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1 E.E.GIP - Profa.: Carmen Otoni de Queiroz - 3º Ano / Ensino Médio Funções Orgânicas são grupos de compostos orgânicos que possuem estruturas químicas semelhantes, e consequentemente, comportamento químico similar “forma de reagir com outros compostos”. O grupo funcional que nos permite reconhecer a que Função Orgânica pertence o composto orgânico. FUNÇÕES ORGÂNICAS OXIGENADAS ÁLCOOIS: é uma classe de compostos orgânicos que possui como grupo funcional a hidroxila (-OH) ligada a carbono saturado. Grupo funcional:: R-OH Combustível, na bebida, material de limpeza, um tipo de álcool existe no colesterol. O R representa a cadeia carbônica. O OH (hidroxila) deve estar ligado a um carbono saturado para ser álcool. Se for C=C−OH não é um álcool é um enol. NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Exemplos: Prioridade do grupo funcional a) H3C-OH b) H3C-CH2-OH c) H3C-CH2-CH2-OH f) e) NOMENCLATURA USUAL DOS ÁLCOOIS a) H3C-OH álcool metílico b) H3C-CH2-OH álcool etílico c) álcool isopropílico Propriedades Físicas e Químicas Devido a hidroxila presente são capazes de formar ligações de hidrogênio entre suas moléculas, o que aumenta a atração entre as mesmas e diminui a facilidade com que estas podem se afastar. Sendo assim, requerem quantidades relativamente altas de calor para vaporizarem, o que significa dizer que apresentam temperaturas de fusão e ebulição altas se comparadas aos hidrocarbonetos de massas moleculares equivalentes. Exercícios 1) Escreva os nomenclatura oficial dos seguintes álcoois 2) Construa a fórmula estrutural dos seguintes álcoois. a) propan-2-ol b) 2-metil-propan-2-ol c) ciclo-propanol d) 4-metil-pentan-2-ol e) 3,3-dimetil-butan-1-ol OBS: Quanto mais hidroxilas apresentarem maiores seus PF e PE. Por conseguirem realizar ligações de hidrogênio com moléculas de água, também apresentam, a propriedade de serem solúveis neste solvente, ou seja, procure as -OH na prova!!! f) 2 FENOL: são compostos que apresentam o grupo hidroxila (— OH) ligado diretamente a um átomo de carbono do anel aromático. Grupo funcional: Ar-OH Bactericidas e fungicidas. O Ar representa a cadeia carbônica aromática. Apresenta caráter de ácido fraco, conhecido por ácido fênico devido à sua capacidade de reagir com bases (neutralizar). NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Hidroxi-benzeno Fenol Exemplos: a) b) c) Propriedades Físicas e Químicas À semelhança do que acontece com os álcoois, por conseguirem realizar ligações de hidrogênio com moléculas de água, também apresentam a propriedade de serem solúveis neste solvente. Os fenóis são ÁCIDOS e só perdem em acidez entre os compostos orgânicos para os ácidos carboxílicos. Exercícios 3) Escreva os nomes dos seguintes compostos. 4) Construa a fórmula estrutural dos seguintes compostos. a) 3-etilfenol b) 1,2,4,5-tetra-hidroxi-benzeno c) 2,3-dietil-hidroxi-benzeno d) 3-etil--2-metil-4-propil-hidroxi-benzeno ALDEÍDOS: Os aldeídos apresentam o grupo carbonila na extremidade da cadeia Grupo funcional: R-CHO ou ou CHO é o grupo funcional aldoxila. R representa a cadeia carbônica. Este grupo estará sempre nas extremidades, portanto não é necessário numerá-lo. Formol ou metanal, produção de resinas medicamento e tecidos, cheiro característico de canela. 3 NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Exemplos: Prioridade do grupo funcional a) CH2O ou b) c) Propriedades Físicas e Químicas São capazes de realizar interações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo, o que faz com que seus PF e PE sejam maiores que o dos hidrocarbonetos de massas equivalentes. Contudo, esses PF e PE são menores que o dos álcoois, pois no efeito comparativo as ligações de hidrogênio, são mais fortes que o dipolo-dipolo. Exercícios 5) Escreva os nomes, segundo a IUPAC, dos seguintes aldeídos. 