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Prof. Agamenon Roberto Pré - História usava-se Prof. Agamenon Roberto Pré - História PRODUÇÃO SABÃO CORANTES Prof. Agamenon Roberto C C C C O O H H H H H H H H C C H H H H substância responsável pelo aroma do morango Prof. Agamenon Roberto FRUTAS CÍTRICAS São fontes de VITAMINA “C” CH CH2 O O OH HO OH HO Prof. Agamenon Roberto QUÍMICA ORGÂNICA Há muitos anos atrás surgiu a expressão COMPOSTOS ORGÂNICOS para indicar as substâncias produzidas por ORGANISMOS VIVOS Era a TEORIA DA FORÇA VITAL Prof. Agamenon Roberto A URÉIA era obtida a partir da urina, onde ela existe devido à degradação de proteínas no organismo NH2 NH2 C O Em 1828, o cientista alemão Wöhler conseguiu produzir a uréia a partir do cianato de amônio, COMPOSTO INORGÂNICO A partir desta observação, define-se QUÍMICA ORGÂNICA como sendo a parte da química que estuda os compostos do elemento químico CARBONO Existem substâncias como o CO, CO2, H2CO3 e demais carbonatos (CO3 2 – ) HCN e demais cianetos (CN – ) Cdiamante e Cgrafite que são considerados compostos de transição Prof. Agamenon Roberto Alguns elementos formam, praticamente, todos os compostos orgânicos, tais elementos são chamados de ORGANÓGENOS e, são constituídos pelos elementos C, H, O e N H C N O Prof. Agamenon Roberto Prof. Agamenon Roberto As fórmulas planas das substâncias orgânicas são grandes sendo comum representa-las na forma SIMPLIFICADA ou CONDENSADA Fórmulas Estruturais Simplificadas H C H C H C H C H H H H H H CH3 – CH2 – CH2 – CH3 H C H C H O H H H CH3 – CH2 – OH Prof. Agamenon Roberto H C N O H C C H C H C H H H H H C H H CH2 = CH – CH – CH3 CH3 H C C H C H C H O H H O H H H3C – CH2 – CH2 – C O OH Prof. Agamenon Roberto Prof. Agamenon Roberto H C C H C H C H H H H H H C C H CH3 H C C C H H H H H H C C C H H H H H Prof. Agamenon Roberto Prof. Agamenon Roberto Vamos Pensar um Pouco e Resolver Alguns Exercícios 01) Na estrutura As ligações representadas pelos algarismos são, respectivamente: a) dupla, simples, dupla. b) simples, tripla, dupla. c) dupla, tripla, simples. d) simples, dupla, simples. e) dupla, dupla, tripla. H2C CH2 C NH2 C H (2) (1) (3) Prof. Agamenon Roberto H C N O Pag.17 Ex. 15 02) (UNIBH-MG) São compostos orgânicos, exceto: C2H5OH. C8H18. CO2. CH3NH2. H2CO. Prof. Agamenon Roberto Pag.17 Ex. 12 9 e 13. 7 e 10. 14 e 12. 8 e 12. 13 e 10. Prof. Agamenon Roberto C C C C C C C C C C C C C C C C e 03) (UCDB-MS) Os números de átomos de hidrogênio das seguintes substâncias orgânicas são respectivamente: Pag.17 Ex. 14 04) A vitamina C apresenta a fórmula estrutural mostrada abaixo. Qual a fórmula molecular dessa vitamina? C H O 6 8 6 Prof. Agamenon Roberto CH CH2 O O OH HO OH HO 1 2 3 4 5 6 4 5 6 7 8 1 3 1 2 3 4 5 6 Pag.22 Ex. 02 20 e 32. 20 e 30. 20 e 20. 19 e 30. 18 e 32. Prof. Agamenon Roberto CH3 COOH 05) (Unifor-CE) O ácido araquedônico tem fórmula Em uma molécula desse ácido os números de átomos de carbono e hidrogênios são, respectivamente: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 15 13 14 16 19 20 18 12 17 11 10 1 3 5 7 8 9 21 13 20 23 17 19 16 12 15 11 25 27 29 32 Pág.22 Ex. 04 Prof. Agamenon Roberto C CH2 CH2 H3C O O CH3 CH2 Vitamina “C” CH CH2 O O OH HO OH HO Observe que nas substâncias abaixo existe ÁTOMO DIFERENTE DO CARBONO ENTRE ÁTOMOS DE CABONO Chamamos este átomo de HETEROÁTOMO Prof. Agamenon Roberto N CH3 H3C CH3 HETEROÁTOMO É a estrutura