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02 Professor • Arilson Química 05 /0 2/ 20 13 Aluno (a): _____________________________________ Representação de fórmulas estruturais Os químicos orgânicos usam várias maneiras para escrever fórmulas estruturais dos compostos orgânicos. Os tipos mais comuns de representação são: fórmula de traço, fórmula condensada e fórmula de linha. Na fórmula de linha assumimos que o número de átomos hidrogênio, necessário para satisfazer as valências do átomo de carbono, estão presentes mas não os escrevemos.Outros átomos são escritos. Cada ponto de intersecção se duas ou mais linhas e o final de uma linha representam um átomo de carbono, a não ser que algum outro átomo esteja sendo incluído. Os carbonos da tripla ligação e os seus vizinhos devem ser representados em linha reta devido à geometria linear desse tipo de carbono. A fórmula molecular indica o número total de cada átomo na molécula. As fórmulas condensadas podem ser simplificadas pelo uso de parênteses ou pela omissão de algumas ligações. A simplificação abaixo é muito utilizada nas fórmulas estruturais. No momento o importante e saber interpretar a simbologia do círculo que substitui três duplas alternadas no hexágono. Os compostos que possuem essa estrutura são denominados de aromáticos e serão estudados posteriormente. Classificação das cadeias carbônicas 1)Quanto ao fechamento da cadeia Abertas ou acíclicas ou alifáticas = Os carbonos das extremidades não estão ligados. Não apresentam ciclos (anéis). Fechadas ou cíclicas ou cicloalifáticas ou alicíclicas = Os carbonos das extremidades estão ligados formando ciclos (anéis). Observação: Cadeias fechadas ramificadas podem ser classificadas como mistas. 2)Quanto à disposição dos átomos Ramificadas = São aquelas que apresentam no mínimo três extremidades de carbono quando são abertas ou no mínimo uma extremidade de carbono fora do ciclo quando são fechadas. A presença de pelo menos um carbono terciário e/ou quaternário também torna a cadeia ramificada. CH H H C H H C H H C H H H H3C CH2 CH2 CH3 H3CCH2CH2CH3 Fórmula de traço Fórmulas condensadas ou CH H H C H H C H H C H H H Fórmula de traço Fórmula de linha H3C CH CH2 CH CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 = H2C CH2 H2C CH2 = H3C CH O CH CH3 CH2 NH2 CH CH3 OH O NH2 OH = H3C CH CH CH CH CH CH3 Br H3C CH2 CH3 Br = H3C CH2 CH2 C C CH2 CH3 = H3C C O CH2 CH CH3 CH2 C CH3 C CH3 CH3H3C CH2 CH2 C O OH O O OH = H3C CH O CH CH3 CH2 NH2 CH CH3 OH C7H17ON Fórmula molecular H3C CH2 CH2 CH2 CH3 H3C(CH2)3CH3= =H3C CH2 C O OH H3C CH2 COOH =H3C CH2 C O CH3 H3C CH2 CO CH3 C C C C C C H H H H H H = = N N CH3 www.cursosimbios.com.br 1 Normais ou retas sou lineares = São aquelas que apresentam somente duas extremidades de carbono quando abertas ou nenhuma quando são fechadas. Existe uma única sequência de carbonos na cadeia. 3)Quanto aos tipos de ligação Saturadas = Apresentam somente ligações simples entre os átomos de carbono. Insaturadas = Apresentam ligações duplas ou triplas entre os átomos de carbono. Observação: Todo composto que possui ligações π é um composto insaturado, no entanto, a sua cadeia pode ser saturada. É importante não confundir o critério de classificação de “cadeia” e “composto” quanto aos tipos de ligação. Cadeia saturada => não possui ligação 𝜋 entre carbonos Composto insaturado => possui ligação 𝜋 4)Quanto à natureza dos átomos Homogêneas = Não possuem nenhum átomo diferente de carbono entre carbonos. Heterogêneas = Possuem pelo menos um heteroátomo entre carbonos. De acordo com as recomendações da IUPAC, um heteroátomo e qualquer átomo de um elemento diferente de carbono ou hidrogênio que faz parte da cadeia carbônica. Observação: As cadeias fechadas homogêneas podem ser classificadas como homocíclicas e as