Aula 1 - Estudo do Carbono

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QUÍMICA ORGÂNICA
Aula 1 – Estudo do Carbono
POR QUE É IMPORTANTE ESTUDAR 
QUÍMICA ORGÂNICA??
Cuidado, o termo Química do Carbono como carbonatos, cianetos e
carbetos, Pois que encontramos compostos constituídos de carbono como
carbonatos, cianetos e carbetos, além de monóxido de carbono e dióxido
de carbono são considerados compostos inorgânicos
O que são compostos 
orgânicos?
QUAL É A DIFERENÇA ENTRE A QUÍMICA
INORGÂNICA DA ORGÂNICA?
Química Inorgânica: estuda os compostos extraídos
dos minerais.
Química Orgânica: Estuda compostos extraídos dos
elementos vivos, ou seja, da natureza.
ÁTOMO DE CARBONO
O átomo de carbono possui massa atômica (A) igual a 12,01u e número 
atômico (Z) igual a 6.
Configuração eletrônica:
O átomo de carbono possui 6 elétrons, sendo 4 elétrons na última camada
(camada de valência). Por esse motivo, chamamos o átomo de carbono
de tetravalente.
REPRESENTAÇÕES
CARBÔNICAS
Ocorre para que haja o compartilhamento de elétrons
entre os átomos da molécula, havendo então a
estabilização da mesma.
 Essas representações podem ocorrer pela fórmula
molecular, eletrônica, estrutural e linhas ou bastão.
FÓRMULAS
Para representar uma molécula pode-se usar diversas fórmulas:
- fórmula eletrônica
- fórmula estrutural
- fórmula molecular
- fórmula geométrica
Para representar o gás metano, podemos utilizar:
Fórmula Eletrônica: Mostra na fórmula os
pares eletrônicos entre as ligações dos
átomos. É a chamada fórmula de Lewis.
Fórmula Estrutural: Fórmula mais utilizada
do que a eletrônica. Os pares eletrônicos são
representados por um traço. Indicam a ligação
covalentes entre os átomos.
Fórmula Molecular: É uma representação
mais simplificada da molécula. Indica os
átomos e a sua quantidade na substância.
Fórmula Geométrica: Essas fórmulas
indicam como poderia ser vista a molécula no
espaço. Mostra os ângulos e as suas ligações.
FÓRMULA ESTRUTURAL
 Mostra as ligações formadas pelos pares de elétrons. Podem ser
elas planas ou condensadas:
Exemplos:
Plana: aparece todas as 
ligações da molécula.
Condensada: só não aparece as 
ligações dos átomos de 
Hidrogênio,as demais aparecem.
FÓRMULA DE LINHAS OU BASTÃO.
 Aparece somente as ligações entre os átomos de carbono.
Exemplo:
C
C
C
C
C
CC
C
C
H
H
H
H
H H
H
H
O
H
H H
H
C
C
C C
C
C
C
C
C
C
C O
C
H
H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
TIPOS DE LIGAÇÕES
Sigma (σ) e Pi (π)
LIGAÇÕES SIGMA (ς) 
 São ligações extremamente fortes. São as primeiras a ocorrer.
 Só ocorre uma vez em cada dois átomos.
 São conhecidas como ligações simples.
LIGAÇÕES PI (Π)
 São ligações fracas. Facilmente são rompidas .
 Elas são conhecidas como duplas ou triplas ligações.
EXEMPLO:
σ
σ
σ
σ
σ
σ σ
σ
σ
σπ
π
π
π
10 ligações sigma 
4 ligações pi
POSTULADOS DE KEKULÉ
1º postulado: o carbono é tetravalente. 
Nos compostos orgânicos o átomo de carbono pode estabelecer até quatro
ligações com outros, isto é o carbono é tetravalente.
A tetravalência do carbono é decorrente da existência de quatro elétrons na
sua camada de valência .