formada por todos os ÁTOMOS DE CARBONO e HETEROÁTOMOS C C O C C C C C C C C Prof. Agamenon Roberto CH3 OH C O C HC C CH CH3 C C CH3 CADEIA CARBÔNICA Uma CADEIA CARBÔNICA é constituída por: Todos os átomos de carbono. Todos os heteroátomos. C C C C Prof. Agamenon Roberto O C C C C H H H H H H H H H H H H H NH2 O H H O H H Cadeia carbônica do ácido acetilsalicílico Prof. Agamenon Roberto C C C C C C O C C Ácido acetilsalicílico O O H H H O H H H H H Prof. Agamenon Roberto Podemos classificar um átomo de carbono em uma cadeia carbônica quanto ao NÚMERO DE OUTROS ÁTOMOS DE CARBONO ligados DIRETAMENTE a ele C C C C C C C N C C C C C C C CARBONO PRIMÁRIO Está ligado, diretamente, a UM OUTRO carbono, apenas. CARBONO SECUNDÁRIO Está ligado, diretamente, a DOIS OUTROS carbonos, apenas. CARBONO TERCIÁRIO Está ligado, diretamente, a TRÊS OUTROS carbonos, apenas. CARBONO QUATERNÁRIO Está ligado, diretamente, a QUATRO OUTROS carbonos. Prof. Agamenon Roberto Vamos Pensar um Pouco e Resolver Alguns Exercícios 7, 5, 1, 1. 5, 6, 1, 2. 4, 7, 2, 1. 6, 5, 1, 2. 01) (Ufersa – RN) Dada a fórmula estrutural abaixo, relacione as quantidades de carbono primário, secundário, terciário e quaternário, respectivamente: CH2CH3 CH2 CH CH C CH3 C C CH2 O OH CH3 CH3 CH CH2 Prof. Agamenon Roberto CH2 CH3 Pág.27 Ex. 26 02)(Enem-MEC) As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em Química Orgânica. Um exemplo é o Nanokid, representado na figura: Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário? Mãos. Cabeça. Tórax. Abdômen. Pés. Prof. Agamenon Roberto Pág.27 Ex. 25 03) A fórmula da nicotina é: Quantos carbonos quaternários há nessa estrutura? zero. 1. 2. 3. 4. N N CH3 Pág.28 Ex. 28 Prof. Agamenon Roberto Prof. Agamenon Roberto Líquido incolor. Muito inflamável. Odor forte e característico. C C C C C C H H H H H H BENZENO Prof. Agamenon Roberto Em função desta ressonância esta é a representação do BENZENO ou C C C C C C H H H H H H RESSONÂNCIA NO BENZENO C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H C C C C C C H H H H H H Prof. Agamenon Roberto Prof. Agamenon Roberto C O H O O C O H H H A fórmula abaixo representa o ácido acetilsalicílico É um composto AROMÁTICO Prof. Agamenon Roberto O aroma das uvas se deve, entre outras, à substância de fórmula C O CH3 O NH2 É um composto AROMÁTICO Prof. Agamenon Roberto Devido às diversas formas de cadeias carbônicas podemos associar uma classificação Quanto à presença do ciclo: H3C – CH2 – CH2 – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H2C – CH2 I I H2C – CH2 ABERTAS FECHADAS Possuem extremidades Não possuem extremidades Prof. Agamenon Roberto Quanto à presença do heteroátomo: homogênea: heterogênea: Não possui heteroátomo Possui heteroátomo H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH – O – CH2 – CH3 I CH3 Prof. Agamenon Roberto saturada: insaturada: Possui apenas ligações simples entre os carbonos Possui pelos menos uma ligação dupla e/ou tripla entre carbonos H3C – CH2 – CH2 – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – C Ξ C – CH3 H3C – CH – CH = CH2I CH3 Quanto à presença da insaturação: Prof. Agamenon Roberto Quanto à presença de ramificações: normal: ramificada: Possui duas extremidades apenas Possui mais de duas extremidades H3C – CH2 – CH2 – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH = CH – CH3 H3C – CH – CH = CH2 I CH3 Prof. Agamenon Roberto Quanto à aromaticidade: alicíclica