somar os índices (3 +3+ 3 +2 +1 +3 +3 = 18).

Mas vejamos agora a fórmula estrutural condensada do ácido linoleico, que existe em vegetais como o algodão, a soja, o girassol, etc. e que é usado em tintas e vernizes:

H3C─CH2─CH2─CH2─CH2─CH═CH─CH2─CH═CH─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─COOH

Contando a quantidade de carbonos, de hidrogênios e de oxigênios, temos a seguinte fórmula molecular do ácido linoleico: C18H32O2.

3. Por meio da fórmula de traços: essa fórmula simplifica ainda mais a forma de representar os compostos orgânicos, sendo que ela omite os grupos C, CH, CH2 e CH3.

Um exemplo é a molécula de linoleico, veja como ela fica:

Vamos contar a quantidade de carbonos primeiro, lembrando que, nessa fórmula, cada ligação entre carbonos é representada pelo traço. Assim, as pontas, bem como os dois pontos da inflexão, correspondem a átomos de carbono.

Temos então: C18

Agora, para contar a quantidade de hidrogênios, temos que lembrar que as ligações entre os carbonos e os hidrogênios ficam subentendidas, pois se sabe que o carbono faz quatro ligações; assim, a quantidade de ligações que estiver faltando é a quantidade de hidrogênios ligados a esse elemento.

Veja as explicações abaixo:

Assim, a quantidade de hidrogênios será: 32.

Já a quantidade de oxigênios é bem simples de contar, pois são apenas dois. Sendo que a fórmula molecular é: C18H32O2.

4. Fórmula de Lewis: podemos verificar também a utilização da representação proposta por Lewis, a qual indica os elétrons compartilhados, representando a ligação covalente formada pelos átomos, conforme aprendemos nas aulas passadas. Como um exemplo, veja o gás metano, cuja molécula é CH4.

A fórmula estrutural dessa molécula pode ser verificada na figura a esquerda. Ou seja, o carbono faz 4 ligações, sendo cada uma com um átomo de hidrogênio. Nessas ligações, ocorre o compartilhamento de um elétron de cada átomo de hidrogênio com o átomo central de carbono. Desse modo, podemos verificar que a fórmula de Lewis desse composto será indicada de acordo com a figura a direita.

Ficou com alguma dúvida? Mande um email para a

profª em larissarichter@msn.com

Bons estudos!

Referências

Fogaça, Jennifer. Fórmulas Moleculares de Compostos Orgânicos. Disponível em <http://www.brasilescola.com/quimica/formulas-moleculares-compostos-organicos.htm>. Acesso em 05-08-2014.