apostila de quimica 3 serie eja-1

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Aluno (a):_____________________________________; Série:____; Turno:_______________ 
INTRODUÇÃO À QUÍMICA ORGÂNICA 
Boa parte dos compostos químicos que hoje são estudados pela Química Orgânica sempre estiveram presentes na história da humanidade: a queima da madeira (combustão orgânica) já era feita pelo homem pré-histórico; antes de Cristo, a humanidade já produzia bebidas alcoólicas, vinagre, corantes etc.; os alquimistas do século XVI, procurando o “elixir da longa vida”, ob veram muitos extratos vege tais — a partir dessa época, as técnicas de “extrair”, isto é, “retirar compostos já prontos” de vegetais e de animais, foram sendo aperfeiçoadas. 
Química Orgânica é a parte da Química que estuda os compostos do carbono. 
Inicialmente, compostos orgânicos eram substâncias produzidas por seres vivos (plantas, animais, bactérias). Atualmente, as substâncias orgânicas são aquelas que são formadas pelo elemento carbono. 
A fonte de compostos orgânicos do século XIX era o carvão mineral , que foi "substituído" no século XX pelo petróleo. 
Sínteses são os processos e reações que permitem produzir uma determinada subs tância (partindo-se, em geral, de substâncias mais simples). 
 Análises são os processos e reações que permitem determinar a estrutura da molé cula de uma dada substância (isto é, de que maneira os átomos estão “arrumados” na estrutura da molécula considerada). 
Exercícios avaliativos 
a) Inicialmente, quais eram os compostos considerados orgânicos? E atualmente, quais são os compostos considerados orgânicos? R: Inicialmente, compostos orgânicos eram substâncias produzidas por seres vivos, plantas, animais e bactérias. Atualmente, as substâncias orgânicas são aquelas que são formadas pelo elemento carbono. Atualmente, são conhecidos mais de 19 milhões de compostos orgânicos. Os compostos orgânicos podem ser encontrados em todos os alimentos que ingerimos, nos combustíveis derivados do petróleo, como a gasolina e o óleo diesel, além do próprio corpo humano. Os Carboidratos, Lipídios e Proteínas são os principais grupos de compostos orgânicos.
b) Qual foi a fonte de compostos orgânicos utilizada no século XIX e por qual fonte ela foi substituída a partir do século XX? A fonte de compostos orgânicos do século XIX era o carvão mineral, que foi substituído no século XX pelo petróleo.
c) O que são sínteses orgânicas? Síntese orgânica é uma subárea da química orgânica que estuda o comportamento das reações que utilizam moléculas orgânicas menos complexas, geralmente disponíveis comercialmente, para sintetizar-se moléculas de interesse, seja a partir de uma transformação química de uma etapa, ou em um processo mais complexo, envolvendo várias reações sequenciais.
d) O que são análises orgânicas? A Análise Orgânica trata dos métodos de separação, purificação e identificação dos compostos de carbono obtidos de organismos vivos, metabólitos primários e secundários de plantas e animais, de fósseis, carvão, petróleo, gás, sedimentos orgânicos, e de sínteses de laboratório instituições de ensino e pesquisa.
Trabalho: Faça uma pesquisa dos compostos orgânicos que formam os seres vivos.
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. Os principais grupos de compostos que formam os seres vivos são os seguintes: proteínas (e as enzimas), carboidratos, lipídeos e vitaminas. 
Carboidratos: Também chamados de glicídios ou hidratos de carbono, são a principal fonte de energia dos seres vivos. São formados por Carbono, Hidrogênio e Oxigênio numa razão de 1 : 2 : 1, o que dá uma formula geral de: (CH2O)n, onde n representa o número de carbonos da molécula. Os carboidratos podem ser classificados, de acordo com o tamanho e a organização de sua molécula, em três grupos: Monossacarídeos: os compostos unem-se formando anéis em forma de pentágono ou hexágono. Ex: desoxirribose, glicose, frutose. Dissacarídeos: glicídios constituídos por dois monossacarídeos. Ex: lactose, sacarose. Polissacarídeos: são constituídos por vários monossacarídeos. Ex: amido, celulose união de várias. Os polissacarídeos são a principal reserva de carboidratos nos organismos. Nas plantas é o amido e nos animais o glicogênio. Já a celulose é o carboidrato mais abundante da natureza e forma a parede celular de todas as células vegetais, sendo responsável pela estrutura destas células.
Lipídeos: Substâncias orgânicas cuja principal característica é a insolubilidade em água e solubilidade em certos solventes orgânicos. As gorduras como uma reserva de energia da qual os organismos podem lançar mão em época de falta de alimento e podem ser armazenadas de forma mais concentrada que os carboidratos. Os lipídios têm um papel estrutural importante, juntamente com as proteínas, na construção da membrana plasmática das células. Tipos de lipídeos: Triglicerídios, Fosfolipídeos, Cerídeos, Esteróides. 
As vitaminas são substâncias que o organismo não tem condições de produzir e, por isso, precisam fazer parte da dieta alimentar. Suas principais fontes são as frutas, verduras e legumes, mas elas também são encontradas na carne, no leite, nos ovos e cereais. As vitaminas desempenham diversas funções no desenvolvimento e no metabolismo orgânico. No entanto, não são usadas nem como energia, nem como material de reposição celular. Funcionam como aditivos–são indispensáveis ao mecanismo de produção de energia e outros, mas em quantidades pequenas. A falta delas, porém, pode causar várias doenças, como o raquitismo (enfraquecimento dos ossos pela falta da vitamina D) ou o escorbuto (falta de vitamina C), que matou tripulações inteiras até dois séculos atrás, quando os marinheiros enfrentavam viagens longas comendo apenas pães e conservas.
CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO DE CARBONO 
O carbono é tetravalente 
 Formam-se quatro ligações covalentes. 
 
