Apostila 37 01 EJA VANUBIA

Prévia do material em texto

Colégio Estadual Lagoa da Confusão – TO
Apostila 1 – primeira semana
EJA 30 SEGMENTO NOTURNO
Profa ; VANUBIA AGUIAR
QUÍMICA ORGÂNICA 	
 Muitas da substancias existentes em produtos naturais são conhecidas desde a antiguidade. No passado obteve o vinho a partir da fermentação da uva, o álcool a partir da fermentação de sucos de frutas etc. somente no século dezoito que teve início dos processos de obtenção de compostos a partir de produtos naturais. No ano de 1777 o químico Torben Olaf Bergman lançou a expressão de química orgânica após lançar a idéia que:
 Compostos orgânicos: as substancias são provenientes dos seres vivos. (Animais);
 Compostos inorgânicos: as substancias são provenientes do reino mineral. (Rochas).
No final do século dezoito, Lavoisier, em seus experimentos concluiu que o elemento químico Carbono estava presente nas substancias provenientes de organismos. 
No início do século dezenove Berzelius defendeu a ideia, que as substâncias extraídas de organismos vivos não podiam ser produzidas em laboratórios, pois somente os seres vivos possuíam meios de sintetizá-las. A ideia lançada por Berzelius ficou conhecida como teoria da força vital. Os químicos daquela época estavam convencidos de que os métodos utilizados em laboratórios jamais serviriam para estudar as substâncias provenientes dos seres vivos. Nesta época a química orgânica estava direcionada para o estudo das substâncias que se formavam nos tecidos das plantas e animais vivos.
Em 1828 surgiu um jovem químico chamado Friedrich Wohlr, que sendo discípulo de Berzelius, tinham suas ideias voltadas para o estudo das substâncias pertencentes ao campo da química inorgânica, substâncias estas que não tinham nada a ver com os seres vivos. Este jovem ao trabalhar com as substâncias inorgânicas sem imaginar o que poderia surgir pela frente, ao aquecer a substância inorgânica chamada de cianato de amônio que um sal, verificou que como produto surgiu uma substância chamada popularmente de ureia, que é uma diamida pertencente ao campo dos composto orgânico. Após inúmeras etapas de comprovações, não teve dúvida que seu experimento correto, e com isso veio derrubar a teoria da força vital estabelecida por Berzelius.
A experiência realizada por Wohler é conhecida por síntese de Wohler, que veio revolucionar o campo de estudo da Química, pois a partir daí todos os químicos passaram a efetuar seus estudos direcionados a obterem resultados semelhantes ao de Wohler. Portanto a maioria dos químicos desta época chegou à conclusão que as células vivas não possuíam as forças misteriosas citadas por Berzelius, pois todos os processos que ocorriam nos tecidos eram executados por meio de substâncias químicas comuns, que poderiam ser obtidas utilizando tubos de ensaios em laboratórios. Em 1848 o químico Leopold Gmelin em seus estudos reconheceu que o elemento químico carbono era fundamental na composição dos compostos orgânicos.
 Em 1858 Friedrich August Kekulé definiu a Química Orgânica como a química dos compostos de carbono. Os compostos orgânicos podem ser divididos em dois grupos de acordo com a natureza dos compostos: Compostos orgânicos naturais: são aqueles encontrados diretamente na natureza, como exemplos citam os produtos presentes na composição do petróleo, compostos presentes nos vegetais, etc.
Compostos orgânicos artificiais: são os produzidos em laboratórios pelo homem (medicamentos, fertilizantes, tecidos, alimentos, etc.). A estrutura dos compostos orgânicos começou a ser desvendada através das ideias de Archibald Scott Couper e Fredrich August Kekulé, após a identificação do comportamento químico do carbono. As ideias estabelecidas por este dois estudiosos são conhecidas por postulados de Couper Kekulé, que contém as seguintes informações: 
1º postulado: o átomo de carbono é tetra valente, isto é, o átomo de carbono possui quatro valências livres, consegue fazer quatro ligações. 
2º postulado: as quatro valências do átomo de carbono são iguais entre si, como exemplo pode citar que só existe um composto com o nome de cloro metano (CH3Cl). 
3º postulado: os átomos de carbono ligam entre si ou com átomos de outros elementos químicos, formando estruturas que são denominadas de cadeias carbônicas. 
Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os compostos do carbono, embora que existem compostos que apresenta átomos de carbono em suas estruturas que não estão enquadrados dentro da Química Orgânica e sim dentro da Química Inorgânica.
Atividades – 1 (Química orgânica)