2º POSTULADO: as quatro ligações do carbono são iguais 
entre si. 
Só existe um composto com a fórmula CH3Cl, sendo assim as quatro
representações são consideradas iguais.
3º POSTULADO: propriedade do encadeamento
Os átomos de carbono podem ligar-se entre si. Isso explica o fato de
existirem mais de quatro milhões d compostos orgânicos. Os átomos de
carbono podem formar cadeias abertas ou fechadas, além de poder se
ramificar e ligar-se umas às outras.
HIBRIDIZAÇÃO DO
CARBONO
De acordo com a teoria da ligação covalente, as ligações
químicas só são efetuadas por orbitais atômicos semi
preenchidos .
Vamos analisar o Carbono, em seu estado fundamental:
6C : 1s
2 2s2 2p2
Na camada de valência
há dois orbitais
semipreenchidos: assim
,o carbono seria
bivalente
TEORIA DA LIGAÇÃO COVALENTE
TETRAVALÊNCIA DO CARBONO
C ATIVADO
Ligações Hibridização Geometria Ângulo
sp3 Tetraédrica 109°28’
sp2
Trigonal 
Plana
120°
sp
Linear 180°
C
C
C
C
Em 1874 Le Bel e Van’t Hoff propuseram uma estrutura tetraédrica para o
átomo de carbono
Cada átomo de carbono pode se ligar a um outro átomo de carbono por
intermédio de um, dois ou três pares covalentes, formando o que chamamos de
ligação simples, dupla ou tripla
CLASSIFICAÇÃO DOS
ÁTOMOS DE CARBONO
ÁTOMOS DE CARBONO NAS CADEIAS
• Ligado a apenas UM
carbono
Carbono 
Primário
• Ligado a DOIS outros 
átomos de carbono
Carbono 
Secundário
• Ligado a TRÊS outros 
átomos de carbono
Carbono 
Terciário
• Ligado a QUATRO
outros átomos de 
carbono
Carbono 
Quaternário
01
02
03
04
1°
1° 1°
1°
1°
1° 1° 1°
2° 2° 2°
3° 3°
3°
3°
4°
Carbono Primário: se liga somente a um ou a nenhum átomo de carbono
Carbono Secundário: se liga a dois outros átomos de carbono.
Carbono Terciário: se liga a três outros átomos de carbono.
Carbono Quaternário: se liga a mais quatro átomos de carbono.
CLASSIFICAÇÃO DAS
CADEIAS CARBÔNICAS
CADEIA ABERTA, ACÍCLICA OU ALIFÁTICA
 Possui duas ou mais extremidades com carbonos 
primários.
Exemplos:
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
CADEIA FECHADA, CÍCLICA OU ALICÍCLICA
 Não possui extremidades distintas.
Exemplos:
CADEIA AROMÁTICA
 Cadeia fechada com 6 átomos de carbono onde
ocorre ligações duplas e simples se alternando.
Esse fenômeno é chamado de ressonância.
Exemplos:
= =
CADEIA MISTA
 Possui uma parte aberta e outra fechada (não
aromática).
Exemplos:
CH
2
-CH
3
CADEIA NORMAL
 Possui na sua estrutura somente carbonos primários
e secundários
Exemplos:
CADEIA RAMIFICADA
 Possui na sua estrutura carbonos terciários e/ou 
quaternários.
Exemplos:
CADEIA SATURADA
 Possui somente ligações simples, entre os átomos 
de carbono.
Exemplos:
O
OH
CADEIA INSATURADA
 Possui ligações do tipo pi (duplas e/ou triplas) entre
átomos de carbono.
Exemplos:
CADEIA HOMOGÊNEA
 Não Possui Heteroátomo entre os átomos de
carbono.
Exemplos:
Heteroátomo: átomo diferente de carbono e
hidrogênio.
O
CADEIA HETEROGÊNEA
 Possui heteroátomo entre átomos de carbono.
Exemplos:
O
S