fechadas heterogêneas como heterocíclicas. Classificação das cadeias carbônicas aromáticas Os critérios de classificação de cadeias aromáticas são os seguintes: 1)Quanto ao número de núcleos benzênicos Mononuclear = Possui um único núcleo benzênico Polinuclear = Possui mais de um núcleo benzênico que podem estar isolados (separados) ou condensados (juntos). Núcleos isolados Núcleos condensados Resumo de classificação de cadeias Classificação de compostos orgânicos Com base no tipo de cadeia carbônica os compostos orgânicos podem ser classificados em três grandes grupos: Heterocíclicos = Possuem cadeia carbônica heterocíclica. Aromáticos = Possuem núcleo benzênico. O OH O Cl Homocíclica O Heterocíclica O S www.cursosimbios.com.br 2 Alifáticos = Todo composto que não é aromático ou heterocíclico é alifático, ou seja, são os demais. Observação: Devemos ter muito cuidado com o termo alifático. Em classificação de “cadeias” alifático é sinônimo de cadeia aberta e em classificação de “compostos” alifático é um composto que não é aromático ou heterocíclico.Observe o exemplo a seguir: Classificação da cadeia => Cadeia fechada Classificação do composto => Composto alifático Exercícios propostos 01. (UDESC SC/2011) Analise o composto representado na figura abaixo. H3C CH CH3 CHCH2CH2CH3 CH CH3 C CH2 CH2 CH2 CH3 CH3 CH3 Assinale a alternativa correta em relação ao composto. a) Este composto representa um alcano de cadeia linear. b) Este composto possui apenas três carbonos terciários. c) Este composto possui quatro insaturações. d) Neste composto encontra-se apenas um carbono assimétrico. e) Este composto é representando pela forma molecular C16H32. 02. (UEPG PR/2010) Sobre a química do átomo de carbono, assinale o que for correto. 01. Denomina-se por carbono terciário aquele que se liga através de uma ligação tripla a outro átomo de carbono. 02. Os átomos de carbono conseguem formar longas cadeias, as quais são denominadas de insaturadas, caso apresentem além de ligações simples, também duplas ou triplas dentro da cadeia carbônica. 04. Os átomos de carbono são os mais abundantemente encontrados nas moléculas orgânicas típicas, juntamente com o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio. 08. O átomo de carbono por possuir quatro elétrons na camada de valência é capaz de estabelecer quatro ligações covalentes, como pode ser observado no metano. 03. (PUC RS/2009) Considere as informações a seguir e preencha os parênteses com V para verdadeiro e F para falso.O estireno, representado pela fórmula estrutural abaixo, é obtido a partir do petróleo, sendo usado principalmente pelas indústrias de plásticos e de borrachas. Em relação a esse composto, afirma-se que ( ) sua fórmula mínima é idêntica à do benzeno. ( ) apresenta cadeia heterogênea e mista. ( ) possui o anel benzênico em sua estrutura. ( ) apresenta em sua estrutura somente um átomo de carbono quaternário. ( ) apresenta em sua estrutura somente um átomo de carbono com geometria tetraédrica. A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V – F – V – F – F b) F – V – V – V – V c) V – V – V – V – F d) F – F – F – F – V e) F – F – F – V – V 04. (PUC RS/2010) O dodecilbenzeno,cuja estrutura é representada por é matéria-prima do tensoativo mais utilizado na fabricação de detergentes domésticos. Tendo baixo custo e boa biodegradabilidade, é excelente agente emulsionante.O dodecilbenzeno é um a) alceno de massa molar igual a 246g. b) composto com doze átomos de carbono na parte linear e cinco átomos de carbono na parte cíclica da cadeia. c) composto aromático de fórmula mínima C5H3. d) hidrocarboneto de fórmula molecular C18H30. e) alcano de cadeia carbônica mista. 