1) Segundo Bergman, o que seria compostos Orgânicos e compostos Inorgânicos?
Compostos Orgânicos
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
Compostos Inorgânicos
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2) Os compostos orgânicos são divididos em dois grupos, naturais e artificiais; de exemplos de cada um desses.
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3) Descreva os três postulados de CouperKekulé;
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4) Química Orgânica é o ______________da _____________________ que estuda os compostos do _____________________________.
ESTUDO DO CARBONO
Os átomos de carbono apresentam grande capacidade de ligar-se entre si e com outros átomos de elementos químicos através de ligações simples, duplas e triplas, formando estruturas com sequências estáveis que são denominadas de cadeias carbônicas.
Classificação dos átomos de Carbono.
 O átomo de carbono possui 6 elétrons, sendo 4 elétrons na última camada (camada de valência). Por esse motivo, chamamos o átomo de carbono de tetravalente.
O átomo de carbono de acordo com a sua localização na cadeia carbônica pode ser classificado em:
O segundo tipo de classificação dos carbonos é de acordo com o tipo de ligação que eles realizam. Dentro desse critério, podemos ter dois tipos de carbono:
* Saturado: Realiza apenas ligações simples (sigma “σ” * representada apenas por um tracinho -).
Exemplos:
* Insaturado: Realiza pelo menos uma ligação dupla (dois tracinhos =) ou tripla (três tracinhos ≡).
Exemplos:
Atividade 2 – (Estudo do Carbono)
1. Observe os compostos abaixo e determine o número de carbonos primários, secundários, terciários e quaternários:
A) 
__________________________________________________________
B) 
__________________________________________________________
c)
_______________________________________________________________
d) 
_______________________________________________________________
2. Classifique como saturada e insaturada.
A) 
_____________________________________________________________
b) 
______________________________________________________________________
Classificação das cadeias carbônicas
As cadeias carbônicas podem ser classificadas em: abertas ou fechadas, normais ou ramificadas, saturadas ou insaturadas e homogêneas ou heterogêneas.
Existem milhões de compostos orgânicos cujas estruturas formadas principalmente por átomos de carbono são chamadas de cadeias carbônicas.
Essas cadeias carbônicas podem ser classificadas de acordo com quatro critérios principais, conforme mostra o esquema abaixo:
Vejamos cada uma dessas classificações:
1. De acordo com o fechamento da cadeia:
1.1. Abertas: São tambémchamadas de acíclicas e de alifáticas. Esse tipo de cadeia tem duas extremidades ou mais e não possui ciclo nem anel aromático. Exemplos:
1.2. Fechadas: Também são chamadas de cíclicas, porque seus átomos de carbono ligam-se, formando um ou mais ciclos ou anéis aromáticos, não possuindo nenhuma extremidade livre. Exemplos:
Exemplos de cadeias carbônicas fechadas
As cadeias fechadas, por sua vez, subdividem-se em dois grupos:
1.2.1. Aromáticas: são aquelas que possuem pelo menos um anel benzênico, mostrado abaixo:
Estrutura do anel benzênico
1.2.2. Não aromáticas: não possuem anel benzênico.
1.3. Mistas: Possuem uma parte aberta com pelo menos uma extremidade e também possuem uma parte cíclica. Exemplos:
Exemplos de cadeias carbônicas mistas
2. De acordo com a disposição dos átomos na cadeia:
Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)
2.1. Normal: Também chamada de cadeia reta ou linear, esse tipo de cadeia apresenta apenas duas extremidades. Exemplos:
2.2. Ramificada: Possui mais de duas extremidades. Exemplos:
3. De acordo com os tipos de ligações entre os carbonos:
3.1. Saturadas: Quando as ligações entre os carbonos são apenas ligações simples. Exemplos:
3.2. Insaturadas: Quando possui pelo menos uma dupla(dois tracinhos) ou tripla ligação (três tracinhos) entre carbono. Exemplos:
4. De acordo com a natureza dos átomos que existem na cadeia.
4.1 – Homogênea: se na cadeia carbônica não houver nenhum outro tipo de átomo entre os carbonos. (Se existir somente CH ou HC) ;Exemplos:
4.2. Heterogênea: Se houver pelo menos um átomo de outro elemento que não seja o Carbono (CH) entre dois carbonos da cadeia, isto é, um heteroátomo.
Praticando o que foi aprendido:
Agora observe as cadeias carbônicas abaixo e como elas podem ser classificadas
Exemplos de classificação de cadeias carbônicas
Atividades 3 – (Classifiçao das cadeias carbônicas)
 
