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Funções Orgânicas Os alcanos, também chamados de hidrocarbonetos parafínicos ou parafinas, são compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio e formam uma série homóloga (de mesma função porém diferem pelo número de átomos de carbono da cadeia principal) de fórmula geral Cn H2n + 2, cujo menor representante é o metano (CH4). AlcanosAlcanosAlcanosAlcanos sãosãosãosão hidrocarbonetoshidrocarbonetoshidrocarbonetoshidrocarbonetos dededede cadeiacadeiacadeiacadeia carbônicacarbônicacarbônicacarbônica acíclicaacíclicaacíclicaacíclica (alinfática),(alinfática),(alinfática),(alinfática), saturadasaturadasaturadasaturada eeee homogêneahomogêneahomogêneahomogênea. CH3 CH3 butano C H CH3 CH3CH3 metil-propano Por exemplo, a série homóloga dos alcanos que se inicia com o metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8), butano (C4H10), e pentano (C5H12), cada membro difere-se do anterior por um grupo CH2 (ou 14 unidades de massa atômica). Na química, série homóloga é uma série de compostos orgânicos com propriedades químicas similares, cujos membros diferem-se por uma massa molecular relativa constante. Dicas: Para os alcanos isômeros, os pontos de fusão e ebulição decrescem à medida que a cadeia se ramifica. CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3n-pentano metil-butano dimetil-propano PE = 36°C PE = 28°C PE = 9°C Aumento da ramificação Diminuição do PF e PE Um alcano muito importante: metano O metano é um gás inodoro e incolor. Sua produção na natureza ocorre a partir da decomposição, na ausência de ar, de material orgânico, quer de origem animal, quer de origem vegetal. É um dos principais constituintes do chamado gás natural. O gás natural é uma fonte de energia “limpa”, encontrado em rochas porosas no subsolo, podendo estar associado ou não ao petróleo. Comparado ao óleo combustível, é 12% mais barato. As reservas brasileiras comprovadas são da ordem de 225 bilhões de m3, concentrando-se principalmente nos estados do RJ, RN e AM. Para complementar a produção nacional, o gás metano é importado da Bolívia e da Argentina. O gás importado da Argentina chega ao Brasil por hidrovia. No caso da Bolívia, a solução foi construir um gasoduto. Funções Orgânicas Um alcano muito importante: metano O gasoduto Bolívia – Brasil tem 3.150 Km de extensão (557 Km na Bolívia e 2.593 Km no Brasil). Com capacidade de fornecimento de 200 mil barris por dia, o gasoduto passa por cinco estados brasileiros (Mato Grosso do Sul, São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul) e 135 municípios. Funções Orgânicas Os alcenos, também chamados hidrocarbonetos etilênicos ou olefinas, são compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio e formam uma série homóloga de fórmula geral Cn H2n, cujo primeiro membro é o eteno (C2H4) Alcenos são hidrocarbonetos de cadeia carbônica acíclica (alinfática), insaturada com uma única ligação e homogênea. CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 metil - propeno 2-buteno CH3 CH2 CH3 CH3 1 - buteno 2 - buteno Os alcinos, também chamados hidrocarbonetos etínicos ou hidrocarbonetos acetilênicos, são compostos constituídos exclusivamente de carbono e hidrogênio e formam uma séria homóloga de fórmula geral Cn H2n – 2, cujo primeiro membro é o etino (C2H2). Alcinos são hidrocarbonetos de cadeia carbônica acíclica (alinfática), insaturada com uma única ligação e homogênea. CH CH3 1 - butino CH3 CH3 2 - butino Alcino - Etino - Acetileno Acetileno é o nome usualmente empregado para designar o menor e mais importante dos alcinos: o etino (HC=HC). Esse gás é obtido a partir de substâncias abundantes na natureza: carvão, calcário e água, por meio de reações. O acetileno tem, como propriedade característica, a capacidade de liberar grandes quantidades de calor durante sua combustão, isto é, durante a reação com oxigênio (O2). Quando, nos maçaricos de oxiacetileno, o acetileno reage com oxigênio puro produzindo (CO2) e água (H2O), a chama obtida pode alcançar a temperatura de 2.800ºC. Funções Orgânicas Outras Funções ALCADIENOS (diolefinas ou dienos) • Apresentação: Apresentam cadeia aberta e duas duplas ligações. • Fórmula Geral: CnH2n – 2 • Ex: H2C = C = CH2⇒ C3H2.3 – 2 ⇒ C3H4 H2C = CH – CH = CH2⇒ C4H2.4 – 2 ⇒C4H6 CICLANOS (cicloalcanos ou cicloparafinas) • Apresentação: Apresentam cadeia fechada (cíclica) e saturada. • Fórmula Geral: CnH2n Funções Orgânicas Alcadienos – 1,3 - butadieno São hidrocarbonetos alifáticos insaturados por duas duplas ligações. O café é um exemplo de alcadieno de cadeia 1,3 – butadieno. Funções Orgânicas CICLENOS (cicloalcenos ou ciclolefinas) • Apresentação: Apresentam cadeia fechada (cíclica) e insaturada, com uma única dupla ligação. • Fórmula Geral: CnH2n – 2 Exercitando 1) Construa a fórmula estrutural dos seguintes hidrocarbonetos 1)- Propeno 2)- Etino ( acetileno) 3)- butano 4)- ciclopropano 5)- 1,3-butadieno 6)- 2-butino 7)- benzeno 2) A nomenclatura correta para o composto abaixo é: CH3 – C – CH = C – CH3 CH3CH3 CH3 3) A estrutura a seguir: apresenta a seguinte nomenclatura oficial: a) 3-fenil-5-isopropil-5-hepteno b) 5-fenil-3-isopropil-2-hepteno c) 3-isopropil-5-hexil-2-hepteno d) 5-benzil-3-isopropil-2-hepteno e) 5-fenil-3-etenil-2-metil-heptano Os hidrocarbonetos aromáticos, também chamados de arenos, são compostos constituídos exclusivamente de carbono e hidrogênio e que possuem pelo menos um anel benzênico. A Fórmula geral dos hidrocarbonetos benzênicos é: Cn H2n - 6 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 Curiosidade O composto 2,4,6-trinitro-tolueno é um poderoso explosivo, mais conhecido como TNT. NO2O2N NO2 CH3 Derivados pentaceno Compostos Aromáticos Derivados cororeno hexafeno piceno Compostos Aromáticos Derivados β-naftil α-naftil Questão sobre aromáticos: (PUC - RS) As estruturas a seguir representam, na ordem, as fórmulas do tolueno, fenol e ácido benzóico, utilizados, respectivamente, na produção de explosivos, desinfetantes e aromatizantes: Esses compostos possuem em comum: a) O caráter ácido b) Os pontos de fusão c) O radical fenila d) A massa molecular e) A função química CH3 OH O OH I II III Isomeria Cis-Trans nos Alcenos A ausência de rotação em torno da ligação dupla tem conseqüências químicas. Estereoisômeros: substâncias que diferem no arranjo espacial de seus átomos. cis→→→→ do latim “sobre este lado” trans→→→→ do latin “através” cis-2-buteno trans-2-buteno C C CH3 H H CH3 C C CH3 H CH3 H Estabilidade Relativa de Alcenos Isômeros cis e trans de alcenos não têm a mesma estabilidade. Os alcenos cis são, em geral, menos estáveis do que os isômeros trans devido à tensão estérica (espacial) entre os dois grupos substituintes maiores situados no mesmo lado da ligação dupla. C C C H H C H H H HH H C C C H C H H H H H H H
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