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95 ISOMERIA DE POSIÇÃO Os isômeros pertencem à mesma função química, apresentando o mesmo tipo de cadeia, porém diferem na posição de um grupo funcional, do radical ou de uma insaturação. ISOMERIA DE FUNÇÃO Ocorre quando os compostos apresentam a mesma forma molecular, com fórmula estrutural distinta, porque eles apresentam funções diferentes. ISOMERIA DE COMPENSAÇÃO OU METAMERIA Os isômeros são da mesma função química, apresentam cadeias heterogêneas e diferem entre si pela posição do heteroátomo na cadeia. Podem ser observados, principalmente, em éteres, ésteres, aminas e amidas. ISOMERIA DE TAUTOMERIA OU DINÂMICA É o caso em que dois ou mais isômeros coexistem em equilíbrio dinâmico em solução, transformando-se um no outro, pela mudança de posição do H na molécula. A tautômero também pode ser denominada ceto-enólica ou aldo-enólica, pois ocorre principalmente entre cetonas e enóis ou entre eidos e aldenóis. ESPACIAL / ESTEREOISOMERIA É o caso de isomeria em que a diferença entre os isômeros só pode ser verificada mediante a observação da estrutura tridimensional, pois as substâncias apresentam a mesma função, o mesmo tipo de cadeia e até as mesmas posições de grupos funcionais, de insaturações ou de radicais (se existirem). Há dois tipos de isomeria espacial: geométrica e óptica. ESPACIAL – GEOMÉTRICA: ISOMERIA CIS E TRANS Isomeria geométrica é a ocorrência de compostos que possuem fórmulas moleculares iguais, fórmulas estruturais planas iguais, mas fórmulas estruturais espaciais diferentes. - Cadeia aberta com dupla-ligação - Compostos de cadeias fechadas http://www.elitemil.com.br/ 96 ESPACIAL – GEOMÉTRICA: ISOMERIA CIS E TRANS - Cadeia aberta com dupla-ligação cadeia cíclica (fechadas) ESPACIAL – GEOMÉTRICA: ISOMERIA E e Z Para derivados alcênicos com mais de dois ligantes diferentes de hidrogênio, recomenda- se abandonar o sistema de nomenclatura cis-trans e utilizar o sistema E–Z E – entgegen = opostos, Z, de zusammen = Juntos 1 - Quanto maior a massa molecular do átomo ou do radical diretamente ligado a cada átomo de carbono da dupla (C = C), maior sua prioridade. 2 - Quando os grupos de maior prioridade estão do mesmo lado do plano, tem-se o isômero Z; do contrário, tem-se o isômero E. ESPACIAL – GEOMÉTRICA: Propriedades físicas dos isômeros Comparadas às moléculas trans, as moléculas cis (polares) atraem-se com maior intensidade, porque elas apresentam maior capacidade de empacotamento; essa maior proximidade entre as moléculas implica maiores forças intermoleculares. Sendo assim, o isômero cis apresenta, comparado ao isômero trans, valores mais http://www.elitemil.com.br/ 97 elevados de temperaturas de fusão e ebulição e, também, valor mais alto de densidade. VÁ ALÉM ISOMERIA ÓPTICA: QUIRALIDADE, CARBONO QUIRAL, ENANTIÔMEROS ISÔMERO R e S da TALIDOMIDA E SEUS EFEITOS NO PASSADO. Físico – Química - Cinética Química I Cinética: velocidade das reações; fatores que afetam a velocidade das reações; e cálculos envolvendo velocidade da reação. Cálculo das Velocidades da reação - Em função de uma substância - Em função da reação Fatores que influenciam as reações - Representação no gráfico - Teoria das Colisões - Temperatura, superfície de contato, pressão, concentração, catalisador Lei de Velocidade - Reações elementares e não elementares. Cinética é a área da química que estuda a velocidade ou rapidez com que ocorrem as reações químicas; ela também estuda quais fatores podem alterar essa velocidade. 2 NaN3(s) → 2 Na(s) + 3 N2(g) (Gás que infla o airbag) 2 Fe(s) + 3/2 O2(g) → Fe2O3(s) (Ferrugem) Velocidade de consumo/formação de uma substância Em Química, velocidade de reação é uma grandeza escalar, e não vetorial como estudado em Física. Tem-se a seguinte reação: A → B 2N2O5(g) → 4 NO2(g) + 1 O2(g) Note que a inclinação da curva NO2 é maior que a curva O2, fato relacionado com os coeficientes estequiométricos A velocidade de consumo/formação de uma substância que participa de uma reação, é calculada através da variação da quantidade (nº de mol, volume massa ou concentração molar) pelo tempo com que a variação ocorreu. 2 N2O2(g) → 4 NO2(g) + 1 O2 a) Velocidade média de consumo do N2O5 entre t = 0 e t = 5 min: b) Velocidade média de consumo do N2O5 entre t = 5 e t = 10 min: http://www.elitemil.com.br/ 98 a) Velocidade média de produção do NO2 entre t = 0 e t = 5min. b) Velocidade média de produção do NO2 entre t = 5 e t = 10 min: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) Velocidade de consumo de reagentes e velocidade de formação de produtos. a) Velocidade média de consumo do reagente A, entre T=0 e t=10 min. 2 A → 4B + C b) Velocidade média de produção do produto B, entre T=0 e t=10 min. 2 A → 4B + C 2 mols de A -------- 4 mols de B 0,02 mol de A ------------------ x x = 0,04 mol/L.min b) Velocidade média de produção do produto C, entre T=0 e t=10 min. 2 A → 4B + C 2 mols de A -------- 1 mols de C 0,02 mol de A ------------------ x x = 0,01 mol/L.min 2 A → 4B + C 2 → 4 + 1 0,02 mol/ 0,04 mol/ 0,01 mol/ L.min L.min L.min Vmédia da reação = 0,02 𝑚𝑜𝑙 𝐿 .𝑚𝑖𝑛 2 = 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝐿 .𝑚𝑖𝑛 4 = 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝐿 .𝑚𝑖𝑛 1 Vmédia da reação = 0,01 mol/L.min Velocidade média de uma reação sem especificação de se referir a reagentes ou produtos Reação genérica aA + bB → cC + dD Vmédia da reação = 𝑉𝐴 𝑎 + 𝑉𝐵 𝑏 + 𝑉𝐶 𝑐 + 𝑉𝐷 𝑑 N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g) http://www.elitemil.com.br/
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