aromática Não possui o grupo benzênico Possui um ou mais grupos benzênicos H2C – CH2 I I H2C – CH2 As cadeias AROMÁTICAS que possuem UM ÚNICO GRUPO BENZÊNICO são classificadas como MONONUCLEARES Prof. Agamenon Roberto BENZENO Ácido Acetilsalicílico C O H O O C O H H H Prof. Agamenon Roberto nucleos isolados nucleos condensados As cadeias AROMÁTICAS que possuem VÁRIOS GRUPOS BENZÊNICOS são classificadas como POLINUCLEARES 01) (Covest-PE) A acrilonitrila é utilizada como matéria-prima na obtenção de fibras têxteis e tem fórmula estrutural: Sua cadeia carbônica pode ser classificada como: Aberta, saturada e ramificada. Alifática, heterogênea e aromática. Alifática, homogênea e insaturada. Acíclica, heterogênea e insaturada. Alifática, homogênea e aromática. H2C = C – CN I H Pág. 34 Ex. 46 C = C – C Prof. Agamenon Roberto 02)(UFPA) O linalol, substância isolada do óleo de alfazema, apresenta a seguinte fórmula estrutural: Essa cadeia carbônica é classificada como: acíclica, normal, insaturada e homogênea. acíclica, ramificada, insaturada e homogênea. alicíclica, ramificada, insaturada e homogênea. alicíclica, normal, saturada e heterogênea. acíclica, ramificada, saturada e heterogênea. CH3 – C = CH – CH2 – CH2 – C – CH = CH2 CH3 OH CH3 Pág. 35 Ex. 50 Prof. Agamenon Roberto 03)(UFPB) A estrutura do composto orgânico de fórmula molecular C5H8O que apresenta cadeia ramificada, insaturada, heterogênea e alicíclica é: Prof. Agamenon Roberto C = O H a) CH2 H2C C H2C H CH CH C H O H2C H3C = b) c) CH3 – C – C = CH2 O CH3 H d) H2C = C – C – C – CH3 O CH3 H e) H2C = C – O – C = CH2 H CH3 Pág. 35 Ex. 52 Prof. Agamenon Roberto 04) (UFPel-RS) A estrutura do aminoácido metionina é classificada como uma cadeia carbônica: homogênea, alifática, saturada e ramificada. homogênea, alicíclica, insaturada e ramificada. heterogênea, alifática, saturada e normal. heterogênea, alicíclica, insaturada e normal. homogênea, alifática, insaturada e normal. Prof. Agamenon Roberto CH3 – S – CH2 – CH2 – CHNH2 – COOH CH3 – S – CH2 – CH2 – CH – C NH2 OH O Pág. 36 Ex. 57 05)(PUC-RS) A “Fluoxetina”, presente na composição química do Prozac, apresenta fórmula estrutural Com relação a este composto, é correto afirmar que apresenta: Cadeia carbônica cíclica e saturada. Cadeia carbônica aromática e homogênea. Cadeia carbônica mista e heterogênea. Somente átomos de carbono primários e secundários. Fórmula molecular C17H16ONF. Prof. Agamenon Roberto CH2 O F3C CH CH3 NH Pág. 36 Ex. 60 06) Uma cadeia carbônica alifática, homogênea, saturada, apresenta um átomo de carbono secundário, dois átomos de carbono quaternário e um átomo de carbono terciário. Essa cadeia apresenta: 7 átomos de C. 8 átomos de C. 9 átomos de C. 10 átomos de C. 11 átomos de C. C Prof. Agamenon Roberto C C C C C C C C C C Pág. 36 Ex. 56 Prof. Agamenon Roberto Px Pz Py s s LIGAÇÕES SIMPLES ( ) s A primeira ligação covalente entre dois átomos ocorre com orbitais de mesmo eixo (ligação sigma), as demais ligações ocorrem com orbitais paralelos e são chamadas de LIGAÇÕES pi ( ) p p s Prof. Agamenon Roberto LIGAÇÕES DUPLA ( 1 e 1 ) s p s p p s p p Neste tipo de ligação teremos duas ligações do tipo pi ( ) e uma ligação do tipo sigma ( ) Prof. Agamenon Roberto LIGAÇÕES TRIPLA ( 1 e 2 ) s p Observando o carbono no estado normal concluiríamos que ele só teria condições de efetuar apenas duas ligações covalentes, pois possui somente dois elétrons