Características gerais dos compostos orgânicos

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE JOSÉ DO ROSÁRIO VELLANO – 2018
Características gerais dos compostos orgânicos
Aluna: Gabriela Abrantes Nicácio
Matrícula: 202411151
Disciplina: Química Orgânica
Belo Horizonte, 05 de outubro de 2018
Características gerais dos compostos orgânicos
Forças Intermoleculares na Química Orgânica
As forças intermoleculares mantêm duas ou mais moléculas unidas. Estas forças correspondem a ligações químicas capazes unir ou repelir as moléculas de um composto, que podem ser mais ou menos fortes conforme a polaridade das moléculas. As forças intermoleculares geram nos compostos químicos estados físicos diferentes.
Existem três tipos de forças intermoleculares, que são: dipolo permanente, dipolo induzido e ligações de hidrogênio. 
Dipolo permanente
Essa força possui intensidade média e ocorre somente em moléculas polares, onde os elétrons estão distribuídos de forma assimétrica, onde uma parte da molécula possui maior densidade eletrônica. 
Quando a molécula é diatômica, o elemento mais eletronegativo atrai os elétrons da ligação e força um dipolo elétrico. Assim, a parte positiva atrai a parte negativa de outra molécula e assim sucessivamente.
Dipolo induzido
A força de dipolo induzido é a de menor intensidade e ocorre em moléculas polares e apolares No entanto, quando essas moléculas (ou átomos – gases nobres) se aproximam uma das outras, podem ocorrer deformações nas nuvens eletrônicas, pois há atrações e repulsões entre os elétrons e os núcleos dos átomos. A deformação é apenas temporária, mas forma regiões do átomo ou da molécula que ficam com maior quantidade de elétrons, portanto, são formados dipolos instantâneos.
O dipolo instantâneo ao se aproximar de outras moléculas pode induzir a outra molécula a também se polarizar e assim ocorrem forças atrativas - forças de dipolo induzido.
Ligações de Hidrogênio
A ligação de hidrogênio é a força intermolecular mais intensa, pois existe uma grande diferença de eletronegatividade entre os elementos. Esta ligação ocorre em moléculas polares que têm o hidrogênio unido a elementos com volume atômico baixo e eletronegativos como o hidrogênio, flúor, oxigênio e nitrogênio.
De um lado, um átomo muito positivo e, do outro, um átomo muito negativo. Isto faz com que a atração entre estes átomos seja muito forte. Por isso, em geral são sólidos ou líquidos.
Entre as moléculas de água ocorre este tipo de força intermolecular. Onde, o oxigênio possui carga parcial negativa e os hidrogênios possuem carga parcial positiva. Então, um hidrogênio de uma molécula é atraído pelo oxigênio de outra molécula e assim por diante, formando ligações de hidrogênio.
Uma consequência das pontes de hidrogênio que existem na água é a sua elevada tensão superficial, onde as moléculas que estão no interior do líquido atraem e são atraídas por todas as moléculas vizinhas, de tal modo que as essas forças se equilibram. Já as moléculas da superfície só são atraídas pelas moléculas de baixo e dos lados. Então, essas moléculas se atraem mais fortemente e criam uma película na superfície da água que explica alguns fenômenos, como o fato de alguns insetos caminharem sobre a água, e a forma esférica das gotas de água.
Estrutura e Propriedades do átomo de carbono
O átomo de carbono
O carbono está localizado no grupo 14 (família IVA) e possui seis elétrons, sendo quatro destes localizados em sua camada de valência. Portanto, o carbono é tetravalente e realiza quatro ligações covalentes para adquirir sua estabilidade química. Ele pode realizar ligação com outros átomos de carbono e formar vários tipos de cadeias. O átomo de carbono se liga a elementos comuns em compostos orgânicos, como o hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, enxofre e halogênios (Cl, Br, F, I).
Estrutura
O carbono forma estruturas tetraédricas. Onde o átomo de carbono localiza-se no centro de tetraedros regulares e seus ligantes ocupam as extremidades. As ligações formam entre si ângulos de 109,5º que é a angulação mais estável para estruturas contendo carbono, onde, em cadeias cíclicas, as ligações entre carbonos apresentam ângulos inferiores a 109º5, o que as tornam mais fracas.
Tipos de ligação
O carbono realiza ligações do tipo covalente com ametais (C, O, S, Cl, Br, I, F, etc.) e hidrogênio. Estas ligações podem ser do tipo σ ou π de acordo com o entrosamento de orbitais na realização da ligação. 
Quando essas ligações ocorrem por interpenetração de orbitais no mesmo eixo de ligação, a ligação será do tipo σ; quando a ligação for realizada por interação de orbitais paralelos entre si, a ligação realizada será do tipo π. 
