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Tópico 03 Química Orgânica I Propriedades Físicas dos Compostos Orgânicos 1. Introdução Quando encontramos um velho amigo ou conhecido, existem algumas características físicas que podem despertar sua memória sobre quem é essa pessoa, como e onde você a conheceu. Talvez seja o rosto, ou a voz distinta, pode ser o estilo de seus cabelos. Assim como usamos características diferentes para estimular nossa memória sobre as pessoas, é possível usar uma abordagem semelhante para conhecer os compostos orgânicos. Na química orgânica, podemos nos referir a essas características como propriedades físicas dos compostos orgânicos. Uma propriedade física é uma propriedade que não afeta a identidade química de um composto. Tais propriedades variam desde o odor e a aparência, de um composto orgânico, até sua densidade e cor. As propriedades físicas podem ser observadas e medidas sem alterar a composição da matéria de um composto. Um composto pode se apresentar em estados físicos diferentes: sólido, líquido ou gás (McMURRY, 2009). O estado físico de um composto é determinado pela força entre suas partículas, quanto mais fracas as forças, maior a probabilidade de a substância existir como gás. Isso ocorre porque as partículas são capazes de se afastar, uma vez que não são mantidas juntas com muita força. Se as forças são muito fortes, as partículas são mantidas juntas em uma estrutura sólida. Lembre-se, também, de que a temperatura afeta a energia de suas partículas. Quanto mais energia as partículas tiverem, maior a probabilidade de serem capazes de superar as forças que as mantêm unidas, o que pode causar uma mudança de fase. Os compostos orgânicos no estado sólido possuem forma e volume definidos; os líquidos têm forma e volume menos definidos, enquanto os gases têm uma forma indefinida. O estado físico da matéria de um composto pode estar relacionado à sua propriedade física. Assim como podemos usar propriedades físicas para identificar diferentes estados da matéria, para um composto orgânico, também podemos usar essas propriedades para aprender mais sobre sua estrutura. 2. Polaridade Vamos imaginar uma ligação covalente pura, formada por dois átomos iguais, como a molécula de Cl2 (Cl—Cl). Como não há diferença no poder de atração que os núcleos exercem sobre a ligação entre eles, os elétrons ficam distribuídos igualmente entre esses dois átomos, e não há a formação de um dipolo molecular. Assim, podemos classificar a molécula de Cl2 como sendo apolar, pois não apresenta polaridade em sua ligação química. Quando dois átomos diferente se ligam por uma ligação covalente, surge uma diferença no poder de atração que os núcleos exercem sobre o par de elétrons da ligação. O átomo que consegue deslocar a nuvem eletrônica da ligação covalente para si tem uma polaridade mais negativa, enquanto a outra extremidade da ligação possui uma polaridade mais positiva. Considere, como exemplo, a seguinte molécula do etanol: Representação do deslocamento da nuvem eletrônica na ligação entre o oxigênio e o hidrogênio no etanol. Na ligação O-H, o átomo de oxigênio é mais eletronegativo do que o átomo de hidrogênio, e, por isso, acaba puxando os elétrons para si. Portanto, esse átomo de oxigênio se torna levemente negativo (δ-), enquanto o átomo de hidrogênio tende a se tornar levemente positivo (δ+). Podemos dizer, então, que a molécula de etanol é polar, pois possui um dipolo elétrico permanente. Para determinarmos se uma molécula é apolar ou polar, precisamos conhecer a eletronegatividade de seus elementos químicos. A eletronegatividade é definida pela capacidade que um átomo tem de atrair para si o par eletrônico que ele compartilha com outro átomo em uma ligação covalente. Em 1932, Linus Pauling propôs uma escala de eletronegatividade baseada em energias de ligação. Os valores de eletronegatividade, na escala de Pauling, são números adimensionais, que variam de 0,7 a 3,98. Os átomos mais eletronegativos são os da família 7A (Flúor, Cloro, Bromo e Iodo), nitrogênio e o oxigênio. A polaridade de uma ligação química é calculada pelo produto entre o módulo da carga parcial (δ) e a distância entre os dois extremos de um dipolo. Essa medida é