desemparelhados Apesar disso, em todos os seus compostos o carbono realiza quatro ligações. Para justificar este fato surgiu a TEORIA DA HIBRIDIZAÇÃO sp sp sp e 2 3 HIBRIDIZAÇÃO “ sp3 “ L K Um elétron emparelhado, do último nível, pula para o primeiro orbital vazio, de um subnível mais energético Estado fundamental Estado ATIVADO ou EXCITADO Estado HÍBRIDO sp3 sp3 sp3 sp3 Prof. Agamenon Roberto A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp3 “ é TETRAÉDRICA e o ângulo entre as suas valências é de 109°28’ p HIBRIDIZAÇÃO “ sp2 “ Um elétron emparelhado, do último nível, pula para o primeiro orbital vazio, de um subnível mais energético Estado fundamental Estado ATIVADO ou EXCITADO Estado HÍBRIDO sp2 sp2 sp2 L K A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp2 “ é TRIGONAL PLANA e o ângulo entre as suas valências é de 120° Prof. Agamenon Roberto p p HIBRIDIZAÇÃO “ sp “ L K Um elétron emparelhado, do último nível, pula para o primeiro orbital vazio, de um subnível mais energético Estado fundamental Estado ATIVADO ou EXCITADO Prof. Agamenon Roberto sp sp Estado HÍBRIDO A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp “ é LINEAR e o ângulo entre as suas valências é de 180° 01) (UFV-MG) Considere a fórmula estrutural abaixo: C C H H H H C H H C C 1 2 3 4 5 São feitas das seguintes afirmativas: O átomo de carbono 5 forma 4 ligações (sigma). O átomo de carbono 3 forma 3 ligações (sigma) e 1 ligação (pi). O átomo de carbono 2 forma 3 ligações (pi) e 1 ligação (sigma). O total de ligações (pi) na estrutura é igual a 3. s p s p s p Assinale a alternativa correta. Apenas as afirmativas I e IV são corretas. Apenas as afirmativas II e III são corretas. Apenas as afirmativas I, II e IV são corretas. Todas são corretas. Apenas as afirmativas I e II são corretas. Prof. Agamenon Roberto * 02) (UFRN) O ácido metanóico (fórmico), encontrado em algumas formigas e causador da irritação provocada pela picada desses insetos, tem a seguinte fórmula: C H H O O O átomo de carbono dessa molécula apresenta hibridização: sp com duas ligações sigma ( ) e duas ligações pi ( ). sp2 com três ligações sigma ( ) e uma ligação pi ( ). sp2 com uma ligações sigma ( ) e três ligações pi ( ). sp3 com três ligações sigma ( ) e uma ligação pi ( ). sp2 com duas ligações sigma ( ) e duas ligações pi ( ). p s p s p s p s p s p s s s sp 2 Prof. Agamenon Roberto 03) (PUC – PR) A acetona (fórmula abaixo), um importante solvente orgânico, apresenta nos seus carbonos, respectivamente, os seguintes tipos de hibridizações: sp, sp2 e sp3 sp3 , sp3 e sp3 sp2, sp e sp3 sp3, sp2 e sp3 sp3, sp2 e sp2 C O C H C H H H H H sp3 sp3 sp2 Prof. Agamenon Roberto 04) Indique os ângulos reais entre as valências dos carbonos 2, 3 e 5, respectivamente, na figura abaixo: 90o, 180o e 180o. 90o, 120o e 180o. 109o28’, 120o e 218o. 109o28’, 120o e 109o28’. 120o, 120o e 109o28’. H3C (2) H H H C C C C H H H H (3) (5) 120° 120° 109°28’ Prof. Agamenon Roberto 05) (UFRGS) A morfina, alcalóide do ópio extraído da papoula, pode ser sintetizada em laboratório, tendo como um dos seus precursores o composto com a seguinte estrutura: CH3O CH3O CH2 C N O O 2 1 3 A geometria dos carbonos com números 1, 2 e 3 é, respectivamente: tetraédrica, trigonal, linear. linear, tetraédrica, trigonal. tetraédrica, linear, trigonal. trigonal, tetraédrica, linear. linear, trigonal, tetraédrica. 