A regra para prever se a ligação do carbono será do tipo σ ou π é: 
• Ligações simples são do tipo σ;
• Em ligações duplas, uma das ligações é do tipo σ e a adicional é do tipo π;
• No caso de ligação tripla, uma das ligações é do tipo σ e duas são do tipo π;
Hibridização
Hibridização é a união de orbitais atômicos incompletos. Um orbital é classificado como incompleto quando ele apresenta apenas um elétron em seu interior ao em vez de dois. A hibridização é um fenômeno natural que ocorre com alguns elementos químicos, como o Fósforo, o Enxofre e o Carbono. A hibridização do Carbono permite que os átomos desse elemento sejam capazes de realizar quatro ligações químicas, com isto, o carbono só realiza quatro ligações após sofrer o fenômeno da hibridização.
Classificações do Carbono
 O carbono pode ser classificado de acordo com o número de ligações que realiza com outros átomos de carbono. As classificações são realizadas da seguinte maneira:
• Carbono primário: liga-se a um átomo de carbono;
• Carbono secundário: liga-se a dois átomos de carbono;
• Carbono terciário: liga-se a três átomos de carbono;
• Carbono quaternário: se liga a quatro átomos de carbono.
Postulado de Couper-Kekulé
Os estudos referentes a estrutura do carbono foram denominados postulados de Couper-Kekulé que estudam o comportamento químico do carbono, eles são subdivididos em três:
1º postulado: Tetravalência constante. O átomo de carbono é tetravalente, essa propriedade permite que esse elemento estabeleça quatro ligações covalentes, onde ele possui dois pares de elétrons disponíveis.
2º postulado: As quatro valências do carbono são iguais. Portanto, um átomo pode se ligar a qualquer um dos quatro carbonos disponíveis que irá formar o mesmo composto. 
3º postulado: Encadeamento constante. Átomos de carbono ligam-se diretamente entre si, formando cadeias carbônicas. Essa propriedade também é observada no nitrogênio, enxofre, fósforo e oxigênio. Mas, no carbono essa capacidade de formar quatro ligações é mais pronunciada do que nos outros compostos, por isso é possível observar uma grande variedade de compostos orgânicos e cadeias extensas de carbono.
Regras gerais de nomenclatura
A nomenclatura IUPAC refere-se ao estabelecimento de regras para a escrita dos nomes dos compostos que são oficialmente aceitos em todo o mundo.
 Regras:
A nomenclatura de Compostos Orgânicos de cadeia normal e não aromáticos segue o seguinte esquema:
Prefixo +Infixo + Sufixo
Tabela com os respectivos prefixos em relação a quantidade de carbonos presente na cadeia principal:
	Quantidade de Carbonos
	Prefixos
	1
	Met
	2
	Et
	3
	Prop
	4
	But
	5
	Pent
	6
	Hex
	7
	Hept
	8
	Oct
	9
	Non
	10
	Dec
	11
	Undec
	12
	Dodec
	13
	Tridec
	14
	Tetradec
	15
	Pentadec
	16
	Hexadec
	17
	Heptadec
	18
	Octadec
	19
	Nonadec
	20
	Eicos
	21
	Honeicos
	22
	Docos
	23
	Tricos
	24
	Tetracos
	25
	Pentacos
	30
	Triacont
	40
	Tetracont
	50
	Pentacont
	60
	Hexacont
	70
	Heptacont
Nomenclatura de Compostos com Cadeia Ramificada
1º Escolha da Cadeia Principal
A cadeia principal é aquela que apresenta as seguintes características:
Possui o grupo funcional;
Consta daquela com o maior número possível de insaturações;
Possui a sequência mais longa de átomos de carbono ligados entresi.
Observações:
Caso a cadeia principal ofereça mais de uma possibilidade de escolha, deve-se optar por aquela que fornecer o maior número de ramificações.
Quando a cadeia é mista devemos considerar como cadeia principal a cadeia fechada (alicíclica) ou a parte aromática.
Ramificações importantes (Radicais):
 
 
2° Numeração do composto
A localização das ramificações deve ser informada pela numeração.
A numeração da cadeia principal deve seguir a seguinte sequencia:
Grupo funcional > Insaturação > Ramificação
Obedecendo este critério a numeração da cadeia principal deve seguir a regra dos menores números possíveis.
Se a cadeia carbônica apresentar duas ou mais ramificações iguais, devem-se usar os prefixos indicadores de quantidade di, tri, tetra, penta etc.
Se a cadeia carbônica apresentar duas ou mais ramificações diferentes, elas devem ser indicadas em ordem alfabética.
Referências
https://alunosonline.uol.com.br/quimica/estados-fisicos-da-materia.html
https://www.infoescola.com/quimica/pontes-de-hidrogenio/
https://www.soq.com.br/conteudos/em/ligacoesquimicas/p5_2.php
https://www.todamateria.com.br/forcas-intermoleculares/
http://educacao.globo.com/quimica/assunto/quimica-organica/caracteristicas-dos-compostos-de-carbono.html
https://alunosonline.uol.com.br/quimica/propriedades-carbono.html
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/estudo-carbono.htm
https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hibridizacao-carbono.htm
https://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-organica/nomenclatura-iupac.htm