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Q U Í M ICA F U N Ç Õ E S I N O R G Â N I C A S E O R G Â N I C A S A U L A 4 . 1 – B 4 PEQUENO HISTÓRICO Bergman – define: Química inorgânica: é a parte da Química que estuda os compostos extraídos dos minerais. Química orgânica: é a parte da Química que estuda os compostos extraídos dos organismos vivos, animais e vegetais. Berzelius – formula a Teoria da força vital ou Teoria do vitalismo Os compostos orgânicos precisam de uma força maior, a vida, para serem sintetizados. Wöhler – contribuiu para enfraquecer a teoria da força vital. Ao aquecer cristais de cianato de amônio em seu laboratório, Wöhler produz a ureia que é uma substância orgânica (é o produto final da degradação de proteínas) que é eliminada na urina. Veja a equação a seguir: NH4CNO CO(NH2)2 Δ Cianato de amônio Ureia QUÍMICA ORGÂNICA HOJE A química orgânica estuda praticamente todos os compostos que contêm o elemento químico carbono. Alguns compostos como cianeto de hidrogênio (HCN), gás carbônico (CO2) e carbonato de cálcio (CaCO3) contêm carbono, mas suas características são semelhantes a dos compostos inorgânicos, e por isso não são considerados orgânicos. 1º postulado: • o carbono é tetravalente, ou seja, faz quatro ligações covalentes. 2º postulado: • as quatro valências são iguais em comprimento e energia. 3º postulado: • o carbono é capaz de formar cadeias com outros átomos de carbono. COMPOSTO ORGÂNICO QUÍMICA INORGÂNICA HOJE A química inorgânica estuda todos os compostos de origem mineral. Alguns compostos como água (H2O), cloreto de sódio (NaCl) e óxido de ferro (FeO3) diferentes tipos de ligações atômicas. As quatro principais funções inorgânicas são: ácidos, bases, sais e óxidos. Os compostos inorgânicos possuem algumas características básicas: 1. São formados por átomos ou uma molécula de pelo menos dois elementos diferentes; 2. Não possuem em sua estrutura átomos de carbono (há exceções) formando cadeias e ligados ao hidrogênio; 3. Possuem metais ou hidrogênio combinado com um não-metal ou um grupo de não metais; 4. Realizam ligações químicas iônicas, covalentes ou de coordenação; 5. Grande parte apresenta estado físico sólido. 6. N2 OU O2 SÃO SUBSTÂNCIAS SIMPLES E NÃO COMPOSTOS. COMPOSTO INORGÂNICO Identifique quais são os compostos orgânicos e inorgânicos: Ácido etanoico Etanol Propanona Gás nitrogênio Dióxido de enxofre monóxido de carbono Dióxido de carbono Bicarbonato de sódio Ozônio Etano Metano Boroxina F O R Ç A S I N T E R M O L E C U L A R E S A U L A 4 . 2 – B 4 POL ARIDADE DE LIGAÇÃO COVALENTE Quando dois átomos compartilham elétrons em uma ligação covalente, essa ligação pode ser polar ou apolar, de acordo com a diferença de eletronegatividade. • Ligação covalente apolar Ocorre entre átomos de mesma eletronegatividade. Nesse caso, os pares de elétrons ficam distribuídos igualmente entre os dois átomos que não adquirem caráter parcial. • Ligação covalente polar Ocorre entre átomos com eletronegatividades diferentes. Nesse caso, o átomo mais eletronegativo exerce uma atração entre os pares de elétrons compartilhados, adquirindo um caráter parcial negativo. Consequentemente, o átomo menos eletronegativo adquire um caráter parcial positivo. POL ARIDADE MOLECUL AR Quando dois átomos ou mais átomos compartilham elétrons em uma ligação covalente, essa molécula pode ser polar ou apolar, de acordo com a geometria e distribuição global de cargas. OS PRINCIPAIS CASOS SÃO: • Moléculas com 2 átomos Não possui átomo central Geometria linear Apolar Polar • Moléculas com 3 átomos 1. Não possui par de elétrons livres, ao redor do átomo central. Geometria linear 2. Com par de elétrons livres, ao redor do átomo central. Geometria angular Apolar Polar Polar A determinação da geometria molecular a seguir, está baseada no modelo da repulsão de pares de elétrons na camada de valência (RPECV) desenvolvida por Gillespie e Nyholm. FORÇAS INTERMOLECUL ARES OU FORÇAS DE VAN DER WA ALS São forças de atração que acontecem entre moléculas desde que estejam suficientemente próximas umas das outras, ou seja, ocorrem nos estados sólido e líquido. • Dipolo induzido ou forças de dispersão de London São forças de FRACA INTENSIDADE e ocorrem entre MOLÉCULAS APOLARES. Veja o esquema para átomos de hélio: FORÇAS INTERMOLECUL ARES OU FORÇAS DE VAN DER WA ALS São forças de atração que acontecem entre moléculas desde que estejam suficientemente próximas umas das outras, ou seja, ocorrem nos estados sólido e líquido. • Dipolo permanente São forças de MÉDIA INTENSIDADE e ocorrem entre MOLÉCULAS POLARES. Obs: Por serem mais intensas, as substâncias formadas por moléculas que apresentam esse tipo de força intermolecular possuem temperaturas de fusão e ebulição maiores do que as que são formadas por moléculas que interagem por dipolo induzido. Isso porque a energia necessária para afastar as moléculas é maior. Representação das forças dipolo permanente entre moléculas de brometo de hidrogênio. FORÇAS INTERMOLECUL ARES OU FORÇAS DE VAN DER WA ALS São forças de atração que acontecem entre moléculas desde que estejam suficientemente próximas umas das outras, ou seja, ocorrem nos estados sólido e líquido. • Ligações de hidrogênio São forças de ALTA INTENSIDADE e ocorrem entre MOLÉCULAS POLARES que tenham átomos de hidrogênio (H) ligados a átomos de flúor (F), oxigênio (O) ou nitrogênio (N). • Por ser uma força muito intensa, a energia necessária para separar as moléculas que fazem ligação de hidrogênio é bem alta, por isso as temperaturas de fusão e ebulição são proporcionalmente altas. • Representação esquemática das ligações de hidrogênio entre moléculas de água. Compostos HF, NH3 e H2O apresentam elevados pontos de fusão e de ebulição quando comparados a CH4 e HCl. Desenhe as moléculas identificando o tipo de interação molecular de cada uma. Depois explique o motivo desta diferença de ponto de fusão e ebulição. AT É A P R Ó X I M A !
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