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Introdução à Química Orgânica GQI 135 – Química Orgânica Profa. Rafaela Magalhães Brandão Lavras, 2018 OBSERVAÇÕES Reações: com e sem mecanismo de reação Propriedades Nomenclatura Avaliações: escritas 1ª Avaliação: 18/04 (30%) 2ª Avaliação: 30/05 (30%) 3ª Avaliação: 27/06 (30%) Lista de exercícios (Entrega semanal) (10%) Todas as Avaliações de segunda chamada: 04/07 horário e local a combinar. “ABONOS” Substitutiva : 14/07 horário e local a combinar. Fazer pedido através de assinatura de lista fixada na porta do laboratório de Química Orgânica – óleos essenciais Vistas das provas: Local, data e horários agendados pela professora Substitutiva: substitui a menor nota. Disponibilização do material no Campus Virtual UFLA Notas: SIG e vista da prova em data e local agendado Monitor: dúvidas na resolução da lista de exercícios BARBOSA, L.C.A., Química Orgânica. Uma Introdução para as Ciências Agrárias e Biológicas, 2011, 2a ed. Editora Person Prentice Hall, São Paulo,331p CARDOSO, M. G., FREITAS, M. P. Química Orgânica: Conceitos e reações. 1ed. Lavras: Editora UFLA, p.332, 2016. SOLOMONS, T. W. G., - Química Orgânica, volumes 1 e 2, 9ª edição, 2002, Rio de Janeiro. (traduzido por Whei Oh Lin) Editora LTC. MCMURRY, J.- Química Orgânica, volumes 1 e 2. 7ª edição, editora Cengage Learning , Rio de Janeiro, 2012. ALLINGER, N.L.; CAVA, M.P.; JONGH, D.G.; LEBEL, N.A.; STEVENS - Química Orgânica. 2 ed. Rio de Janeiro, Guanabara Dois, 1978, 961p. MORRISON, R.T. e BOYDE, R.N.- Química Orgânica. 5 ed. LisCalouste Gulbenkian, 1995, 1325p. Química Orgânica Química dos compostos de carbono Hidrogênio Oxigênio Nitrogênio Carbono Fósforo Pirimidinas Purinas Química Orgânica Química dos compostos de carbono Aplicações Formas alotrópicas Ligações Químicas • Átomos sem a configuração eletrônica de um gás nobre geralmente reagem para produzir tal configuração (estáveis). • A tendência de um átomo em atingir uma configuração onde seu nível de valência contenham oito elétrons Regra do octeto Menos estáveis Mais estáveis Átomos isolados Átomos ligados E n e rg ia Ligação iônica • Átomos podem perder ou ganhar elétrons e formar partículas carregadas (íons). Uma ligação iônica é uma força de atração entre íons com cargas opostas Ligação iônica • Eletronegatividade – tendência de um átomo em receber elétrons • Compostos iônicos (sais) formam-se apenas quando os átomos de elementos com eletronegatividade muito diferentes transferem elétrons para tornarem-se íons Ligação covalente • Dois ou mais átomos com eletronegatividade iguais ou similares reagem. • Átomos atingem as configurações de gás nobre através do compartilhamento de elétrons. • Ligações covalentes formam-se entre os átomos - moléculas Estruturas de pontos (de Lewis) Estruturas de traços (de Kekulé) • Em virtude da eletronegatividade intermediária do carbono • Não ganha e nem perde elétrons • Ligação covalente O modelo de Lewis das ligações nos possibilita ver como o carbono forma 4 ligações covalentes que podem ser várias combinações de ligações simples, duplas e triplas. C H H H H 4 simples C C H HH H 2 simples e 1 dupla C C H H H H C * *# # 2 duplas * 2 simples e 1 dupla C C HH 1 simples e 1 tríplice C NH 1 simples e 1 tríplice Tetravalência do carbono De acordo com o modelo de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), os ângulos de ligação mais comuns em torno dos átomos de carbono são aproximadamente 109,5º, 120º e 180º para as geometrias tetraédricas, planares e lineares, respectivamente. • Carbono (C) forma quatro ligações covalentes e não tem pares de elétrons não compartilhados. • Hidrogênio (H) forma uma ligação covalente e não tem pares de elétrons livres não compartilhados. • Nitrogênio (N) normalmente forma três ligações covalentes e tem um par de elétrons não compartilhados. Amônia Íon amônio • Oxigênio (O) normalmente forma duas ligações covalentes e tem dois pares de elétrons não compartilhados. Água Íon hidrônio • Halogênio [flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I)] forma uma ligação covalente e tem três pares de elétrons não compartilhados. Hibridação sp3 • Um átomo de carbono está hibridizado em sp3 quando faz 4 ligações simples (sigma – δ). Metano Tetraédrico 109º Hibridação sp3 Orbitais híbridos sp3 dos átomos de O e N Água Amônia Hibridação sp2 • Um átomo de carbono está hibridizado em sp2 quando faz três ligações simples (sigma – δ) e uma ligação dupla (pi – π). Eteno Trigonal planar 120º Orbitais híbridos sp2 dos átomos de O e