chamada de momento dipolar (µ) e é expressa pela unidade debye (D), que é equivalente a 3,33×10-30 coulomb/metro. Em uma representação molecular, o sentido do deslocamento dos elétrons no momento dipolar é retratado pelo vetor do momento dipolar, sai do átomo menos eletronegativo para o átomo mais eletronegativo da ligação química e coincide e com a reta que une os núcleos dos átomos (FELTRE, 2004). Polaridade nas moléculas orgânicas Podemos determinar a polaridade molecular quando somamos os vetoriais das polaridades individuais das ligações e das contribuições dos elétrons isolados na molécula. Se a soma resultante dos vetores do momento dipolar de uma molécula for igual a zero, trata-se de uma molécula apolar. Logo, se a soma resultante dos vetores do momento dipolar de uma molécula for diferente de zero, trata-se de uma molécula polar. As ligações do carbono com o hidrogênio (C—H), predominantes nos hidrocarbonetos (alcanos, cicloalcanos e alcenos), são apolares. Seus momentos dipolares resultantes são próximos de zero, pois os valores de eletronegatividade dos átomos de carbono e hidrogênio serem muito próximos (HOLLENSTEIN, et al. 1994). Em moléculas orgânicas que contenham átomos muito eletronegativos, como oxigênio e nitrogênio, o momento dipolar é diferente de zero e, por isso, são consideradas polares. Essa ligação polar é o resultado das cargas parciais positivas sobre os átomos de carbono (δ+) e cargas parciais negativas (δ-) sobre o átomo mais eletronegativo (MARTINS et al., 2013). A ligação química O-H encontrada no metanol tem um momento dipolar de 1,70. Já na mesma ligação, encontrada no ácido metanoico, o momento dipolar é de 1,41. A diferença está na estrutura molecular. Representação do momento dipolar da ligação O-H nas moléculas de metanol e ácido metanoico. Nas ligações do grupo carbonila (C=O), o átomo de carbono adquire uma carga parcial positiva (δ+)m e o átomo de oxigênio, uma carga parcial negativa (δ-). Em moléculas que apresentam ligações com grupos – haleto de alquila e grupo aminas, os átomos de halogênio (F, Cl, Br, I) e os átomos de nitrogênio na amina – exibem uma carga parcial negativa (δ-), e o átomo de carbono a eles ligados exibe uma carga parcial positiva (δ+). Quando analisamos a polaridade de uma molécula, temos de levar em consideração fatores como a soma do vetor momento dipolar, a presença e quantidade de átomos eletronegativos e da sua estrutura molecular. A polaridade de compostos orgânicos também está relacionada à disposição espacial dos seus átomos e à presença de elétrons não ligantes (MARTINS et al., 2013). 3. Forças Intermoleculares As forças que existem entre as moléculas e que são responsáveis por sua união são conhecidas como forças intermoleculares. As forças intermoleculares nos permitem determinar características físicas dos compostos orgânicos, tais como quais substâncias provavelmente se dissolvem em outras substâncias e quais são os pontos de fusão e ebulição das substâncias. Sem forças intermoleculares mantendo moléculas unidas, não existiríamos. Apesar de as forças intermoleculares terem grande papel em manter as moléculas unidas, elas não são ligações químicas. As ligações químicas mantêm os átomos juntos dentro das moléculas por compartilharem elétrons em si, e podem se quebrar e se formar durante reações químicas. As ligações químicas permanecem intactas quando o gelo derrete, a água ferve, a gelatina fica sólida, cadeias de DNA se separam, uma proteína desnatura. Esses processos de transformação física envolvem alterações nas interações moleculares, e não são reações químicas (nenhuma ligação química se quebra ou forma). Mesmo sendo fracas individualmente, cumulativamente, asforças intermoleculares conseguem transformar as características moleculares da matéria. As forças intermoleculares são de natureza eletrostática, isto é, surgem da interação entre átomos carregados de forma positiva e negativamente. Assim como as ligações covalentes e iônicas, as interações intermoleculares são a interação entre átomos que se atraem e átomos que se repelem. Como as interações eletrostáticas diminuem rapidamente com o aumento da distância entre as moléculas, as interações intermoleculares são mais importantes