 
Possui as quatro valências iguais: 
 
Cadeias constituir o “esqueleto” das moléculas. 
 
Costume-se classificar os compostos orgânicos em: 
· Compostos binários, quando encerram dois elementos químicos (por exemplo: C e H); 
· Compostos ternários, quando encerram três elementos químicos (por exemplo: C, H e O); 
· Compostos quaternários, quando encerram quatro elementos químicos (por exemplo: C, H, O e N). 
Atividade avaliativa 
a) Quantas valências o carbono possui? Carbono pertence à família 4A, portanto possui 4 valências. O carbono é tetravalente e as valências do carbono são iguais.
b) Um átomo de carbono pode se ligar a outro átomo por meio de que tipo de ligação? O átomo de carbono   pode se  ligar  a outros  átomos  por  meio de ligações covalentes hibridizadas. Essa hidrolização nada mais eé do que uma superposição de eletrons na forma de molecula.
 c) O que são cadeias? As cadeias carbônicas são constituídas pelas ligações entre os 
átomos de carbono e hidrogênio, também chamados de hidrocarbonetos.
d) De acordo com o número de elementos presentes, como podem ser classificados os compostos orgânicos? 
Podem ser ligados de acordo com o número de carbono ligado a outro carbono.
Primário: Carbono ligado a um outro carbono, Secundário: carbono ligado a dois outros carbonos, Terciário: carbono ligado a três outros carbonos e Quartenário: carbono ligado a quatro outros carbonos.
 HIDROCARBONETOS ESTRUTURA E PROPRIEDADE 
 
Hidrocarbonetos são compostos formados unicamente por átomos dos elementos carbono (C) e hidrogênio (H). 
Sua fórmula geral é dada por CxHy. Algumas propriedades destes compostos são descritas a seguir: 
· Polaridade: os hidrocarbonetos são compostos praticamente apolares, e suas moléculas se mantêm unidas pela força de dipolo induzido; 
· Ponto de Fusão e Ebulição: possuem baixos pontos de fusão e ebulição. Com o aumento da massa molar, aumentam-se os pontos de fusão e ebulição. E em casos de compostos ramificados e não ramificados que apresentam a mesma massa molar, os ramificados têm menores temperaturas de fusão e ebulição; 
· EstadosFísicos: os hidrocarbonetos que possuem até quatro carbonos são gasosos à temperatura ambiente e ao nível do mar. Já os que possuem de cinco a dezessete carbonos são líquidos, e acima disso são sólidos; · Densidade: baixa; inferior a 1,0 g/cm3; 
· Propriedades organolépticas (propriedades que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, por exemplo, a cor, o cheiro, aspecto, textura e assim por diante): não é possível detalhar de forma geral, pois é uma classe muito grande; 
· Solubilidade: são solúveis em substâncias que assim como eles são apolares ou têm baixa polaridade. Não se dissolvem na água, que é polar; 
· Usos e aplicações: são muito utilizados na indústria, principalmente na indústria petroquímica, pois os hidrocarbonetos são a maior parte da constituição do petróleo. O petróleo fornece assim inúmeros combustíveis e matérias-primas para a produção de plásticos, detergentes, fibras têxteis, borrachas, tintas, entre outros, e está presente também no gás natural. Exercícios 
1 O que são hidrocarboneto? Hidrocarbonetos são moléculas apolares, homogêneas e formadas por átomos de carbono e hidrogênio. 
2 quando os hidrocarbonetos serão sólidos, líquido e gasosos? Em condições normais de temperatura e pressão, hidrocarbonetos com quatro ou menos átomos de carbono estão em estado gasoso. Os que possuem de 5 a 17 carbonos estão em estado líquido, e os hidrocarbonetos com mais de 17 carbonos são substâncias sólidas.
3 em quais substancias os hidrocarbonetos são solúveis? 
Os hidrocarbonetos são solúveis em substâncias apolares e quase insolúveis em água (que é polar).
4 onde são encontrados os hidrocarbonetos? A maior fonte de hidrocarbonetos é o petróleo e o gás natural, mas eles podem ser encontrados também em seringueiras e óleos essenciais. Já os compostos do tipo alcino e ciclino só podem ser obtidos de forma sintética. Os hidrocarbonetos constituem uma classe de compostos orgânicos muito grande, variada e importante, pois englobam o petróleo e seus derivados, o gás natural etc. eles se dividem em Alcanos, Alcenos e Alcinos. 
Alcanos (ou hidrocarbonetos parafínicos) são hidrocarbonetos acíclicos e saturados, isto é, que têm cadeias abertas e apresentam apenas ligações simples entre seus carbonos. Exemplos: 
 
