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1 Química Orgânica CETONAS - NOMENCLATURA E PROPRIEDADES 2 SUMÁRIO Introdução .......................................................................................................................................3 Objetivos ..........................................................................................................................................3 Conceitos .........................................................................................................................................3 Definição ..........................................................................................................................................3 Nomenclatura .................................................................................................................................3 Propriedades físico-químicas e aplicações .................................................................................4 Exercícios .........................................................................................................................................5 Gabarito ...........................................................................................................................................6 Resumo ............................................................................................................................................7 3 Introdução Nesta aula abordaremos a parte da Química Orgânica que trata sobre cetonas. De forma mais específica, veremos sua definição, além de classificações, nomenclaturas, propriedades físico-químicas e principais aplicações. Objetivos • Compreender a definição de cetona; • Compreender a classificação das cetonas; • Compreender a formação da nomenclatura das cetonas; • Conhecer as propriedades das cetonas e suas principais aplicações. Conceitos Nesse material, vamos entender o que são cetonas e aprenderemos sobre suas classificações, nomenclaturas, propriedades e principais aplicações. Definição As cetonas pertencem ao grupo das funções orgânicas oxigenadas. Por definição, cetona é composto orgânico que possui em sua composição um átomo de oxigênio ligado a um átomo de carbono, sendo o seu grupo funcional conhecido como carbonila. A Figura 1 apresenta o esquema geral de uma cetona. Figura 1: Fórmula geral das cetonas As cetonas podem ser classificadas com base na quantidade de carbonilas. Nesse contexto, se existe somente um grupo carbonila na cadeia, tem-se uma monocetona; caso haja dois grupos, trata-se de uma dicetona; e se são três grupos, trata-se de uma tricetona. Nomenclatura Segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) para as cetonas, a estrutura geral das nomenclaturas é feita conforme sequencia abaixo: Prefixo + Infíxo + Sufixo 4 Sendo que o prefixo indica o número de carbonos, o infixo o tipo de ligação carbônica e o sufixo no caso das cetonas é “ona’ para indicar essa função orgânica. A Figura 2 apresenta um resumo da nomenclatura das cetonas. Figura 2: Formação do nome das cetonas Prefixo (nº de carbonos) Intermediário (tipo de ligação) Sufixo (função orgânica) 1 met ligação simples 1 dupla 2 duplas 1 tripla 2 triplas 1 dupla e 1 tripla an en dien in diin enin cetona ona 2 et 3 prop 4 But 5 pent 6 hex 7 hept 8 oct 9 non 10 dec CURIOSIDADE Propriedades físico-químicas e Aplicações A estruturas das cetonas é muito semelhante à dos aldeídos. No que diz respeito ao estado físico, as cetonas de cadeias menores (até dez átomos de carbono), manifestam-se no estado líquido e possuem menor densidade que a água em condições ambientes. As cadeias com mais de dez carbonos são sólidas e são mais densas que a água. Ainda neste contexto, tem-se que as cetonas líquidas são parcialmente solúveis em água. De forma oposta, as cetonas sólidas são insolúveis. Em virtude de sua polaridade em razão das ligações de hidrogênio da carbonila, as cetonas possuem maior solubilidade em água, maior ponto de fusão e ebulição e são mais reativas que os aldeídos. Além de serem utilizadas como solventes, as cetonas são importantes constituintes na fabricação de resinas, perfumes e remédios. Dentre as cetonas, a mais famosa é a propanona, conhecida comercialmente como acetona, sendo utilizada no cotidiano como solvente de esmaltes de unha. 5 Exercícios 1. (Autor) Qual a nomenclatura de um composto constituído de carbonila, quatro carbonos e ligações simples? 2. (Fuvest-SP) Na vitamina K3 (fórmula abaixo), reconhece-se o grupo funcional: a) Ácido carboxílico; b) Aldeído; c) Éter; d) Fenol; e) Cetona. 3. (MUNDO EDUCAÇÃO) As três representações seguintes são açúcares ou carboidratos, mas pertencem à função cetona: a) Apenas I; b) Apenas II; c) Apenas II e III; d) Apenas I e III; e) Apenas I e II. 6 Gabarito 1. Para resolver este problema, devemos colocar em prática a teoria sobre formação de nomenclatura de cetonas. Primeiramente, identifica-se que o composto em questão é uma cetona pela existência da carbonila. Visto isso, a estrutura da nomenclatura é: Prefixo + Infixo + Sufixo Em nosso caso, temos 4 carbonos, então o prefiro é “but”. Como há apenas ligações simples, o infixo é “na”. Por fim, por tratar-se de uma cetona, o sufixo é “ona”. Daí, resulta que a cetona em questão é a butanona. 2. Na resolução deste exercício, precisamos relembrar o conceito de cetona. Por definição, cetona é todo composto orgânico que possui em sua composição o carbono numa ligação dupla com o oxigênio. Neste contexto, observando a fórmula da vitamina K3, nota-se a existência de ligações duplas entre oxigênio e carbono. Portanto, o grupo funcional da vitamina K3 é a cetona e está correta é a alternativa e). 3. Para resolver este problema, vamos colocar em prática novamente o conceito de cetona. Define-se cetona como todo composto orgânico que possui em sua composição o carbono numa ligação dupla com o oxigênio. Observando a figura tem-se que a glicose possui um carbono com ligação dupla com oxigênio e ligação simples com hidrogênio. Como visto em aulas passadas, isso simboliza um aldeído. O mesmo ocorre para a galactose. Por fim, a frutose possui um carbono com ligação dupla com oxigênio e outras duas ligações simples com carbonos. Portanto, apenas a frutose pertence ao grupo cetona e a alternativa correta é a b): Apenas II. 7 Resumo Definição Cetona é composto orgânico que possui em sua composição um átomo de oxigênio ligado a um átomo de carbono, sendo o seu grupo funcional conhecido como carbonila. Nomenclatura A nomenclatura das cetonas é formada pela seguinte estrutura: Prefixo + Infixo + Sufixo Em que o prefixo indica o número de carbonos, o infixo o tipo de ligação carbônica e o sufixo é “ona”, indicando a função orgânica das cetonas. 8 Referências http://exercicios.mundoeducacao.bol.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre-cetonas.htm Tito e Canto. Química na Abordagem do Cotidiano. Volume único, parte C – Química Orgânica. EditoraSaraiva 2005.
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