para sólidos e líquidos, onde as moléculas estão próximas. Essas interações se tornam importantes para Você sabia que quando fritamos um ovo, a proteína ovoalbumina, presente na clara, desnatura e aglutina. Você não faz uma reação química quando cozinha um ovo – você muda e reorganiza as interações moleculares. A proteína desnaturada forma agregados que dispersam a luz, dando ao ovo uma aparência branca. Quando você adiciona suco de limão ao leite, o pH cai e as proteínas desnaturam e agregam também. gases somente em pressões muito altas, quando são responsáveis pelos desvios observados da lei ideal dos gases em altas pressões. Forças de Dispersão de London (Dipolo- Dipolo induzido) Os hidrocarbonetos como alcanos, cicloalcanos e alcenos (formados somente por átomos de carbono e de hidrogênio) compartilham propriedades físicas semelhantes. Isso ocorre pois quase não há diferenças de eletronegatividade entre os átomos de carbono e o de hidrogênio (e muito menos entre os carbonos que compõem a cadeia carbônica destes compostos), posto que suas ligações são apolares. Nas moléculas apolares, a carga eletrônica geralmente é distribuída uniformemente, mas é possível que, em um determinado momento, os elétrons da molécula, e, consequentemente, a carga da molécula, não estejam distribuídos uniformemente (lembre-se de que os elétrons estão sempre se movendo em seus orbitais). Assim, a molécula terá um dipolo temporário, que pode induzir um novo dipolo temporário em uma molécula próxima. Representação das Forças de Dispersão de London na molécula apolar do hexano. A extremidade dipolo positiva (δ +) da molécula está próxima à extremidade negativa de outra molécula (δ-) (e vice-versa). Quando isso acontece, as moléculas com dipolo positivo próximas atraem as moléculas próximas com dipolo negativo. Como esse efeito é induzido, as interações entre essas moléculas orgânicas são conhecidas como dipolo-dipolo induzido, Forças de Van der Waals ou Forças de Dispersão de London. Das forças intermoleculares, as Forças de Dispersão de London são as mais fracas. Forças Dipolo-Dipolo (dipolo permanente) Os dipolos moleculares ocorrem devido ao compartilhamento desigual de elétrons entre os átomos de uma molécula, de forma que átomos mais eletronegativos puxam os elétrons da ligação covalente para mais perto de si. O acúmulo de densidade de elétrons em torno de um átomo ou região de uma molécula orgânica pode resultar em um dipolo molecular permanente, no qual um lado da molécula tem uma carga parcialmente negativa e o outro lado uma carga parcialmente positiva. Grupos funcionais orgânicos, formados por átomos muito eletronegativos, como a carbonila (C=O), presente nas cetonas e aldeídos, deixam a molécula altamente polarizada. Uma força dipolo-dipolo ocorre quando o lado positivo de uma molécula polar se orienta e atrai o lado negativo de outra molécula polar. Representação da formação do dipolo-dipolo na molécula propanona (acetona). Ligações de Hidrogênio Como o nome indica, esse tipo de ligação intermolecular envolve um átomo de hidrogênio covalentemente ligado a um átomo altamente eletronegativo (por exemplo, O, N ou F). Uma ligação de hidrogênio é uma atração dipolo-dipolo que ocorre quando um átomo de hidrogênio ligado a um átomo altamente eletronegativo é atraído por outro átomo eletronegativo próximo a ele. Esses tipos de ligações são, geralmente, mais fortes que as forças dipolo-dipolo e dispersão de London, entretanto, são mais fracas do que as ligações covalentes e iônicas. Uma ligação de hidrogênio é cerca de dez vezes mais forte que as outras forças intermoleculares, e esse tipo de ligação é responsável, por exemplo, pela existência de água na forma líquida em temperatura ambiente (pelo baixo peso molecular a água deveria estar na forma gasosa). A estrutura helicoidal do DNA só é possível pela presença das ligações de hidrogênio que ocorrem entre suas bases nitrogenadas. Representação das ligações de hidrogênio na molécula de água. Estrutura do DNA: Papel das Ligações de Hidrogênio 4. Solubilidade dos Compostos Orgânicos Um dos temas mais importantes da química orgânica é a solubilidade, tanto pela sua importância intrínseca quanto pela variedade de fenômenos e propriedades