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Química Orgânica É o ramo da Química que estuda a composição e as propriedades dos compostos que apresentam o carbono como principal elemento químico de sua constituição. Funções orgânicas Funções orgânicas são grupos de compostos orgânicos que têm comportamento químico similar, devido ao grupo funcional característico. a) Hidrocarbonetos: São as substâncias orgânicas que apresentam apenas os elementos carbono e hidrogênio em sua composição, como: Alcanos, Alcenos, Alcinos, Alcadienos, Ciclanos, Ciclenos e Aromáticos. -São substâncias apolares -Os alcanos são compostos que possuem apenas ligações simples entre os átomos de carbono da cadeia.Os alcenos são compostos que possuem uma ligação dupla entre carbonos em sua estrutura. Os alcinos são substâncias que apresentam em sua cadeia uma tripla ligação. Os alcadienos são hidrocarbonetos de cadeia aberta que possuem duas duplas ligações entre carbonos. Os ciclanos são hidrocarbonetos cíclicos que contêm apenas ligações simples em sua cadeia carbônica. Os ciclenos apresentam uma única ligação dupla, assim como os alcenos. Como possuem cadeias fechadas, o termo ciclo é utilizado para diferenciá-los dos alcenos, que apresentam cadeias abertas. Os aromáticos compostos são cíclicos, ou seja possuem cadeia fechada. Possuem duplas alternadas dentro do ciclo que na maioria das vezes são representadas por um círculo. Isto se deve ao fenômeno da ressonância, pois o círculo simboliza o movimento dos elétrons; b) Compostos orgânicos oxigenados: São as substâncias orgânicas que apresentam o elemento oxigênio em sua composição, como: Álcool, Fenóis, Enóis, Aldeídos, Cetonas, Ácidos carboxílicos, sais de ácidos carboxílicos, Anidridos, Éteres e Esteres. -Álcoois são compostos orgânicos que apresentam o grupo funcional hidroxila (─ OH) preso a um ou mais carbonos saturados. A classificação dos álcoois depende da posição da hidroxila: Álcoois primários – apresentam sua hidroxila ligada a carbono na extremidade da cadeia. Possuindo um grupo característico – CH2OH. Álcoois secundários – apresentam sua hidroxila unida a carbono secundário da cadeia. Possuindo o grupo característico – CHOH. Álcoois terciários – apresentam sua hidroxila ligada a carbono terciário. Possuindo o grupo – COH. Os Fenóis são compostos orgânicos oxigenados que possuem o grupo hidroxila (OH) ligado diretamente a um hidrocarboneto aromático. Os Enóis são compostos que possuem a hidroxila ligada diretamente a um carbono com dupla ligação. Os Aldeídos são denominados de compostos carbonílicos porque apresentam o grupo carbonila C = O. Cetonas são substâncias orgânicas onde o grupo funcional carbonila se encontra ligado a dois átomos de carbono. Ácidos carboxílicos são compostos que apresentam o grupo funcional carboxila (- COOH) ligado à cadeia carbônica. Os Anidridos orgânicos são compostos derivados de reações de desidratação dos ácidos carboxílicos. Daí a origem de seu nome, pois anhydros, em grego, significa “sem água”. Os Éteres se caracterizam pela presença de oxigênio ligado a dois átomos de carbono. Ésteres são compostos orgânicos derivados dos ácidos carboxílicos. Os ésteres possuem um radical carbônico no lugar do hidrogênio dos carboxílicos https://pt.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica_org%C3%A2nica https://www.infoescola.com/quimica/polaridade/ https://www.infoescola.com/quimica-organica/alcanos/ https://www.infoescola.com/quimica-organica/alcenos/ https://www.infoescola.com/quimica/ligacao-dupla/ https://www.infoescola.com/quimica-organica/alcinos/ https://www.infoescola.com/quimica-organica/hidrocarbonetos/ https://www.infoescola.com/quimica/cadeia-carbonica/ https://www.manualdaquimica.com/quimica-organica/alcenos.