3 Química Orgânica - 1 semestre-3

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2. Use o número de elétrons de valência para formar ligações e completar o octeto com elétrons livres. 
3. Se depois que todos os elétrons tiverem sido designados algum átomo (outro que não o hidrogênio) não 
tiver o octeto completo, use o elétron livre para formar dupla ligação. 
4. Assinale a carga formal para qualquer átomo cujo número de elétrons de valência não seja igual ao 
número de seus elétrons livres mais a metade de seus elétrons em ligação. (Nenhum dos átomos em 
HNO2 tem carga formal.) 
 
H O N OH O N O
N não tem um
octeto completo
use um par de elétrons para
formar uma ligação dupla ligação dupla
18 elétrons foram designados pelo uso de um par de elétrons livres
do oxigênio para formar uma ligação
dupla, N conseguiu um octeto completo 
 
 
Estrutura de Kekulé 
Nas estruturas de Kekulé os elétrons em ligação são desenhados como linhas, e os pares de elétrons livres 
são normalmente inteiramente omitidos, a menos que sejam necessários para chamar a atenção de alguma 
propriedade química da molécula. (Apesar de os pares de elétrons livres não serem mostrados, é preciso lembrar 
que átomos neutros de nitrogênio, oxigênio e halogênio sempre os têm: um par no caso do nitrogênio, dois no 
caso do oxigênio e três no caso do halogênio.) 
H C O H
O
H C N H O N O H C H
H
H
H C N H
H
H H
 
Estruturas condensadas 
Frequentemente, estruturas são simplificadas pela omissão de alguma das ligações covalentes (ou todas) e 
pela lista dos átomos ligados a um carbono particular (ou nitrogênio ou oxigênio) perto deste, com subscrição 
para indicar o número daqueles átomos. Esse tipo de estrutura é chamada estrutura condensada. Compare as 
estruturas anteriores com as seguintes: 
 
HCO2H HCN HNO2 CH4 CH3NH2 
 
Mais exemplos de estruturas condensadas e convenções mais utilizadas para criá-las são encontrados Tabela 
1.1. Observe que desde que nenhuma das moléculas na tabela 1.1. tenha carga formal ou pares de elétrons livres, 
cada C tem quatro ligações, cada N tem três, cada O tem duas e cada H ou halogênio tem uma ligação. 
 
 
 
Tabela 1.1 – Estruturas de Kekulé e condensadas 
Estrutura de Kekulé Estruturas condensadas 
 
Átomos ligados ao carbono são mostrados à direita do carbono. Outros átomos que não sejam H podem ser 
mostrados pendurados no carbono. 
 
H C C C C C C H
HHHHHH
H Br H H Cl H
CH3CHBrCH2CH2CHClCH3 CH3CHCH2CH2CHCH3
Br Cl
ou
 
 
 
 
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Grupos CH2 repetidos podem ser mostrados entre parênteses. 
 
H C C C C C C H
HHHHHH
H H H HH H
CH3CH2CH2CH2CH2CH3 ou CH3(CH2)4CH3
 
 
Grupos ligados ao carbono podem ser mostrados (entre parênteses) à direita do carbono ou pendurados no 
carbono. 
 
H C C C C C C H
H H H H H H
H H CH3H OH H
CH3CH2CH(CH3)CH2CH(OH)CH3 CH3CH2CHCH2CHCH3
CH3 OH
 
 
Grupos ligados ao carbono à direita mais afastados não são postos entre parênteses. 
 
H C C C C C H
HHCH3HH
H H CH3 H OH
CH3CH2C(CH3)2CH2CH2OH CH3CH2CCH2CH2OH
CH3
CH3
ou
 
 
Dois ou mais grupos considerados idênticos ligados ao “primeiro” átomo à esquerda podem ser mostrados 
(entre parênteses) à esquerda do átomo ou pendurado nele. 
 
 
H C
H
H
N C C C H
H H H
H H HC HH
H
H C
H
H
C C C C H
H H H
H H HC HH
H
H
(CH3)2NCH2CH2CH3
(CH3)2CHCH2CH2CH3
CH3NCH2CH2CH3
CH3
CH3CHCH2CH2CH3
CH3
ou
ou
 
Um oxigênio duplamente ligado a um carbono pode ser mostrado pendurado no carbono ou à direita dele. 
 