químicas envolvidas no seu entendimento (MARTINS, 2013). A solubilidade dos compostos orgânicos está relacionada às propriedades físicas que a sua estrutura molecular apresenta, e propriedades como as forças intermoleculares e a polaridade dos compostos orgânicos (momento dipolar) têm um grande papel em sua solubilidade. Você provavelmente observou, em algum momento de sua vida, que o óleo (substância apolar) não se mistura com a água (substância polar). Em uma regra geral, um composto orgânico polar se dissolve num líquido polar, já um composto apolar se dissolve em um líquido apolar. No laboratório de química, as reações são frequentemente realizadas em solventes apolares, como tolueno (metilbenzeno), ou levemente polares, como o diclorometano ou éter dietílico. Já na indústria farmacêutica, o solvente polar mais utilizado na área de medicamentos e cosméticos é a água. Em um copo de vodca, por exemplo, temos a mistura do etanol (proveniente da fermentação do arroz ou cevada) e água. O Estrutura do DNA - Pareamento das bases nitEstrutura do DNA - Pareamento das bases nit…… https://www.youtube.com/watch?v=s9dzZruME6s etanol (soluto) está completamente dissolvido na água (solvente), e a água é um solvente polar, é capaz de formar ligações de hidrogênio com o grupo hidroxila (-OH) da molécula de etanol. Nesse caso, podemos chamar o etanol de substância hidrofílica. Quando tentamos dissolver álcoois com grupos alquila maiores, como o butanol (quatro carbonos), ocorre a diminuição da solubilidade em água. Deste modo, este álcool é apenas moderadamente solúvel em água. Os álcoois de cadeia mais longa – pentanol (5 Cs), hexanol (6 Cs), heptanol (7 Cs) e octanol (8 Cs) – são cada vez menos solúveis em água. O que poderia estar acontecendo aqui? As ligações de hidrogênio água-álcool ainda são possíveis com esses álcoois maiores, a diferença é que os álcoois com cadeia carbônica maiores têm regiões não polares maiores (regiões hidrofóbicas), além de seu grupo hidroxila, que é hidrofílico. Com cerca de quatro ou cinco carbonos, a influência da parte hidrofóbica da molécula começa a superar a da parte hidrofílica, e a solubilidade em água diminui. Os poliálcoois são moléculas orgânicas que têm vários grupos hidroxilas em sua cadeia carbônica. A glicose, por exemplo, embora tenha seis carbonos como o hexanol, por possuir cinco grupos hidroxila e um sexto átomo de oxigênio, apresenta grande solubilidade em água. Isso ocorre pois, ao entrar em contato com a água, ocorre, rapidamente, a formação de ligações de hidrogênio entre a água e as hidroxilas da glicose. Fórmulas estruturais do octanol, da glicose (na forma cíclica), do ácido benzoico e do benzoato de sódio. Moléculas menores, com até três átomos de carbono em seu grupo alquila, contendo uma hidroxila, apresentam boa solubilidade em solventes polares. pela capacidade de fazer ligações de hidrogênio. Os ácidos orgânicos (RCOOH) de até quatro carbonos em sua cadeia carbônica são solúveis em água em qualquer proporção, entretanto, ácidos com cadeia maior têm sua solubilidade em água diminuída, devido ao aumento da porçãohidrofóbica da molécula. O ácido benzoico é um composto aromático (grupo carboxila ligado a um anel de benzeno) que apresenta baixa solubilidade em água. Entretanto, em meio básico, benzoato é convertido em Para entender a importância dos ácidos graxos e como eles influenciam no nosso cotidiano, leia o artigo Fiorucci et al. 2002. Visite o site: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc15/v15a02.pd f http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc15/v15a02.pdf http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc15/v15a02.pdf sua base conjugada (carboxilato, uma espécie iônica), que é solúvel. O grupo carboxila (COOH) neutro não era hidrofílico o suficiente para compensar o anel benzênico hidrofóbico (possui seis carbonos), mas o grupo carboxilato (COO- – carga iônica negativa) é muito mais hidrofílico. O mesmo comportamento é observado na solubilidade de diferentes compostos orgânicos em solventes não polares ou levemente polares. Em geral, quanto maior o conteúdo de grupos carregados e polares na molécula, menos solúvel ela será em solventes apolares como o ciclo-hexano (cicloalcano formado por uma cadeia carbônica cíclica de seis átomos de carbono). Por exemplo, o metanol é muito hidrofílico, e não se dissolve bem em ciclo-hexano, enquanto o ácido benzoico, que é hidrofóbico, é muito solúvel em ciclo-hexano, devido às suas interações do tipo dispersões de London, entre suas cadeias carbônicas cíclicas. Os ésteres de cadeia curta, como o metanoato de metila (HCOOCH3) e metanoato de etila (HCOOCH2CH3), são solúveis em solventes polares devido à presença do átomo de oxigênio, que pode fazer ligações de hidrogênio com o solvente. Conforme a molécula aumenta de tamanho, ela adquire uma característica hidrofóbica maior e, com isso, diminui a sua solubilidade em solventes polares e aumenta a sua solubilidade em solventes apolares. O éster triacilglicerol, também chamado de triglicerídeo (formado a partir da ligação do radical carboxila de três moléculas de ácidos graxos com os radicais hidroxila de uma molécula de glicerol), é a principal forma de armazenamento de energia em sistemas biológicos. Sua alta hidrofobicidade ajuda em sua compartimentação dentro do tecido adiposo, mas, quando se encontra em grande quantidade no sangue, pode levar a grandes complicações. As aminas orgânicas de baixo peso molecular são moléculas polares, por apresentarem também a capacidade de formar ligações de hidrogênio com água. Ao comparar aminas com o mesmo número de carbonos, as aminas primárias demonstram a maior solubilidade em água, seguida das aminas secundárias e terciárias. Essa característica das aminas primárias ocorre devido à presença de dois átomos de hidrogênio ligados a um átomo de nitrogênio (R-NH2), que podem fazer ligações de hidrogênio com a água. Já as aminas secundárias possuem somente um hidrogênio ligado ao nitrogênio (R-NH-R’). As aminas terciárias (R3N) não possuem hidrogênio ligado a nitrogênio, tendo somente um par de elétrons livre, que atua como receptor de hidrogênio para fazer uma ligação de hidrogênio com a água. Normalmente, as aminas de maior peso molecular não se dissolvem em solventes polares, como a água. Entretanto, podem ser convertidas em sais que são solúveis em água, quando reagem com ácidos. Essa característica é muito importante no desenvolvimento de medicamentos, pois a baixa solubilidade dos ativos medicamentosos em água interfere nas suas características de farmacocinética (absorção, distribuição, metabolização e eliminação do corpo humano) e de sua farmacodinâmica (seu mecanismo de ação). É Í Para aprofundar os seus conhecimentos sobre a ação dos triglicerídeos no corpo humano recomendo o artigo escrito pelo Dr. Dráuzio Varela. Disponível em: . https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/triglicerides-e-doenca-das-coronarias-artigo/ https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/triglicerides-e-doenca-das-coronarias-artigo/ MOLÉCULAS ANFIFÍLICAS Já se perguntou como conseguimos retirar a gordura de uma panela suja? Graças à ação do sabão ou detergente, conseguimos retirar aquela gordura difícil de sair. Ácidos carboxílicos e seus sais de cadeias alquílicas com mais de oito átomos de carbonos exibem comportamento incomum em contato com a água, devido à presença de regiões hidrofílicas [grupo carboxila (COOH)] e hidrofóbicas (alquila) na mesma molécula. Tais moléculas são denominadas anfifílicas (do grego Amphi = ambos) ou anfipáticas. Os ácidos graxos compostos de dez ou mais átomos de carbono são quase insolúveis em água e, devido à sua baixa densidade, quando misturados com a água, flutuam na superfície. Esses ácidos graxos se espalham uniformemente sobre a superfície da água, eventualmente formando uma camada monomolecular, na qual os grupos carboxila interagem na interface com a água por ligações de hidrogênio, e as cadeias de hidrocarbonetos são alinhados/agrupados juntos, longe da água, formando estruturas chamadas de micelas. Micelas são agregados moleculares, com regiões estruturais distintas (parte hidrofílica e hidrofóbica), que, quando em contato com solventes polares, como a água, dinamicamente se associam espontaneamente, o que resulta em agregados moleculares de dimensões coloidais, chamados micelas (MANIASSO, 2001). Esse comportamento é ilustrado na figura seguinte. Fórmula