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrocarbonetos-aromaticos.htm c) Compostos orgânicos nitrogenados: São as substâncias orgânicas que apresentam o elemento nitrogênio em sua composição, como: Aminas, Amidas, Nitrocompostos, Nitrilos, Isonitrilos, Sais de amônio quartenário. -As Aminas são compostos orgânicos nitrogenados, são obtidas através da substituição de um ou mais hidrogênios da amônia (NH3) por demais grupos orgânicos (radicais alquila ou arila). As amidas são compostos orgânicos nitrogenados e derivam da amônia (NH3). -Nitrilas apresentam a fórmula geral R – CN. Nitrocompostos são caracterizados pela presença do grupo nitro: R – NO2. d) Compostos orgânicos sulfurados: São as substâncias orgânicas que apresentam o elemento enxofre em sua composição, como: Tiocompostos e Ácidos sulfônicos -Ácidos sulfônicos apresentam a fórmula geral R – SO3H e) Compostos organoclorados: São as substâncias orgânicas que apresentam um ou mais halogênios (flúor, cloro, bromo e iodo) em sua composição, como: Haletos orgânicos, Cloretos de ácido, Compostos de Grignard e Organometálicos -Os haletos orgânicos são compostos resultantes da substituição de um ou mais hidrogênios em moléculas de hidrocarbonetos, por átomos de halogênios. O que seria um Halogênio? Átomos pertencentes ao grupo 7 A da Tabela Periódica: Cloro (Cl), Bromo (Br), Flúor (F), Iodo (I). Todos estes fazem parte da chamada família dos Halogênios. Grupos Funcionais São radicais químicos que caracterizam uma determinada função química. Por exemplo, em química orgânica nós temos várias funções orgânicas, que são caracterizadas e diferenciadas entre si pelos grupos funcionais que elas apresentam. Ex.: Função orgânica oxigenada - álcool. Essa função orgânica, o álcool, apresenta o grupo funcional -OH ligado à cadeia carbônica. Função orgânica: Grupo funcional: Exemplo: Ácido carboxílico ácido etanóico ou acético Álcool R — OH CH3OH Aldeído pentanal https://brasilescola.uol.com.br/quimica/compostos-sulfurados.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/compostos-sulfurados.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/acidos-sulfonicos.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/compostos-organoclorados.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/haletos-organicos.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/cloretos-acido.htm https://brasilescola.uol.com.br/quimica/compostos-organometalicos.htm https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_carbox%C3%ADlico https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_carbox%C3%ADlico https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_etan%C3%B3ico https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_ac%C3%A9tico https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81lcool https://pt.wikipedia.org/wiki/Alde%C3%ADdo https://pt.wikipedia.org/wiki/Pentanal Amina primária Adenina: 6-aminopurina Cetona 2-propanona ou acetona Éster etanoato de etila Éter R — O — R' metóxi-etano Fenol il-hidróxibenzeno ou p-cresol ou Hidrocarboneto Cx Hy CH4 metano metano Halogênio R – X onde x é o halogênio CH3Cl Carbono Existem duas propriedades que fazem com que o carbono seja a base da química orgânica: 1. O carbono é tetravalente: Ou seja, ele faz quatro ligações covalentes, sejam elas 4 ligações simples, duas https://pt.wikipedia.org/wiki/Amina_prim%C3%A1ria https://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Adenina:_6-aminopurina&action=edit&redlink=1 https://pt.wikipedia.org/wiki/Cetona https://pt.wikipedia.org/wiki/2-propanona https://pt.wikipedia.org/wiki/Acetona https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%89ster https://pt.wikipedia.org/wiki/Etanoato_de_etila https://pt.wikipedia.org/wiki/Met%C3%B3xi-etanohttps://pt.wikipedia.org/wiki/Fenol https://pt.wikipedia.org/wiki/4-metil-hidr%C3%B3xibenzeno https://pt.wikipedia.org/wiki/Cresol https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrocarboneto https://pt.wikipedia.org/wiki/Metano ligações simples e uma dupla, uma simples e uma tripla, ou duas duplas. 