Apostila Quimica Organica (USP)
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Apostila Quimica Organica (USP)


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H
H
H
H
H
Br
-
Este hidrogênio já possui dois elétrons. Quando outro par
de elétrons se desloca da ligação dupla para o hidrogênio,
o par de elétrons da ligação H-Br deve sair.
 
 
 Da mesma maneira, quando os elétrons se deslocam do íon cianeto 
(CN-) para o átomo de carbono do formaldeído protonado (H2C=OH
+), dois 
elétrons devem deixar o carbono. Isso significa que a ligação dupla C=O deve 
se tornar uma ligação simples e os dois elétrons devem ficar no átomo de 
oxigênio, neutralizando a carga positiva. 
 
-
C N
Este carbono já possui oito elétrons. Quando outro par
de elétrons se desloca do íon CN- para o carbono,
um par de elétrons da ligação C=O deve sair.
+
O
C
H H
H
O
C
C
NH
H
H
 
 
7. Alcanos 
 
 Os alcanos são geralmente descritos como hidrocarbonetos saturados \u2013 
hidrocarbonetos porque contêm apenas átomos de carbono e hidrogênio; 
saturados porque possuem somente ligações simples C-C e C-H, e assim os 
alcanos apresentam o número máximo possível de hidrogênio por átomo de 
carbono. Os alcanos tem fórmula geral CnH2n+2, em que n é qualquer número 
inteiro. Ocasionalmente, eles também são chamados de alifáticos, derivado do 
grego (aleiphas = gordura). Para se ter uma idéia, as gorduras de origem 
animal contêm longas cadeias de átomos de carbono de forma semelhante às 
dos alcanos. 
 
 
 48 
CH2OCCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
O
O
CH2OCCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
O
CH2OCCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
Uma típica gordura de origem animal
 
 
 Os alcanos podem ser chamados de parafinas, uma palavra derivada do 
latim, parum affinis, que significa \u2015pouca afinidade\u2016. Esse termo descreve o 
comportamento desses compostos. Os alcanos possuem pouca afinidade 
química por outras substâncias e são quimicamente inertes para com a maioria 
dos reagentes encontrados no laboratório. Entretanto, os alcanos reagem com 
o oxigênio, halogênios e algumas poucas substâncias sob condições 
apropriadas. 
 As reações com o oxigênio ocorrem durante a combustão em um motor 
ou forno quando o alcano é utilizado como combustível. O dióxido de carbono e 
a água são formados como produto da reação, e uma quantidade enorme de 
energia é liberada. 
 A reação de um alcano com Cl2 (reação de halogenação) ocorre quando 
uma mistura de dois compostos é irradiada com luz na região do ultravioleta. 
Dependendo da quantidade relativa dos reagentes e do tempo de reação, 
ocorre uma reação de substituição dos átomos de hidrogênio pelos átomos de 
cloro, formando uma mistura de produtos clorados. 
 Como a eletronegatividade do carbono e hidrogênio são próximos, a 
quebra das ligação atômicas freqüentemente são homolíticas (quebras 
simétricas) realizando reações radicalares. 
 
R3C H R3C H+
Aquecimento
ou Radiação UV 
 
 A facilidade com que a ligação C-H pode ser rompida depende dos 
grupamentos da molécula. 
 
 
 49 
C
R
R
R
C
H
H
H
C
R
H
H
C
R
R
H
> > >
Radical terciário
Mais estável
Mais fácil de quebrar
Metila
Menos estável
Mais difícil de quebrar
 
 
 O pequeno efeito indutivo dos grupos alquil estabilizam o átomo de 
carbono terciário, facilitando a saída do hidrogênio. 
 
 
 
 
7.1. Reação de halogenação 
 
Nessa reações um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por um 
halogênio (Cl, Br, I = X) 
 
Aquecimento
ou Radiação UV
CH4 Cl2 CH3Cl CH2Cl2 CHCl3 CCl4 HCl+ + + + +
Possuem propriedades físicas diferentes
podem ser separadas por destilação 
 
O mecanismo para essa reação envolve três etapas fundamentais: iniciação, 
propagação e término. 
 