N C N H H H C O H H sp2 sp2sp2sp2 Hibridação sp • Um átomo está hibridizado em sp quando faz duas ligações simples (sigma – δ) e duas ligações duplas (pi – π). Etino Linear 180° Orbitais híbridos sp dos átomos de O e N sp sp H C N sp CCC H H H H sp2sp2 Representação de moléculas H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H C H H CH H Fórmula de pontos ou de Lewis H C C C C C C C C H H H H H H H H H H H H H H H H H Fórmula de traços ou de Kekulé CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 Fórmula condensada Fórmula de linhas Representação de moléculas 1. Cada vértice da “figura” é tido como um átomo do carbono 2. As extremidades (pontas) das linhas são consideradas átomos de carbono também 3. Todos os elementos que não seja hidrogênio (N, O, Cl, Br, F, I) devem ser exibidos de forma explícita 4. Presume-se que todos os átomos sejam neutros a menos que uma carga específica seja exibida C C C C C H H H H H OH H H H H HH OH ou C C C C C H H H H H H BrH ou Br C C C C C H H H H H C HH ou H H H Carbono metílico, quando se liga apenas a hidrogênio. Carbono primário, quando se liga apenas a outro átomo de carbono. Carbono secundário, quando se liga a dois outros átomos de carbono. Carbono terciário, quando aparece ligado a três outros átomos de carbono. Carbono quaternário, quando se liga a quatro outros átomos de carbono. Classificação Carbono metílico C H H H H C H CH3 H H C CH3 CH3 H H C CH3 CH3 H CH3 C CH3 CH3 CH3 CH3 Carbono primário Carbono secundário Carbono terciário Carbono quaternário CH3 C O C CH3 CH3 C C CH3 CH3 CH3 Carbono terciário Carbono primário Carbono secundário Carbono quaternário Polaridade das ligações covalentes • Ligação covalente apolar: Átomos iguais, compartilhamento do par de elétrons igual. Não há diferença de eletronegatividade. Ex: O2, H2 e Cl2 • Ligação covalente polar: átomos diferentes, diferença de eletronegatividade. O átomo mais eletronegativo atrai o par de elétrons ao longo da ligação. H : Cl : . . H - Cl H H H H C H H H H = 0 C m C Cl Cl Cl Cl = 0 C m C Cl H H H = 6,20 x 10-30 C m N H H H = 4,87 X 10-30 C m N Cl Cl Cl = 6,14 X 10-30 C m = 0,80 X10-30 C m ou O HH Polaridade das moléculas Momento dipolo resultante é zero pois a disposição tetraédrica faz com que os momentos dipolos se anulem Momentos dipolos se somam Par de elétrons não ligantes contribuem para o momento de dipolo, tornando as moléculas polares Propriedades físico-químicas • São propriedades que não alteram a subtância, somente o seu estado. • Dependem da polaridade da molécula, da massa molecular, do tamanho e forma (normal, ramificada; aberta, fechada) da cadeia carbônica. Temperatura fusão (Tf) – As substâncias orgânicas são em geral covalentes e frequentemente apolares; em consequência tem TF baixa. Temperatura ebulição (Te) – Quanto mais fortes forem as ligações intermoleculares, mais elevada será a temperatura de ebulição. Propriedades físico-químicas Solubilidade - Os compostos polares se dissolvem em solventes polares e os apolares se dissolvem em solventes apolares. Polares: apresentam diferença de eletrongatividade e têm um momento de dipolo na molécula, como os ácidos carboxílicos, aldeídos, cetonas, devido a presença do oxigênio Apolares: não têm momento de dipolo, como os hidrocarbonetos. Propriedades físico-químicas Propriedades físico-químicas Solubilidade Propriedades químicas • São propriedades que transformam os compostos orgânicos em outras substâncias. Prata metálica Oxidação – Adição de oxigênio Redução – Adição de hidrogênio Grupos funcionais • Alcano (R-H) Butano CH3 CH3CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 2-metilbutano 2-metilpentano cicloexano Eteno • Alqueno R RR R CH3 CH3 CH3 2-metilpent-2-eno CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 2-metilpropeno • Alquino RR CH3CH3 But-2-ino CH CH3 Pent-1-ino • Aromático R R R R R RCH3 Tolueno Naftaleno OH Fenol • Haleto orgânico (R-X) X = Cl, Br, I, F CH3 Cl Cloropropano CH3 Br CH3 3-bromopentano • Álcool (R-OH) CH3 OH Propan-1-ol 2-metilbutan-1-ol OH CH3 CH3 • Tiol (R-SH) CH3 SH Propanotiol CH3 SH Etanotiol • Éter (R-O-R) CH3 O CH3 Metoxibutano • Amina NH2CH3 Butan-1-amina • Cetona e Aldeído R H O R R O CH3 O CH3 Butan-2-ona H O CH3 Pentanal • Ácido carboxílico R OH O OH O CH3 Ácido butanóico OH O CH3 CH3 Ácido 2-metilpentanóico • Éster O O R R O O CH3 CH3 Propanoato de metila • Amida NH2 O CH3 Butanamida • Anidrido R O OR O O O O CH3 CH3 Anidrido propanóico Obrigada!!! rmbrandao_quimica@outlook.com
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