1) Classifique as cadeias carbônicas;
a) H3C– CH2– CH2– CH2–CH2–CH2-Br
_____________________________________________________________
b) H2C=CH – CH2– CH2– CH2– CHO
_____________________________________________________________
c) H3C– CH2– CH2–CHO
_____________________________________________________________
d) H3C– CH2– CH2–CH2–O– CH2– CH2– CH3
____________________________________________________________________________________________
e) H3C– C(CH3)2–CH2– CO–CH2–CH3
____________________________________________________________________________________________
 
2) ) ENEM 2013 - 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? 
a) ( ) Mãos.
b) ( ) Cabeça.
c) ( )Tórax.
d) ( ) Abdômen.
e) ( ) Pés.
3) Classifique as seguintes cadeias carbônicas;
 a) H3C– CH2– CH2– CH2–CH2–CH2 - Br 
_______________________________________________
b) H2C=CH – CH2– CH2– CH2– CHO 
_______________________________________________
c) H3C– CH2– CH2–CHO 
_______________________________________________
d) H3C– CH2– CH2–CH2–O– CH2– CH2– CH3 
______________________________________________
e) H3C– C(CH3)2–CH2– CO–CH2–CH3
__________________________________________________________________________
Bibliografia; 
<<http://www.etelg.com.br/paginaete/downloads/ensinomedio/qu%C3%ADmica_org%C3%A2nica.pdf>> acesso em 20/06/2020 as 16;18
<<https://www.manualdaquimica.com/quimica-organica/classificacao-carbono.htm >> acesso em 20/06/2020 as 16;20
<<https://www.manualdaquimica.com/quimica-organica/classificacao-das-cadeias-carbonicas.htm>> ACESSO EM 20/06/2020 AS 16;47
Hidrocarbonetos.
Vamos lá: Os Hidrocarbonetos são os compostos que contêm apenas hidrogênio e carbono. A fórmula geral, portanto, mostra as diversas quantificações entre os elementos C (Carbono) e H (Hidrogênio). Veja na ilustração a seguir o Carbono representado em cor vermelha, e o Hidrogênio em cor azul.
A Fórmula geral dos Hidrocarbonetos, portanto, é : CxHy   . 
Veja os exemplos: A gasolina é um Hidrocarboneto: C8H18; O Gás Natural Veicular é o Metano: CH4; As bolinhas brancas de Naftalina que se utilizam em casa para espantar baratas e insetos diversos são, na verdade, feita do Naftaleno: C10H10. Ou seja, os Hidrocarbonetos estão presentes no seu dia a dia sem que você tenha que ‘parar para pensar neles’.
Os principais Hidrocarbonetos são os Alcanos (ou parafinas), os Alcenos (ou alquenos), os Alcinos (ou alquinos). os Alcadienos (ou dienos), e os Ciclanos. Veja a seguir a classificação e as características dos principais Hidrocarbonetos.
Veja os Alcanos ou parafinas
Apresentam cadeia carbônica aberta e saturada. A sua fórmula geral é dada por CnH2n+2, onde n é o número de carbonos.
	Ex:
	
	
Alcenos ou alquenos
Apresentam cadeia carbônica aberta contendo uma ligação dupla. Sua fórmula geral é dada por CnH2n.
	