 
 50 
Aquecimento
ou Radiação UV
CH4
Cl2
CH3Cl
CH3CH3
+
2ClIniciação
Propagação
Término
Cl
Substituição
CH3 HCl+
CH3 Cl2+
Substituição
Cl+
Cl Cl+ Cl2
Cl + CH3 CH3Cl
CH3 + CH3
Vários produtos possíveis
CH2Cl2 (Diclorometano)
CCl4 (Tetracloreto de carbono)
 
 
 Os demais alcanos também reagem da mesma forma com os 
halogênios, só que quanto mais carbono maior o número de produtos 
possíveis. 
 
 
 
 
7.2. Reação de Oxidação 
 
 Os alcanos como todo hidrocarboneto são combustíveis. Do ponto de 
vista químico a oxidação dos alcanos tem pouca importância, uma vez que a 
molécula é destruída. Porém do ponto de vista prático é muito importante pois 
é a base da utilização dos alcanos como fonte de energia. 
 
CnH2n+2
3n + 1
2
O2 nCO2+ + (n + 1)H2O +
Energia 
(55 kJ por grama
de hidrocarboneto) 
 
8. Estereoquímica 
 
 
 51 
 Até este ponto, vimos moléculas inicialmente em duas dimensões e 
temos dado pouca atenção a qualquer consequência que possa provir do 
arranjo espacial de átomos em moléculas. Agora é hora de adicionarmos uma 
terceira dimensão aos nossos estudos. A estereoquímica é o ramo da química 
que concerne com os aspectos tridimensionais da molécula. Vimos em muitas 
ocasiões nas aulas anteriores que a estrutura tridimensional correta de uma 
molécula é crucial pra determinar sua propriedade, particularmente seu 
comportamento biológico. 
 
Conformação do Eteno 
 Vimos que a rotação da ligação simples carbono-carbono, em uma 
molécula de cadeia aberta, como o etano, ocorre livremente mudando 
constantemente a rotação geométrica dos hidrogênios sobre um carbono com 
aqueles sobre o outro carbono. 
 
C C
H
H
H
HH
H
C C
H
H
H H
H
H
 
 
 Os diferentes arranjos de átomos que resultam dessa rotação são 
chamados conformação, e uma conformação específica é denominada 
isômero conformacional (ou estereoquímica). 
 
 Ao contrário, dos isômeros constitucionais, os quais possuem 
diferentes conexões de átomos. 
 
C C OH
H
H
H
H
H
C O
H
H
H
C
H
H
H
 
 Os diferentes isômeros conformacionais têm as mesmas conexões de 
átomos e não podem, geralmente, ser isolados porque eles se convertem muito 
rapidamente. 
 Os químicos representam os isômeros conformacionais de 2 maneiras: 
 
 52 
 
Representação de Sawhorse 
 
C C
H
H
H H
H
H
Visualização mostrando 
todas as ligações C-H
 
 
Projeção de Newman 
 H
H
H
H
H
H
Representam os átomos de
carbono por um círculo, sobrepondo
o carbono da frente (cabeça) com o 
de trás (cauda)
 
 
 Apesar do que dissemos, que a rotação do átomo é livre, 
experimentalmente verificamos que existem algumas conformações mais 
estáveis que outras. 
H
H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
Rotação de 60º
Conformação
Estrela (anti)
Conformação
Eclipsada (syn)
99% mais estável
Menor energia
1% menos estável
Maior energia
 
 
 Devido a aproximação das ligações C-H de cada grupo metil, uma 
diferença de energia de 12 KJ mol-1 entre a conformação estrela e eclipsada é 
que permite que a forma estrela seja majoritária. Esta energia é denominada 
energia de torção. 
 
 
 53 
Conformação do propano 
 
 O propano também tem uma barreira de torção que resulta na rotação 
em torno das ligações carbono-carbono. Essa barreira é livremente maior que 
no etano (14 kJ mol-1 ). 
 
H
H
H
H
CH3
H
HH
H
H
H3C
H
Rotação de 60º
Conformação
Estrela
Conformação
Eclipsada
Mais estável
Menor energia
Menos estável
Maior energia
Propano
4,0 kJ mol-1
4,0 kJ mol-1
6,0 kJ mol-1
 
 
Conformação do butano 
 
 A situação conformacional fica mais complexa conforme o alcano se 
torna maior. No butano, por exemplo,
Vitória
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