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Química orgânica REAÇÕES DE ADIÇÃO 1 Sumário Introdução ...........................................................................................................................................2 Objetivos ..............................................................................................................................................2 6. Reações de adição ......................................................................................................................2 6.1.Mecanismo da reação...................................................................................................... 2 6.2.Principais reações de adição ........................................................................................... 3 Exercícios .............................................................................................................................................5 Gabarito ...............................................................................................................................................6 Resumo ................................................................................................................................................7 2 Introdução Na apostila Reações de Substituição e Eliminação vimos que as reações químicas ocorrem pelo rearranjo de átomos para formar novos compostos. Nesse contexto, vimos como acontecem as reações orgânicas de substituição e de eliminação. Uma vez que, nas reações de substituições ocorre a substituição de átomos ou grupos de átomos e nas reações de eliminação a eliminação desses componentes. Agora continuaremos nossos estudos com as reações de adição. Veremos que nessas reações a formação de novos compostos ocorrerá pelo rompimento de ligações. Também vamos conhecer algumas curiosidades relacionadas e esse tipo de reação. Objetivos • Identificar as reações que ocorrem com a adição de átomos; • Verificar que a reação ocorrerá a partir do rompimento de ligações pi. 6. Reações de adição 6.1.Mecanismo da reação Rompimento de ligações pi? As reações de adição acontecem em compostos insaturados, aqueles compostos que apresentam ligações pi, formando dupla ou tripla ligações. Desse modo, nessas reações acontecerá o rompimento das ligações pi com a finalidade de adicionar átomos ou grupos de átomos a molécula, formando uma nova molécula. Com isso, observamos a formação de ligações covalentes simples. Na figura 01 podemos observar que o rompimento da ligação pi possibilitou a formação de duas ligações covalentes simples. 01 Reações de adição genérica 3 A seguir vejamos as principais reações de adição. 6.2.Principais reações de adição Hidrogenação As reações de hidrogenação acorrem em alcanos e alcinos. ANOTE AI! Nessas reações o composto orgânico reage com o gás hidrogênio na presença de um catalisador. Nesse caso são utilizados como catalisadores o níquel (Ni) ou a platina (Pt). A reação de Hidrogenação é também conhecida como reação de Sabatier- Senderens. Muito utilizado na indústria para a produção de margarinas a partir de óleos vegetais. Isso porque, os óleos vegetais são compostos insaturados. Sendo assim, a reação transforma o óleo que até então está líquido em gorduras sólidas, a partir da adição dos Hidrogênios. O Resultado será a formação de um composto saturado. Óleo + nH2 → gordura (líquido insaturado) (sólida saturada) SAIBA MAIS! Alcenos: compostos que contém carbono e hidrogênio possuindo pelo menos uma ligação dupla. Alcinos: compostos que contém carbono e hidrogênio e possuem pelo menos uma ligação tripla. Reação de Sabatier-Senderens Descoberta por Paul Sabotier, em 1897, ao notar que uma mistura de éter e hidrogênio ao passar por uma coluna de níquel metálico transforma-se em etano. Senderens ajudante de Sabatier o ajudou a compreender o uso do níquel como catalisador. O que o rendeu o Nobel de Química em 1912. 4 No caso dos alcinos que possuem ligação tripla acontecem o mesmo processo, resultando em uma reação parcial ou total. Na reação parcial o composto formado apresentara ligação dupla (figura 02). Ex: 02 Na reação total é utilizada maior quantidade de gás hidrogênio formando um composto saturado (alcano). Halogenação Diferente de hidrogenação que adiciona hidrogênios ao composto, na halogenação será adicionado halogênio como Cl2 e Br2 a alcenos ou a alcadienos (figura 03). Alceno Alcadieno 03 O resultado dessa reação será moléculas com dois Halogênios em átomos de carbono vizinhos, conhecidos como dihalogenetos vicinais. Hidrohalogenação Na reação de hidrohalogenação ocorre a adição de haletos de hidrogênio como HCl, e HBr aos alcenos (figura 04). Ex: 5 04 Essa reação, em geral, segue a regra de Markovnikov, em que a adição do hidrogênio do haleto, ligará ao carbono mais hidrogenado da dupla ligação, do composto orgânico. Isto significa que o haleto formará ligações com o carbono que possuir mais ligações com o hidrogênio, quando o composto da reação apresentar três ou mais carbonos (figura 05). Exemplo: 05 Adição de água A adição de água a alcenos, também chamado de hidratação de alcenos acontecerá em meio ácido segundo a regra de Markovnikov. Sendo assim, o hidrogênio se liga ao carbono mais hidrogenado de dupla ligação e a hidroxila no carbono menos hidrogenado, formando como produto álcool primário ou álcool secundário (figura 06). Ex: Álcool primário Álcool secundário 06 Exercícios 1) (Autora/2019) A partir do processo de Sabatier-Senderens é muito utilizado na indústria para a produção de margarinas a partir de óleos vegetais. 6 Com isso, é possível obter compostos saturados a partir de compostos insaturados. Como isso é possível? 2) (Modificado de UNIFOR/2014) Os alcenos sofrem reação de adição. Considere a reação do eteno com o ácido clorídrico (HCl) e monte o composto formando. CH2=CH2 + HCl 3) (Modificado de UFAM) Os alcinos são compostos que sofrem facilmente reações de adição, sendo considerados muito reativos. Essa característica é devida: I. A presença de uma tripla ligação. II. A existência das ligações pi, que são mais fracas. III. O orbital sigma dos carbonos da tripla ligação ser ligante Das afirmações acima, as que explicam coerentemente essa característica são: a) I, II e IV b) III c) I d) I e II e) I e III Gabarito 1) Isso será possível a partir das reações de adição que acontecem com os compostos insaturados, por exemplo, o óleo vegetal que reage com o gás hidrogênio formando o composto saturado a gordura. 2) 3) Letra d), pois alcinos são caracterizados por ligação tripla e existência de ligação pi. 7 Resumo Nessa apostila estudamos as reações de adição. Vimos que aos compostos orgânicos que apresentam duplas ou triplas ligações, podem sofrer adição que culmina no rompimento de suas ligações π. Logo, serão formadas duas novas ligações covalentes. Aprendemos que as reações de adição, geralmente ocorrem entre os compostos orgânicos insaturados e hidrogênio, haletos de hidrogênio, halogênios ou água. Assim, podem ocorrer diversos tipos de reaçãoque irão gerar diferentes compostos. Além disso, descobrimos que essas reações apresentam grande importância industrial na fabricação de gordura ou manteigas, por meio da reação chamada Sabatier-Senderens. 8 Referências bibliográficas SOLOMONS, T. W. G. Química Orgânica. Volume 1. 10ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2016. Referência imagética Figuras 01 a 06. Autora.
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