	Ex:
	
Alcinos ou alquinos
Apresentam cadeia carbônica aberta com um tripla ligação. A sua fórmula geral é dada por CnH2n-2
	Ex:
	CH3 – CH ≡ C – CH3
	
	
Alcadienos ou dienos
Apresentam cadeia carbônica aberta, contendo duas duplas ligações. A sua fórmula geral é dada por CnH2n-2
	Ex:
	
	
	
Ciclanos
Apresentam cadeia carbônica fechada e saturada. Sua fórmula geral é dada por CnH2n.
	Ex:
	
	
Nomenclatura de hidrocarbonetos
Os hidrocarbonetos são os compostos químicos formados por carbono e hidrogênio.
De modo geral, a nomenclatura dos hidrocarbonetos segue a seguinte ordem:
· Prefixo: Indica o número de carbonos presentes na cadeia principal;
· Infixo: Indica o tipo de ligação encontrada na cadeia;
· Sufixo: Indica a função orgânica dos hidrocarbonetos terminando com a letra "o".
Nomenclatura dos alcanos.
Os alcanos apresentam cadeia aberta formada por ligações simples. Eles possuem a nomenclatura mais simples.
A nomenclatura dos alcanos não ramificados é dado pelo prefixo + ano. O prefixo indica o número de carbonos. A terminação ANO deriva das ligações simples e do sufixo dos hidrocarbonetos.
Exemplos:
CH4 = Metano (1 carbono)
C2H6 = Etano (2 carbonos)
C3H8 = Propano (3 carbonos)
C4H10 = Butano (4 carbonos)
C5H12 = Pentano (5 carbonos)
C6H14 = Hexano (6 carbonos)
Nomenclatura dos alcenos
Os alcenos são formados por cadeias carbônicas abertas que apresentam uma dupla ligação.
A nomenclatura dos alcenos não ramificados é formada pelo prefixo + eno.
Exemplos:
CH2=CH2 -> Propeno
Em cadeias maiores é preciso indicar a posição da dupla ligação. A numeração deve iniciar da extremidade mais próxima da dupla ligação.
CH 2 =CH- CH2-CH3 - > But-1-eno ou 1-buteno
 CH3-CH=CH-CH3 -> But-2-eno ou 2-buteno
Nomenclatura dos alcinos
Os alcinos são formados por cadeias carbônicas que apresentam ligações triplas.
A nomenclatura dos alcinos é dada pelo prefixo + ino.
Da mesma forma como ocorre com os alcenos, a cadeia mais longa é a principal e ela deve conter a ligação tripla.
A numeração também deve iniciar da extremidade mais próxima da tripla ligação.
Exemplos:
 -> Etino
HC ≡ C -CH3 -> Propino
HC≡C - CH2- CH3 -> But-1-ino	
Atividades aula 4 (Hidrocarbonetos e nomenclatura)
1) Observe as afirmativas e coloque (V) para verdadeira e (F) para falsa;
a) ( ) em um alcano, todas as ligações carbono-carbono são simples;
b) ( ) em um alceno,todas as ligações carbono-carbono são necessariamente duplas;
c) ( ) na molécula de um alcino há, necessariamente , uma ligação tripla entre os átomos de carbono;
d) ( ) nas moléculas de um alcino(alquino), certamente ocorre uma ligação dupla entre os átomos de carbono.
2) É correto afirmar que determinado alceno pode ser denominado meteno? Justifique sua resposta;
____________________________________________________________________________________________________________________
3) Dê o nome dos seguintes compostos;
a) CH4 _____________________________________________________
b) H3C – CH3
______________________________________________________
c) H3C– CH2 – CH2 – CH3
_______________________________________________________
d) H3C – CH2 – CH3
_______________________________________________________
OBS; PARA NOMEAR PRECISA USAR A TABELINHA;
Nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados
Quando os hidrocarbonetos ramificados, além do nome da cadeia, as ramificações também devem ser indicadas.
Classificação e Características das Cadeias Carbônicas Ramificadas (regra IUPAC).
1ª regra: Escolha a cadeia principal, que é a sequência que apresenta o maior número possível de carbonos. O que fica de fora de cadeia principal deve ser considerado grupo substituinte (radical).
Note que na cadeia acima, encontramos duas prováveis cadeias principais: a horizontal e a em forma de L. A principal então é a horizontal, pois tem maior 
número de carbonos.
Os outros critérios para a escolha da cadeia principal são:
· – Deve possuir o grupo funcional;
· – Deve possuir as insaturações (ligações duplas ou triplas), se tiver.