2. Encadeamento: Isso significa que o carbono pode formar cadeias moleculares. Classificação dos carbonos A quantidade de ligações feitas pelo carbono determina a sua classificação: Carbono primário: é ligado diretamente a 1 carbono no máximo Carbono secundário: é ligado diretamente a 2 carbono Carbono terciário: é ligado diretamente a 3 carbono Carbono quaternário: é ligado diretamente a 4 carbonos Classificação das cadeias carbônicas Cadeia carbônica é todo o conjunto de carbonos e heteroátomo. Este é um átomo diferente no meio da cadeia de carbono e hidrogênio. Cadeia aberta (alifática ou acíclica): Uma cadeia aberta possui átomos de carbono primário na cadeia principal. A cadeia aberta pode ser uma cadeia ramificado ou normal (reta); cadeia saturada ou insaturada; cadeira heterogênea ou heterogênea. Cadeia fechada (cíclica):A cadeia fechada não possui carbono primário na cadeia principal. Ela apresenta carbonos secundários, terciários ou quaternários. Esse tipo de cadeia pode ser aromática, possuindo anel aromático ou benzeno, ou, alicíclica (cicloalifática). A cadeia também pode ser saturada ou insaturada; cadeia homogênea (homocíclica) ou heterogênea (heterocíclica) e cadeia homocíclica (mononuclear) ou policíclica (polinuclear). Cadeia mista :A cadeia mista é aquela que possui um parte fechada e pontas de carbono. Tudo o que foi visto sobre cadeia aberta e cadeia fechada se aplica à cadeia mista. Vetores O vetor momento dipolar resultante é uma grandeza física utilizada para determinar a polaridade de uma substância e é resultado da somatória dos vetores momento dipolar existentes na fórmula estrutural das moléculas. Entre os átomos de elementos químicos diferentes, existe sempre uma diferença de eletronegatividade, assim, a ligação química entre eles é polar, e o vetor (seta) está direcionado para o elemento mais eletronegativo. Na molécula HCl, por exemplo, temos um vetor (por ser único, é o vetor resultante) que vai do hidrogênio em direção ao cloro (mais eletronegativo). O vetor momento dipolar resultante é representado, de forma geral, pela letra grega mi, cujo símbolo é μr. Esse símbolo é comumente utilizado para indicar a polaridade das moléculas. Veja um exemplo: μr = 0, molécula apolar μr ≠ 0, molécula polar Diferença de eletronegatividade Para posicionar os vetores existentes entre átomos diferentes, é fundamental conhecer a ordem decrescente https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/eletronegatividade.htm de eletronegatividade dos elementos químicos: F>O>N>Cl>Br>I>S>C>P>H Como podemos perceber, o flúor é o elemento mais eletronegativo, e o hidrogênio é o menos eletronegativo da fila. Vetor momento dipolar resultante em uma molécula Para determinar o vetor momento dipolar resultante em uma molécula qualquer, devemos levar em consideração alguns fatores: ● Geometria da molécula; ● Diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados; ● Número de ligações na estrutura, já que cada ligação forma um vetor; ● Sentido e direção dos vetores presentes na estrutura da molécula. Hibridização de Orbitais De acordo com a imagem acima temos 4 elétrons desemparelhados, devidamente aconchegados nos orbitais do carbono e esperando novos elétrons para efetuar as ligações. Para o caso da hibridização sp, temos a imagem abaixo: Os orbitais híbridos sp² são formados com um orbital s e dois orbitais p (3 orbitais disponíveis para ligações sigma e 1 orbital disponível para ligação pi). Consequentemente, resta um orbital p não-hibridizado. Os orbitais híbridos sp³ são formados a partir de um orbital s e três orbitais p (4 orbitais disponíveis para ligações sigma) e nenhum orbital "p" puro reservado para as ligações pi . Conseqüentemente, há quatro lóbulos grandes. Todas as moléculas com arranjos tetraédricos são hibridizadas sp³. Cromatografia É uma técnica analítica que tem por finalidade geral a separação e/ou purificação de misturas.A cromatografia acontece pela passagem de uma mistura através de duas fases: uma móvel como um líquido ou um gás, que ajuda na separação da mistura) e uma estacionária (fixa, sendo um material poroso como um filtro). A interação dos componentes da mistura com estas duas fases é influenciada por diferentes forças intermoleculares, incluindo iônica, polar apolar, e específicos efeitos de afinidade e solubilidade. - A molécula que interage menos é a que sai primeiro ( Semelhante prende semelhante). https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/geometria-molecular.htm Forças Intermoleculares 1. Forças dipolo induzido-dipolo induzido (também chamada de forças ou ligações de Van der Waals ou forças de dispersão de London): Acontece em moléculas apolares. Num dado instante, os elétrons de uma molécula apolar, que estão em constante movimento, passam a ter mais elétrons de um lado do que de outro, ficando esta, assim, momentaneamente polarizada. Desse modo, por indução elétrica, ela irá polarizar uma molécula vizinha, ou seja, vai criar um dipolo induzido. 