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QUÍMICA ORGÂNICA Química orgânica: estuda a maioria dos compostos do elemento carbono Química inorgânica: estuda os compostos de outros elementos e os compostos de transição ↳ compostos de transição: são formados por carbono mas apresentam propriedades semelhantes a outros compostos inorgânicos. ex: CO, CO2, CS2, HCN, HNC, H2CO3 HIBRIDAÇÃO DO CARBONO Quando o carbono está em seu estado fundamental (estado normal), ele possui a seguinte configuração eletrônica: C6 ⇨ 1s2 ⇨ 2s2 2p2 Observa-se que o carbono possuí dois elétrons desemparelhados (setinhas sozinhas), responsáveis por fazer as ligações covalentes. Como nesse estado o carbono tem apenas dois, pode fazer apenas duas ligações. Para que o carbono assuma sua tetravalência (capacidade de exercer 4 ligações), é necessário que passe para seu estado excitado. Isso ocorre quando o segundo elétron do subnível 2s2 recebe energia e salta para o orbital (quadrado) vazio do subnível 2p2. ⇩ Para finalizar a hibridação, ocorre a fusão dos orbitais da camada de valência, formando os orbitais híbridos. Cada orbital híbrido representa uma ligação sigma, e cada orbital puro representa uma ligação pi. Ligação sigma (σ): ocorre quando os orbitais se interpenetram frontalmente. É a primeira a ser formada. Ligação pi (π): ocorre quando os orbitais se interpenetram paralelamente. Hibridação sp3: sofrida pelo carbono que faz 4 ligações sigma e apresenta geometria molecular tetraédrica com ângulo de ligação de 109° 28’. Ocorre a fusão do orbital 2s com os 3 orbitais 2p, originando 4 orbitais híbridos sp3. ⇩ Hibridação sp2: sofrida pelo carbono que faz 3 ligações sigma e 1 ligação pi, e apresenta geometria molecular trigonal plana com ângulo de ligação de 120°. Ocorre a fusão do orbital 2s com 2 orbitais 2p, originando 3 orbitais híbridos sp2. O orbital p não fundido mantem-se puro. ⇩ Hibridação sp: sofrida pelo carbono que faz 2 ligações sigma e 2 ligações pi, e apresenta geometria molecular linear com ângulo de ligação de 180°. Ocorre a fusão do orbital 2s com 1 orbitais 2p, originando 2 orbitais híbridos sp. os orbitais p não fundidos mantêm-se puros. ⇩ energia 1s2 sp3 sp3 sp3 sp3 1s2 sp2 sp2 sp2 p 1s2 sp sp p p Tipo de hibridação Ligação sigma Ligação pi Geometria molecular Ângulo de ligação sp3 4 0 Tetraédrica 109° 28’ sp2 3 1 Trig. plana 120° sp 2 2 Linear 180° σ + π = 4 CADEIAS CARBÔNICAS Em uma cadeia carbônica, o carbono pode ser: Nulário: não se liga a outros átomos Primário: está ligado a apenas 1 outro átomo Secundário: está ligado a 2 outros átomos Terciário: está ligado a 3 outros átomos Quaternário: está ligado a 4 outros átomos Além do carbono, fazem parte das cadeias os heteroátomos, átomos de outros elementos ligados a pelo menos 2 carbonos. REPRESENTAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS Aberta, acíclica ou alifática: apresentam ao menos duas extremidades distintas. Fechada ou cíclica: não apresentam extremidades. Saturada: apresenta apenas ligações simples entre os carbonos. Insaturada: apresenta ligações duplas ou triplas entre os carbonos. Homogênea: apresenta apenas átomos de carbono. Heterogênea: apresenta heteroátomos (átomos de outros elementos). Acíclica ramificada: apresentam ramificação. Acíclica não ramificada, normal ou reta: não apresentam ramificação. obs: passa a linha nos carbonos! Cíclica aromática: apresenta anel benzênico. • mononucleada: apresenta apenas 1 anel • plurinucleada: apresenta mais de 1 anel Cíclica não aromática: não apresenta anel benzênico. obs: anel benzênico COMPOSTOS ORGÂNICOS Aromáticos: apresentam pelo menos um anel aromático Heterocíclicos: apresentam cadeia fechada, com presença de heteroátomo Alifáticos: são todos os demais compostos Cadeia carbônica Composto Cíclica heterogênea Heterocíclico Cíclica homogênia aromática Aromático Cíclica homogênia não aromática Afilático Acíclica Afilático
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