2ª Regra: Numere a cadeia principal a fim de identificar a posição do(s) grupos(s) substituinte(s) – radical (is).
· Com um grupo substituinte: a numeração deve iniciar pela extremidade mais próxima desse grupo.
· Com dois grupos substituintes: a numeração deve ser feita de forma a se obter os menores números para os radicais.
3ª Regra: Depois de escolhida a cadeia principal, você realizará a numeração dos átomos de carbono, que deve começar pelo carbono da extremidade mais próximo do grupo funcional.
E se a cadeia apresentar também insaturações e ramificações junto com o grupo funcional? Então, você deve seguir a seguinte ordem de prioridade para 
começar a numerar:
Por exemplo;
A primeira possibilidade é a correta porque começou a partir do carbono da extremidade mais próximo à insaturação, e não à ramificação.
Nome das ramificações ou radicais;
As ramificações são radicais orgânicos que se ligaram, então, o nome delas é escrito pelo prefixo que indica a quantidade de carbonos (met, et, prop, but, pent, hex, etc.) seguido da terminação “il” ou “ila”. Veja:
Existem alguns casos específicos de ramificações em que os prefixos “iso”, “sec” e “terc” são adicionados.
· Iso: quando a valência livre está localizada no carbono primáriode uma cadeia ramificada;
· Sec: quando a valência livre está localizada em um carbono secundário;
· Terc: quando a valência livre está localizada em carbono terciário.
Nomenclatura dos alcadienos
A nomenclatura dos alcadienos termina com o sufixo dieno. Lembre-se que a cadeia mais longa e principal deve conter as duas duplas ligações.
Além disso, a numeração da cadeia deve ser feita de modo que as posições das duplas ligações e ramificações seja o menor possível.
Exemplos:
 Buta-1,3-dieno ou 1,3-butadieno
Nomenclatura dos ciclanos
A nomenclatura dos ciclanos é dada por ciclo + ano.
Caso existam ramificações, elas são numeradas a partir da ramificação mais simples e seguindo o ciclo no sentido horário ou anti-horário, de modo que as outras ramificações recebam a menor numeração possível.
Nomenclatura de hidrocarbonetos aromáticos
Os hidrocarbonetos aromáticos recebem uma denominação particular ou podem obedecer as regras IUPAC, conforme as seguintes situações:
1. Hidrocarbonetos aromáticos com um único anel benzênico e ramificações saturadas:
A nomenclatura é dada pelo termo benzeno, após os nomes das ramificações.
A numeração deve iniciar a partir da ramificação mais simples e seguir de modo que as demais recebam a menor numeração possível.
No caso de duas ramificações, são usados os prefixos orto, meta e para.
2. Uso de nomes particulares:
É comum que alguns hidrocarbonetos aromáticos sejam designados pelos nomes particulares.
Atividades 5 (hidrocarbonetos ramificados)
1) Dada a fórmula estrutural do 5- metil-hex-2-en-4-ol, podemos afirmar que ela pode ser classificada em:
a)( ) Aberta, ramificada, saturada e homogênea
b)( ) Alicíclica, ramificada, insaturada e heterogênea
c)( ) Acíclica, ramificada, insaturada e homogênea
d) ( )Alifática, normal, saturada e heterogênea
e) ( ) acíclica, normal, saturada e homogênea
2) de o nome dos seguintes hidrocarbonetos;
Bibliografia;
Os textos e exemplos de apresentação desta aula foram preparados pela professora Munique Dias para o Blog do Enem. Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e atualmente cursa o doutorado em Engenharia. Química, também pela UFSC. Facebook: https://www.facebook.com/MuniqueDias .
 Atividades 6 e 7 
Pesquisa;
1 ) A importância do carbono
Nosso dia a dia está cercado de hidrocarbonetos, uma classe de compostos formados apenas por carbono e hidrogênio tendo o petróleo como uma das principais fontes. Esses compostos são um dos mais utilizados por nós em nosso cotidiano.
Sabendo disso faça uma pesquisa sobre os hidrocarboneto presentes em nosso dia a dia e suas utilidades no nosso cotidiano.
2) Faça uma pesquisa sobre a natureza química de cada um dos compostos abaixo e classifique – os como orgânicos e inorgânicos.
- cal de construção
- gasolina
- glicose
- tubos de pvc
- leite de magnésia
- óleo de milho.