6) Construa as fórmulas estruturais dos seguintes compostos. a) hexanal b) 5-etil-heptanal e) 3-metil-pentanal d) propanodial e) 4-metil-heptanal CETONAS: As cetonas apresentam o grupo carbonila, sendo este carbono secundário. Grupo funcional: ou R – CO – R1 Removedor de esmalte, testosterona hormônio masculino, cheiro característico de almíscar. Grupo funcional carbonila.( testosterona, acetona...) O grupo carbonila deve estar posicionado entre dois carbonos. Não existe cetona com grupo carbonila ligado a carbono primário. 4 NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Exemplos: Prioridade do grupo funcional a) b) c) O CH3 Propriedades Físicas e Químicas São capazes de realizar interações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo, o que faz com que seus PF e PE sejam maiores que o dos hidrocarbonetos de massas equivalentes. Contudo, esses PF e PE são menores que o dos álcoois. Exercícios 7) Construa as fórmulas estruturais dos seguintes compostos ou os nomeie. a) butanona b) pentan-3-ona c) hexan-2-ona d) 5-metil-heptan-3-ona e) butanodiona f) 2,2-dimetil-exan-3-ona g) 3,4-dimetil-pentan-2-ona h) 2-metil-pentan-3-ona i) H3C – CH2 – CO – CH2– CH3 j) H3C – CH2 – CH2 – CO – CH2 – CH3 8) Dê o nome das seguintes substâncias: d) e) f) ÁCIDOS CARBOXÍLICOS: Os ácidos carboxílicos são compostos caracterizados pela presença do grupo carboxila. Grupo funcional: ou R-COOH ou Ar-COOH Vinagre, veneno da picada da formiga, cheiro ranço da manteiga, cheiro do bode, etc. O grupo carboxila estará sempre nas extremidades. 5 NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Exemplos: Prioridade do grupo funcional a) b) c) d) NOMENCLATURA USUAL DOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Propriedades Físicas e Químicas Por serem capazes de realizar ligações de hidrogênio intermoleculares, seus PF e PE são maiores que o de hidrocarbonetos, álcoois, aldeídos, cetonas e éteres. São também solúveis em água, pois com ela fazem pontes de hidrogênio. Exercícios 9) Escreva os nomes dos seguintes compostos. a) H3C – CH2 – COOH 10) Escreva a fórmula estrutural dos compostos. a) ácido 2-metil-hexanóico.b) ácido etanoico c) ácido 2-etil-heptanoico d) ácido dimetil-propanoico e) ácido 3-metil-pentanoico f) ácido metil-propanoico ÉSTER: Resulta da reação de um álcool e de um ácido, conhecida como ESTERIFICAÇÃO. Grupo funcional: ou R1 – COO – R2 Reação de Esterificação: Exemplos de Esterificação: 6 Exemplos de Esterificação NOMENCLATURA OFICIAL DO ÉSTER (R1) Prefixo + infixo + ato + de + ( R2) Radical com terminação ila Exemplos: Propriedades Físicas e Químicas São compostos que realizam interações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo, seus PF e PE são parecidos com os dos hidrocarbonetos de massas equivalentes e, menores que os dos ácidos isômeros. Os de massas molares menores são mais voláteis e são conhecidos como odorizadores. Já os mais pesados, podem ser usados na indústria alimentícia como flavorizantes (devidos às suas reconhecidas propriedades organolépticas). Moléculas maiores, insaturadas ou não, são conhecidas como gorduras (saturada) ou óleos (insaturadas). São ainda chamados de lipídios. Dependendo de quem seja este lipídio, seus efeitos no organismo podem ser extremamente maléficos. Exercícios 11) Escreva o nome das seguintes estruturas. 12) Escreva a fórmula estrutural dos compostos. a) propanoato de etila b) etanoato de n-propila c) benzoato de metila d) propanoato de metila 13) Escreva a equação de esterificação completa e dê o nome dos produtos formados. a)Ác. Metanoico e etanol b) Ác. benzóico + propan-1-ol c) Butan-1-ol + ác. propanóico d) Ácido butanoico + pentan-1-ol 7 ÉTER: Os éteres são compostos caracterizados pela presença de um átomo de oxigênio (O), ligado a dois radicais orgânicos. Grupo funcional: Anestésico, solvente nas industrias, epóxi, aditivo p/ gasolina. O éter é formado pela reação de desidratação entre dois álcoois. NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Exemplos: a) CH3 – O – CH2CH3 b) CH3CH2 – O – CH2CH3 c) NOMENCLATURA USUAL DOS ÉTERES Propriedades Físicas e Químicas São capazes de realizar interações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo, seus PF e PE são parecidos