Formula geral: CnH2n + 2 
Exercícios 
a) O que são hidrocarbonetos: Os hidrocarbonetos são um grupo de compostos orgânicos que possui apenas átomos dos elementos carbono e hidrogênio, CxHy. Eles são os compostos mais importantes estudados em Química Orgânica e utilizados no cotidiano. 
b) O que são alcanos e qual a fórmula geral de um alcano? 
Alcenos (também chamados alquenos, olefinas ou hidrocarbonetos etilênicos) são hidrocarbonetos acíclicos contendo uma única ligação dupla em sua cadeia carbônica. Exemplos: 
 
Formula geral: CnH2n 
Conforme n seja igual a 2,3,4,5..., teremos as fórmulas moleculares dos sucessivos alcenos. 
Exercício 
a) O que são alcenos e qual a fórmula geral de um alceno? 
Alcinos (ou alquinos ou hidrocarbonetos acetilênicos) são hidrocarbonetos acíclicos contendo uma única ligação tripla em sua cadeia carbônica. Exemplos: 
 
Formula geral: CnH2n – 2 
A nomenclatura IUPAC atribui aos alcinos a terminação INO. Em uma nomenclatura mais antiga, consideravam-se os alcinos mais simples como derivados do acetileno. Desse modo, temos: 
 
Atividade 
a) O que são alcinos e qual a fórmula geral de um alcino? 
Os alcinos são hidrocarbonetos que possuem tripla ligação entre átomos de carbono. São conhecidos também como hidrocarbonetos etínicos ou hidrocarbonetos acetilênicos. A fórmula geral dos alcinos é: CnH2n – 2, e o primeiro membro é o etino (C2H2)
.b) Como é dado o nome, segundo a IUPAC, a um alcino? De acordo com as regras IUPAC, dos alcinos é construído da mesma forma que o dos alcenos. O nome da cadeia principal é formado pelo prefixo indicativo do número de átomos de carbono, seguido do número indicativo da posição tripla ligação e do sufixo in.
 
CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO EM UMA CADEIA 
1 Quanto ao fechamento da cadeia 
 
2 Quanto à disposição dos átomos 
 
3 Quanto aos tipos de ligação 
 
4 Quanto à natureza dos átomos 
 
 
Atividade 
a) Quando uma cadeia é considerada aberta ou acíclica e quando é considerada fecha da ou cíclica? Aberta, acíclica ou alifática: quando o encadeamento dos átomos não sofre nenhum fechamento. Exemplo: Fechada ou cíclica: quando há um fechamento na cadeia, formando um ciclo, núcleo ou anel.
b) Quando uma cadeia é considerada normal e quando é considerada ramificada? 
Cadeia normal ou linear: apresenta somente duas extremidades, sem ramificações. Cadeia ramificada: apresenta no mínimo três extremidades, pois possuem ramificações.
. c) Quando uma cadeia é considerada saturada e quando é considerada insaturada? 
Cadeia Saturada: quando apresenta somente ligações simples. Essas ligações são denominadas sigma (σ). Cadeia Insaturada: quando apresenta pelo menos uma ligação dupla (=) ou então uma tripla (≡).
. d) Quando uma cadeia é homogênea e quando é heterogênea? 
Cadeia homogênea: nesse caso os anéis das cadeias possuem somente átomos de carbono. Cadeia heterogênea: classifica-se como heterogênea as cadeias que apresentam átomos além das moléculas de carbono e hidrogênio. As cadeias fechadas saturadas são aquelas em que os átomos realizam ligações simples entre si.