05. (UFG GO/2007)Monoterpenos, substâncias de origem vegetal e animal, podem ser divididos em acíclicos, monocíclicos e bicíclicos. São exemplos de monoterpenos as estruturas a seguir. OH mirceno linalol α-pineno 1 2 3 OH mentol turjona 4 5 6 OH O α-terpenol Entre os monoterpenos representados, são acíclico, monocíclico e bicíclico, respectivamente: a) 1, 2 e 3 b) 1, 3 e 5 c) 2, 3 e 5 d) 2, 4 e 6 e) 2, 4 e 5 06. (UCS RS)A preocupação com o bem-estar e a saúde é uma das características da sociedade moderna. Um dos recentes lançamentos que evidenciam essa preocupação no setor de alimentos é o leite com ômega-3. Essa substância não é produzida pelo nosso organismo, e estudos revelam que sua ingestão é importante para evitar problemas cardiovasculares. A estrutura química do ômega-3 pode ser assim representada: H3CCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7 C O OH Com relação à estrutura química do ômega-3, é correto afirmar que essa substância possui cadeia carbônica a) alifática, homogênea, saturada e ramificada. b) alicíclica, heterogênea, insaturada e ramificada. c) alifática, homogênea, insaturada e normal. d) homocíclica, heterogênea, saturada e normal. e) alicíclica, homogênea, saturada e normal. 07. (UFAM) A cadeia carbônica abaixo é classificada como: OH H3C CH OH CH3 N H O www.cursosimbios.com.br 3 a) Aberta, ramificada, insaturada, heterogênea b) Alicíclica, ramificada, insaturada, heterogênea c) Acíclica, ramificada, insaturada, homogênea d) Alifática, linear, saturada, homogênea e) Aberta, linear, saturada, heterogênea 08. (UEPB) Analise as proposições acerca da estrutura a seguir: H2C C C O C H CH3 O H (CH2)3 CH3 I. Tem formula molecular C7H12O. II. Apresenta apenas dois átomos de carbono terciários. III. Não contem ligação pi (π). IV. É classificada como uma cadeia carbônica alicíclica, saturada e heterogênea. Assinale a alternativa correta. a) Apenas a proposição I esta correta. b) Apenas as proposições II e III estão corretas. c) Apenas a proposições IV esta correta. d) Apenas as proposições I, II e III estão corretas. e) Todas as proposições estão corretas. 09. (ITE SP)O composto orgânico, de fórmula plana, possui: CH3 C C CH3 CH3 CH2 CH3 CH3 H a) 5 carbonos primários, 3 carbonos secundários, 1 carbono terciário e 2 carbonos quaternários. b) 3 carbonos primários, 3 carbonos secundários, 1 carbono terciário e 1 carbono quaternário. c) 5 carbonos primários, 1 carbono secundário, 1 carbono terciário e 1 carbono quaternário. d) 4 carbonos primários, 1 carbono secundário, 2 carbonos terciários e 1 carbono quaternário. 10. (UNIRIO RJ) A umbeliferona é obtida da destilação de resinas vegetais (umbelliferae) e é usada em cremes e loções para bronzear. HO O O Classifica-se sua cadeia como: a) cíclica, alicíclica, normal insaturada. b) cíclica, aromática, mononuclear. c) cíclica, aromática polinuclear de núcleos condensados. d) cíclica, alicíclica, ramificada, insaturada. e) acíclica, aromática, polinuclear da núcleos isolados. 11. (PUC Camp SP)Na Copa do Mundo realizada nos EUA, uma das substâncias responsáveis pela eliminação de Maradona foi a efedrina: CH CH CH3 OH NH CH3 Qual é a fórmula molecular dessa substância? a) C10H21NO b) C10H20NO c) C10H15NO d) C10H10NO e) C9H10NO 12. (USJT SP) As auxinas correspondem a um grupo de substâncias que agem no crescimento das plantas e controlam muitas outras atividades fisiológicas. Foram os primeiros hormônios descobertos nos vegetais. A auxina natural do vegetal é o ácido indolacético (AIA), um composto orgânico simples, com a seguinte fórmula estrutural. N H CH2 COOH Qual é a sua fórmula molecular? a) C10H11O2N b) C10H11NO c) C10H9NO2 d) C11H8ON e) C10H10ON 13. (PUC Camp SP/2011) A fórmula molecular do naftaleno Naftaleno é a) C10H8 b) C10H10 c) C10H20 d) C12H10 e) C12H24 GABARITO 01. B 02. 14 03. A 04. D 05. D 06. C 07. C 08. C 09. C 10. B 11. C 12. C 13. A RASCUNHO www.cursosimbios.com.br 4