com os dos hidrocarbonetos de massas equivalentes e, menores que os dos álcoois isômeros. São, dessa forma, bastante voláteis. Exercícios 11) Escreva os nomes dos seguintes compostos. a) H3C – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3 b) H3C – O – CH3 c) H3C – CH2 – CH2 – O – CH3 d) H3C – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3 12) Construa a fórmula estrutural dos seguintes compostos. a) metoxietano b) etoxietano c) metoxibenzeno d) etoxibenzeno HALETOS ORGÂNICOS (Clorofórmio, (lança perfume), DDT, gás lacrimogêneo, alguns pesticidas. Os Haletos Orgânicos são também denominados de derivados halogenados porque são compostos que se originam dos hidrocarbonetos pela substituição de átomos de hidrogênio por igual número de átomos de halogênio (F, Cl, Br, I) Fórmula Geral: R-X onde X corresponde a ( F, Cℓ, Br, I) 8 Nomenclatura Segundo a IUPAC Exemplos: Ordem alfabética (Radicais e halogênios) FUNÇÕES ORGÂNICAS NITROGENADAS AMINAS: são consideradas bases orgânicas, obtidas a partir da substituição de um ou mais hidrogênios da amônia (NH3) por radicais. Grupo funcional: NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Nome do radical (ORDEM ALFABÉTICA) + AMINA ou Prefixo + infixo + AMINA (primária) Exemplos: a) b) c) d) Propriedades Físicas e Químicas Em meio aquoso, apresentam caráter básico. As aminas secundárias são mais básicas que as primárias; e estas, mais básicas que as terciárias. Visto que o nitrogênio é um elemento eletronegativo, atraindo os elétrons com mais força, as moléculas das aminas são polares. Os átomos de nitrogênio e de hidrogênio de moléculas vizinhas costumam interagir por meio de ligações de hidrogênio. Isso só não ocorre no caso das aminas terciárias, que não possuem átomos de hidrogênio ligados ao nitrogênio. CFC (clorofluorcarbono) freons 9 AMIDAS: São compostos que possuem em sua estrutura um hidrogênio ligado diretamente a um grupo carbonila, que é o carbono realizando uma dupla ligação com o oxigênio. Grupo funcional: ou R – CONH2 NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC Prefixo + infixo + AMIDA Exemplo: a) b) AMIDAS IMPORTANTES: A ureia é um sólido branco, cristalino, solúvel em água e foi o primeiro composto orgânico sintetizado em laboratório. Ela é muito usada como matéria-prima na fabricação de fertilizantes e adubos. Ela também é utilizada na alimentação do gado, em explosivos, em resinas, polímeros, nas sínteses de outros compostos orgânicos e como intermediário na preparação de medicamentos. Nos seres humanos e nos animais, a ureia é eliminada por meio da urina, sendo o produto final da degradação de moléculas nitrogenadas existentes no organismo. Propriedades Físicas e Químicas A formamida (H – CONH2) é um liquido incolor; as demais são sólidas. As amidas mais simples são solúveis em água devido à polaridade de suas moléculas. Seus pontos de ebulição são altos devido as formação de “ligações de hidrogênios”, como acontece com os ácidos. Em meio aquoso, apresentam caráter fracamente básico a neutro (pH ≥7,0) 10 EXERCÍCIOS 13) As estruturas do paracetamol, do cetoconazol e do atenolol são mostradas a seguir: Quais os grupos (função orgânica) que apresentam os medicamentos a seguir: 14) Os ésteres podem ser obtidos através da reação entre ácidos carboxílicos e álcoois. Genericamente, temos: Com base nessa informação, equacione a reação entre o ácido etanoico e o metanol, escrevendo o nome sistemático de cada uma das substâncias. 15) Escreva a equação de esterificação completa e dê o nome dos produtos formados. a) Ác. Metanoico + butan-1-ol b) propan-2-ol + ác. propanóico c) Ác. Etanoico + propan-1-ol 16) Utilizando os espaços designados na figura, identifique a função química que representa cada um dos grupos funcionais. 17) Monte as fórmulas dos compostos das funções orgânicas abaixo: a) Metilamina b) Dimetilamina c) Etilamina d) Etil-fenilamina e) Metil-etil-fenilamina f) Trimetilamina g) Fenilamina h) etanamida i) Etanamida j) Propanamida
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