estrutural do estearato de sódio e representação da formação do agregado micelar. Observe que a molécula de estearato de sódio possui uma parte hidrofílica/polar (íon carboxilato) que interage com a água, e uma parte hidrofóbica/apolar (cadeia carbônica longa), que interage com a gordura da panela, facilitando a sua limpeza. As substâncias que se acumulam nas superfícies da água e alteram as propriedades (alterando a tensão superficial) são chamadas de agentes surfactantes ou de tensoativos. Os surfactantes são um dos muitos compostos diferentes que constituem um sabão ou detergente. Eles são responsáveis por remover a sujeira da pele (cosméticos e dermocosméticos), roupas e utensílios domésticos, principalmente em cozinhas e banheiros e são, também, amplamente utilizados na indústria. Os sais de ácidos graxos (Como por exemplo, o estearato de sódio e o palmitato de sódio) são mais solúveis em água do que os próprios ácidos, e o caráter anfifílico dessas moléculas também os torna potentes surfactantes. O sabão é formado por uma reação de saponificação, na qual ocorre a hidrólise do triacilglicerol, em presença de uma base forte (NaOH ou KOH), formando sais dos ácidos graxos. Os sais formados têm uma parte hidrofílica (íon carboxilato), que interage com a água, e uma parte hidrofóbica (cadeia carbônica longa), que interage com a gordura da panela, facilitando a sua limpeza. Os tensoativos também são empregados em diversas formulações farmacêuticas, como xampus e condicionadores. Esses produtos farmacêuticos são formulados com surfactantes catiônicos (às vezes combinados com pequenas quantidades de surfactantes não iônicos), que ajudam a proteger a pele de irritações e condicionam o cabelo. Como a água é o solvente biológico, a maioria das moléculas orgânicas biológicas, a fim de manter a solubilidade, apresenta um ou mais grupos funcionais iônicos, como por exemplo, grupos fosfato, aminas ou carboxilatos. Algumas biomoléculas, por outro lado, têm componentes distintamente hidrofóbicos. Os lipídios presentes nas membranas celulares são anfipáticos, ou seja, têm uma parte hidrofóbica e uma parte hidrofílicas. As membranas celulares são compostas por fosfolipídios dispostos em uma “bicamada”, com as “caudas” (parte hidrofóbica) apontando para dentro da camada e as “cabeças” (parte hidrofílica), formando as superfícies interna e externa, ambas em contato com a água, como uma bicamada. Representação estrutural dos fosfolipídios e sua localização nas membranas celulares.Uma propriedade fantástica da bicamada lipídica é que seu interior hidrofóbico é capaz de “dissolver” biomoléculas hidrofóbicas, como o colesterol e vitamina E. As biomoléculas polares e carregadas, por outro lado, não são capazes de atravessar a membrana, pois são repelidas pelo ambiente hidrofóbico do interior da bicamada. O transporte de moléculas solúveis em água através da membrana pode ser realizado de maneira controlada e específica, por proteínas especializadas no transporte transmembrana. 5. Ponto de Ebulição dos Compostos Orgânicos O ponto de ebulição apresentado por diferentes compostos orgânicos pode fornecer informações importantes sobre suas propriedades físicas e características estruturais. Justamente por isso, essa propriedade é muito utilizada para caracterização, purificação e separação desses compostos. Segundo Solomons e Fryhle (2012), os pontos de ebulição dos líquidos são dependentes da pressão são sempre reportados como ocorrendo a uma pressão particular, por exemplo, a 1 atm (ou a 760 torr). O processo de ebulição acontece quando a pressão do vapor é igual à pressão atmosférica. A pressão de vapor, por sua vez, é determinada pela energia cinética de uma molécula. A energia cinética de uma molécula depende de sua temperatura, massa e velocidade. Quando a temperatura aumenta, a energia cinética média das moléculas também Se a água é uma molécula polar, como ela passa pela bicamada lipídica, que é hidrofóbica? aumenta. Quando a temperatura atinge o ponto de ebulição, a energia cinética se torna grande o suficiente para superar as forças intermoleculares das moléculas no estado líquido. À medida que a força da atração diminui, as moléculas no estado líquido escapam da superfície