QUÍMICA FRENTE 1-37-38

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Aulas 41 e 42 – Isomeria espacial ou estereoisomeria – 
2ª parte 
Prof. Thiago Bernini 
 
 
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II. Moléculas com dois ou mais carbonos quirais diferentes 
Considere o exemplo a seguir: 
 
 
 
Observe que nesse composto existe dois carbonos quirais diferentes (os 
carbonos quirais apresentam ligantes diferentes). 
 
Quando uma molécula possuir vários carbonos quirais diferentes, podemos 
calcular o número de isômeros ópticos ativos pela regra de Van´t Hoff. 
• Número de isômeros opticamente ativos = 2n (em que n é o número 
de carbonos quirais diferentes). 
• O número de misturas racêmicas é sempre a metade do número de 
isômeros ópticos ativos, dessa forma, pode ser calculado pela 
seguinte fórmula: 
 
n
n 12
2
− ou 2 
 
Isômeros opticamente ativos: 
Como esse compostos é assimétrico, existe um isômero idêntico a ele 
porém contrário (equivalenta a sua imagem no espelho). 
 
 
dextrogiro (+9°) Levogiro (-9°) 
Par de enantiômeros 
Juntos formam uma mistura racêmica 
 
Existe ainda a possibilidade de inverter a configuração de dois ligantes de 
apenas um dos dois carbonos quirais, formando assim, mais dois 
enantiômeros, com desvio do plano da luz polarizada com ângulos 
diferentes dos dois primerios isômeros. 
 
 
dextrogiro (+27°) Levogiro (-27°) 
Par de enantiômeros 
Juntos formam uma mistura racêmica 
Podemos observar que moléculas com dois carbonos quirais diferentes, 
possuem no total quatro isômeros opticamente ativos (dois pares de 
enantiômeros), e são possíveis duas misturas racêmicas sendo uma 
formada pelo primeiro par de enantiômeros (+9° e -9°) e a outra formada 
pelo segundo par de enatiômeros (+27° e -27°). 
 
III. Moléculas com dois carbonos quirais iguais 
Observe o exemplo do ácido tartárico: 
 
 
 
Como os dois carbonos quirais são iguais (os dois carbonos quirais 
apresentam os mesmos ligantes), o ângulo de desvio provocado por esses 
carbonos será o mesmo. 
 
Par de enantiômeros 
 
dextrogiro (+12°) Levogiro (-12°) 
Juntos formam uma mistura racêmica 
 
O outro isômero espacial possível é inativo (não desvia o plano de luz 
polarizada) devido ao plano de simetria da molécula e é chamado de 
isômero meso. 
 
 
Atenção: Em moléculas com 2 carbonos quirais iguais, não podemos 
utilizar a fórmula de Van´t Hoff para determinar o número de isômeros 
opticamente ativos, pois um dos isômeros espaciais será inativo devido a 
uma compensação interna (um carbono quiral compensa o desvio do outro). 
 
Orientação de estudos 
Livro 2 – Capítulo 7 
Leitura: páginas 144 a 145. 
Propostos: 31, 38, 39, 42, 44, 47, 49, 54 e 56. 
Complementares: 40, 47, 54 e 55. 
Aulas 43 a 45 – Reação de Substituição em alcanos e 
aromáticos 
Prof. Thiago Bernini 
 
 
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Tipos de ruptura das ligações. 
Existem basicamente dois tipos de ruptura ou cisão de uma ligação 
covalente, a cisão homolítica e a cisão heterolítica. 
 
Cisão homolítica 
Ocorre quando uma ligação covalente quebra de forma homogênea, 
ou seja, cada átomo fica com um elétron da ligação. Observe o esquema 
geral: 
 
Esse tipo de cisão da origem a reagentes que chamamos de radicais livres, 
pois apresentam carga zero e uma valência livre (um elétron não 
compartilhado). 
 
Cisão heterolítica 
Ocorre quando uma ligação covalente quebra de forma heterogênea, 
ou seja, um dos átomos fica com o par de elétrons da ligação. Observe o 
esquema geral: 
 
Esse tipo de cisão da origem a dois reagentes distintos, o cátion (A+) 
chamado de eletrófilo e o ânion (B-) chamado de nucleófilo. 
 
1. Substituição em alcanos 
 
Reação de halogenação em alcanos 
 
Sob condições adequadas (luz ultravioleta e calor) os halogênios (Cl2 
ou Br2), conseguem reagir com alcanos em uma reação de substituição via 
radical livre. 
Esse tipo de reação é utilizado para a obtenção de haletos de alquila 
e consiste na substituição de um ou mais átomos de hidrogênio de um 
alcano por átomos de cloro ou bromo de acordo com o seguinte esquema 
geral, onde R – H representa um alcano e X – X um halogênio (Cl2 ou Br2): 
 
 
 
No exemplo a seguir, uma mistura de metano e cloro reagem em 
uma reação de substituição iniciada pela quebra homolítica da ligação 
Cl – Cl devido à presença de luz ultravioleta. Essa reação é dita 
monocloração do metano, visto que houve a substituição de apenas um 
hidrogênio por cloro 
 
Na halogenação de alcanos com três ou mais átomos de carbono na 
cadeia, o átomo de halogênio pode substituir qualquer um dos átomos de 
hidrogênio, formando uma mistura de produtos isômeros de posição. 
 
 
A velocidade relativa de substituição de hidrogênio obedece ao seguinte 
critério: 
 
 
2. Reação de substituição em aromáticos 
Existem cinco tipos de reação que ocorrem por substituição aromática 
eletrofílica: halogenação, nitração, sulfonação, alquilação de Friedel-Crafts 
e acilação de Friedel-Crafts. 
 
Regra Geral: 
 
a) Halogenação 
Nesse tipo de reação, os reagentes utilizados são: Cl2, Br2 ou I2. 
 
 
 
b) Nitração 
Nesse tipo de reação, o benzeno reage com ácido nítrico (HNO3). 
O ácido sulfúrico (H2SO4) é utilizado como catalisador. 
R RX XX X
Cl2
luz 
ultravioleta
2-cloropropano (55%)
1-cloropropano (45%)
Cl2
luz ultravioleta
terciário secundário primário
> >
Facilidade de saída do hidrogênio
BA B
A 
Cat.
Cl2
AlCl3