2. Forças dipolo permanente-dipolo permanente ou dipolo-dipolo: Ocorre em moléculas polares, em que uma extremidade é positiva e a outra negativa, criando um dipolo elétrico permanente, como mostrado abaixo, no caso das moléculas de HCl, em que a parte positiva atrai a parte negativa da molécula vizinha, e assim por diante 3. Ligação de Hidrogênio: Ocorre quando o hidrogênio de uma molécula liga-se a outros átomos pequenos e fortemente eletronegativos, principalmente flúor, oxigênio e nitrogênio. Ácidos e Bases de Lewis ● Ácido é toda espécie química que recebe pares eletrônicos isolados, formando ligações coordenadas (antigamente era chamada Dativa). ● Base é toda espécie química que cede pares de elétrons isolados, formando ligações coordenadas. Regra do Octeto A teoria do octeto ou regra do octeto fundamenta-se a partir da tendência de os átomos realizarem ligações de modo a preencherem completamente a camada mais externa possível com exatamente 8 elétrons: sendo essa a configuração eletrônica dos gases nobres, os elementos menos reativos da tabela periódica (justamente pela sua “estabilidade” perante os outros elementos). Pela sua configuração eletrônica e energética, os gases nobres (pelo menos alguns, como o xenônio) só se ligam a outros átomos em condições especiais de temperatura e pressão. E, mesmo assim, os compostos formados não são, de fato, duradouros (são instáveis). O hélio é o único elementocujos átomos possuem 2, e não 8, elétrons na camada de valência. Existem exceções para a Regra do Octeto, alguns compostos não precisam ter oito elétrons na camada de valência para atingir a estabilidade, vejamos quais: Berílio (Be): Átomo capaz de formar compostos com duas ligações simples, sendo assim, estabiliza-se com apenas quatro elétrons na camada de valência. Boro (B): Forma substâncias moleculares com três ligações simples, ficando estável com seis elétrons na última camada. Alumínio (Al): É uma exceção à Regra do Octeto pelos mesmos motivos que o Boro, atinge a estabilidade com seis elétrons na camada de valência. Isomeria geométrica Ela só ocorre em moléculas alifáticas (de cadeia aberta) que possuem dupla ligação ou em compostos cíclicos.Nos compostos de cadeias abertas insaturadas, se os átomos que se ligam aos carbonos da dupla forem diferentes entre si e iguais aos ligantes do outro átomo de carbono, teremos a formação de dois compostos isômeros entre si, um cis e outro trans. Para determinar se um esteroisômero é cis ou https://www.infoescola.com/quimica/especie-quimica/ https://www.infoescola.com/quimica/ligacao-covalente-coordenada-ou-dativa/ https://www.infoescola.com/quimica/distribuicao-eletronica/ https://www.infoescola.com/quimica/gases-nobres/ https://www.infoescola.com/quimica/tabela-periodica/ https://www.infoescola.com/quimica/tabela-periodica/ https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/xenonio/ https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/helio/ trans é necessário saber a disposição espacial dos átomos que constituem suas moléculas. Observe que no primeiro caso os ligantes iguais estão do mesmo lado do plano, sendo isômeros cis. Já na segunda molécula, os ligantes iguais estão em lados opostos do plano, sendo, portanto, isômeros trans. -O que dá a cor aos compostos são as ligações duplas -Trans (apolar) e Cis (polar) - A estrutura trans só vira cis (e vice e versa) com a quebra da molécula e realocação. -Estrutura alfa (elicoidal) e beta (linear).
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