e passam para o estado gasoso. O ponto de ebulição de um líquido varia de acordo com a pressão atmosférica circundante. Um líquido a uma pressão mais alta tem um ponto de ebulição mais alto do que quando esse mesmo líquido estiver a uma pressão atmosférica mais baixa. A volatilidade de um composto orgânico é indicada por seu ponto de ebulição: quanto maior o ponto de ebulição, menos volátil é o composto. Por outro lado, quanto menor o ponto de ebulição, mais altamente volátil é o composto. Como regra geral, moléculas maiores têm pontos de ebulição mais altos. Considere os pontos de ebulição dos hidrocarbonetos cada vez maiores. Quanto maior for a cadeia carbônica (maior será área de superfície de contato) para a dispersão de London, maior será seu ponto de ebulição. O butano é líquido em temperaturas abaixo de 0 ºC, porque suas moléculas são mantidas juntas pelas forças de dispersão de London. Em temperaturas mais altas, suas moléculas ganham energia térmica suficiente para se separar e entrar na fase gasosa. O octano, por outro lado, permanece na fase líquida até 128 ºC, devido ao aumento das forças de dispersão de London, por possuir uma maior superfície de contato. Fórmulas estruturais e pontos de ebulição (PE) dos hidrocarbonetos butano e do octano. Se, com o aumento da superfície de contato, o ponto de ebulição de um composto aumenta, o seu isômero ramificado (o número de carbonos e hidrogênios se mantêm, mas sua estrutura molecular é diferente) terá um ponto de ebulição menor. Quanto mais ramificada for a molécula, menor será sua superfície de contato e menores serão as forças de dispersão de London. Como, por exemplo, o composto orgânico pentano apresenta ponto de ebulição de 36 °C e seu isômero 2,2-dimetilpropano apresenta ponto de ebulição 9 °C. As forças intermoleculares ligações de hidrogênio e dipolo- dipolo são mais fortes, e isso reflete em pontos de ebulição mais altos. Vamos analisar as moléculas do hexano (somente forças de dispersão de London, ponto de ebulição de 69 ºC), hexan-3-ona (forças dipolo-dipolo, ponto de ebulição de 123 ºC) e hexan-3-ol (ligação de hidrogênio, ponto de ebulição de 135 ºC. O grupo carbonila permite que a hexan-3-ona forme interações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo, além das interações mais fracas de dispersão de London. A molécula do hexan-3-ol, devido ao seu grupo hidroxila, é capaz de formar ligações de hidrogênio, que são ainda mais fortes, fazendo com que o ponto de ebulição seja o maior entre estas três moléculas, todas com seis carbonos. Fórmulas estruturais e pontos de ebulição (PE) do hexano, hexan-3- ona e do hexan-3-ol. Em resumo, quando comparamos o ponto de ebulição de diferentes estruturas de compostos orgânicos, precisamos observar quais forças intermoleculares atuam sobre essa molécula, qual o tamanho de sua estrutura molecular e qual o tamanho da sua superfície de contato. 6. Conclusão Este tópico procurou mostrar as diferentes propriedades que os compostos orgânicos podem apresentar. Aprendemos a correlacionar e associar as caracterí orgânicas e o seu papel nas propriedades físicas como, solubilidade e ponto de ebulição. 7. Referências BRUICE, Paula Yurkanis. Química Orgânica: Volume 1. 4. ed. São Paulo, 2006 VARELA, Drauzio. Triglicérides e doença das coronárias. Uol. 18 de abril de 2011. Disponível em: . FELTRE, Ricardo. Química: Volume 3. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/triglicerides-e-doenca-das-coronarias-artigo/ https://drauziovarella.uol.com.br/drauzio/artigos/triglicerides-e-doenca-das-coronarias-artigo/ FIORUCCI, A. R., SOARES, M. H. F. B., CAVALHEIRO, E. T. G. Ácidos Orgânicos: dos primórdios da química experimental à sua presença em nosso cotidiano. Química Nova na Escola, n° 15, maio/2002; Disponível em JUNQUEIRA, Marianna M. et al. 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(2017, Janeiro, 03). AnimaVETAnimações da Veterinária. Estrutura do DNA – Pareamento das bases nitrogenadas e ligação fosfodiéster. 1min32. Disponível em: . Parabéns, esta aula foi concluída! Mínimo de caracteres: 0/150 O que achou do conteúdo estudado? Péssimo Ruim Normal Bom Excelente Deixe aqui seu comentário Enviar https://www.youtube.com/watch?v=s9dzZruME6s