 
 
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CH3CH2CCH3
O
CH3CH2COCH3 CH3CH2C( O)CH3ou
CH3CH2CH2CH
O
CH3CH2CH2CHO CH3CH2CH2CH O
ou
ou ou
CH3CH2COH
O
CH3CH2CO2H CH3CH2COOH
CH3CH2COCH3
O
CH3CH2CO2CH3 CH3CH2COOCH3
ouou
ou ou
 
 
Orbitais atômicos e moleculares 
Ligação no metano 
 
 
Figura 
(a) Os quatro orbitais sp3 são orientados na direção do canto de um tetraedro, levando cada ângulo a ter 
109,5°. 
(b) Um desenho do orbital do metano, mostrando a sobreposição de cada orbital sp3 do carbono com o orbital s 
de um hidrogênio. (Para simplificar, os lobos menores do orbital sp3 não são mostrados.) 
 
Ligação no etano 
 
 
 
 
 
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Figura 
Ilustração do etano. A ligação C – C é formada pela sobreposição sp3 – sp3, e cada ligação C – H é formada 
pela sobreposição sp3 – s. (Os lobos menores dos orbitais sp3 não são mostrados). 
 
Ligação no eteno: uma ligação dupla 
 
Figura 
Carbono hibridizado em sp2. Os três orbitais sp2 degenerados ficam no plano. O orbital p não hibridizado é 
perpendicular ao plano. (Os lobos menores dos orbitais sp2 não são mostrados.) 
 
 
A Figura 
(a) Uma ligação C – C no eteno e uma ligação a formada pela sobreposição de sp2 – sp2, e as ligações C – H 
são formadas pela sobreposição sp2 – s. (b) A segunda ligação C – C é uma ligação  formada pela 
sobreposição lado a lado de um orbital p de um carbono com o orbital p do outro. (c) Há um acúmulo de 
densidade eletrônica acima e abaixo do plano que contém os dois átomos de carbono e os quatro de 
hidrogênio. 
 
 
 
 
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Quatro elétrons mantêm os carbonos unidos em uma ligação dupla C – C; apenas dois elétrons ligam os 
átomos de carbono em uma ligação simples C – C. Isso significa que uma ligação dupla C – C é mais forte (174 
kcal/mol ou 728 kJ/mol) e menor (1,33 A) que uma ligação simples C – C (90 kcal/mol ou 377 kJ/mol, e 1,54 A). 
 
Ligação em etino: uma ligação tripla 
 
Figura 
Carbono hibridizado em sp. Os dois orbitais sp são orientados 180° distantes um do outro, perpendicular aos 
dois orbitais p não hibridizados. (Os lobos menores do orbital sp não são mostrados.) 
 
 
A Figura 
(a) A ligação , C-C no etino é formada pela sobreposição sp – sp, e as ligações C – H são formadas pela 
sobreposição sp – s. Os átomos de carbono e os átomos ligados a ele estão em linha reta. (b) As duas ligações 
 carbono-carbono são formadas pela sobreposição lado a lado do orbital p de um carbono com o orbital p do 
outro carbono. (c) A ligação tripla tem região eletrônica densa acima e abaixo, e na frente e atrás do eixo 
internuclear da molécula. 
 
 
Como os dois átomos de carbono na ligação tripla são mantidos unidos por seis elétrons, uma ligação tripla é mais 
forte (231 kcal/mol ou 967 kJ/mol) e menor (1,20 A) que uma ligação dupla. 
 
 
 
 
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O cátion metila (+CH3) 
O carbono carregado positivamente no cátion metila é ligado a três átomos, de modo que ele hibridiza três orbitais 
- um s e dois p. Portanto, ele forma suas três ligações covalentes usando orbitais sp2. Seu orbital p não hibridizado 
fica vazio. O carbono carregado positivamente e os três átomos ligados a ele ficam no plano. O orbital p fica 
perpendicular ao plano. 
 
O radical metila (CH3) 
O átomo de carbono no radical metila também é hibridizado em sp2. O radical metila difere do cátion metila por 
um elétron desemparelhado. Tal elétron está no orbital p. Observe a semelhança nos modelos bola e vareta do 
cátion metila e do radical metila. Os mapas potenciais, entretanto, são bem diferentes por causa da adição de um 
elétron no radical metila. 
 
O ânion metila (-CH3) 
O carbono carregado negativamente no ânion metila tem três pares de elétrons ligantes e um par livre. Os quatro 
pares de elétrons estão bem distantes quando os quatro orbitais que contêm os elétrons ligantes e os livres apontam 
para o canto de um tetraedro. Em outras palavras, um carbono carregado negativamente é hibridizado em sp3. No 
ânion metila, três dos orbitais sp3 do carbono se sobrepõem cada um ao orbital s de um hidrogênio, e o quarto 
orbital sp3 segura o par livre.http://átomos.de/
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