1 linear2 tetraédrica 3 trigonal 06)(Covest – 2007) A partir da estrutura do composto abaixo, podemos afirmar que: Os carbonos 1 e 2 apresentam hibridização sp2 0 0 1 1 Os carbonos 3 e 4 apresentam hibridização sp3 O carbono 5 apresenta hibridização sp Os carbonos 1 e 2 apresentam duas ligações pi ( ) entre si. p Os carbonos 3 e 4 apresentam duas ligações pi ( ) e uma sigma ( ), entre si p s 2 2 3 3 4 4 329.unknown 07) ( Covest – 2004 ) O b – caroteno , precursor da vitamina A, é um hidrocarboneto encontrado em vegetais, como a cenoura e o espinafre. Seguindo a estrutura abaixo, indique quais os tipos de hibridização presentes no b – caroteno. sp2 e sp3. sp e sp2. sp e sp3. somente sp2. sp, sp2 e sp3. Prof. Agamenon Roberto 330.unknown Os carbonos numerados classificam-se respectivamente, como: 08) Considere a cadeia a seguir primário, terciário, quaternário, secundário. primário, quaternário, secundário, terciário . secundário, quaternário, terciário, primário. terciário, secundário, primário, quaternário. terciário, primário, secundário, quaternário. Prof. Agamenon Roberto PRIMÁRIO QUATERNÁRIO SECUNDÁRIO TERCIÁRIO 331.unknown 09) (UNIFOA-RJ) A cadeia carbônica abaixo apresenta “x” carbonos primários, “y” carbonos secundários, “z” carbonos terciários e “k” carbonos quaternários, sendo os números “x”, “y”, “z” e “k”, respectivamente: 5, 3, 1 e 1. 4, 2, 3 e 1. 2, 4, 2 e 2. 3, 2, 5 e 0. 1, 4, 2 e 3. Prof. Agamenon Roberto Primários: 5 Secundários: 3 Terciários: 1 Quaternários: 1 332.unknown 10) A cadeia carbônica a seguir classifica-se como: cíclica, saturada, heterogênea, ramificada. aberta, saturada, heterogênea, normal. aberta, saturada, heterogênea, ramificada. acíclica, insaturada, homogênea, ramificada. aberta, insaturada, homogênea, normal. Prof. Agamenon Roberto H Cl O I I I I H3C – C – C – C – O – CH3 I I H H aberta saturada heterogênea normal 11) Podemos classificar a cadeia carbônica abaixo da seguinte forma: aromática, ramificada, saturada e heterogênea. aromática, normal, insaturada e homogênea. alicíclica, ramificada, saturada e homogênea. alifática, ramificada, insaturada e heterogênea. alifática, normal, insaturada e homogênea. Prof. Agamenon Roberto CH3 I H3C – CH – O – CH2 – C = CH2 I CH3 12) Dado o composto: Assinale a opção que classifica corretamente a cadeia carbônica: acíclica, insaturada, heterogênea. cíclica, insaturada, heterogênea. mista, saturada, homogênea. mista, insaturada, heterogênea. cíclica, saturada, homogênea. Prof. Agamenon Roberto HC – CH – CH2 – O – CH3 HC CH2 CH2 13) (FEI-SP) O ácido acetilsalicílico de fórmula: um analgésico de diversos nomes comerciais (AAS, Aspirina, Buferin e outros) apresenta cadeia carbônica: acíclica, heterogênea, saturada e ramificada. mista, heterogênea, insaturada e aromática. mista, homogênea, saturada e alicíclica. aberta, heterogênea, saturada e aromática. mista, homogênea, insaturada e aromática. Prof. Agamenon Roberto C O OH O C O CH3 14) O peróxido de benzoíla é um catalisador das polimerizações dos plásticos. Sua temperatura de auto - ignição é 80oC, podendo causar inúmeras explosões. Sua cadeia é: alicíclica e saturada. aromática e polinuclear. alifática e heterogênea. aromática e saturada saturada e heterogênea. Prof. Agamenon Roberto C – O – O – C O O CH 3 C H CH 3 C C CC C C CC H H H CH 3 HH H H CH 3 C C H C H C C H CH 3 C C H C H HH 1 2 3 4 5 HHHHHHHHHHCCCCCCCCCC3333333333 H C C H H C C 3 3 C H C 3 H C 3 H C 3 I II III IV CCCCCCCCCC