Material 3º ano: Introdução a Química Orgânica - Parte 2

Utilidade da Química Orgânica 

Os compostos orgânicos existem em maior quantidade em relação aos inorgânicos.

Até 2005 já eram conhecidos 18.000.000 compostos orgânicos e hoje é uma das áreas mais estudadas na indústria química, a indústria do petróleo. Foi possível fabricar plásticos, como o náilon, poliéster, teflon, raiom, etc. 

Plataforma Petrolífera

Como compostos naturais orgânicos podemos citar o petróleo, gás natural, carvão mineral, etc.

Como compostos orgânicos sintéticos podemos citar os plásticos, corantes, medicamentos, inseticidas, roupas, etc.

 

                                      Corantes, medicamentos e garrafas de polietileno (PET)

ÁTOMO DE CARBONO

O átomo de carbono possui massa atômica (A) igual a 12,01u e número atômico (Z) igual a 6.
Veja a sua configuração eletrônica:

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.

Postulado de Kekulé

O químico alemão Friedrich August Kekulé foi quem estudou as principais características do átomo de carbono. Explicou as propriedades em forma de três postulados:

1° Postulado de Kekulé: O carbono é tetravalente
Como o átomo de carbono possui 4 elétrons na sua última camada, ele tem quatro valências livres e pode fazer quatro ligações covalentes, formando moléculas. Desta forma, o átomo fica estável.


2° Postulado de Kekulé: O carbono tem 4 valências livres
O átomo de carbono tem as quatro valências livres. A posição do heteroátomo não difere os compostos.
Exemplo: clorofórmio (CH3Cl)






3° Postulado de Kekulé: O carbono forma cadeias carbônicas
Os átomos de carbono agrupam-se entre si, formando estruturas de carbono, ou cadeias carbônicas.




Alguns elementos (enxofre e fósforo) também conseguem formar cadeias, assim como o carbono, mas não cadeias tão longas, estáveis e variadas como o carbono.


Tipos de União entre Átomos de Carbono

Dois átomos de carbono podem se ligar entre si através de um, dois ou três pares de ligação.
1 par eletrônico – ligação simples   C – C 
2 pares eletrônicos – ligação dupla C = C
3 pares eletrônicos – ligação tripla  C ≡ C

Fórmulas
Para representar uma molécula pode-se usar diversas fórmulas:
- fórmula eletrônica
- fórmula estrutural
- fórmula molecular
- fórmula geométrica

Para representar o gás metano veja as diversas fórmulas que podemos utilizar:

Fórmula Eletrônica
Mostra na fórmula os pares eletrônicos entre as ligações dos átomos. É a chamada fórmula de Lewis.

Fórmula Estrutural
Fórmula mais utilizada do que a eletrônica. Os pares eletrônicos são representados por um traço. Indicam a ligação covalentes entre os átomos.

Fórmula Molecular
É uma representação mais simplificada da molécula. Indica os átomos e a sua quantidade na substância.


Fórmula Geométrica
Essas fórmulas indicam como poderia ser vista a molécula no espaço. Mostra os ângulos e as suas ligações.

Cadeias carbônicas

O átomo de carbono tem a propriedade de formar cadeias carbônicas. Elas são classificadas em aberta, fechada ou mista.

Cadeias Abertas

As cadeias abertas são chamadas também de cadeias acíclicas ou alifáticas.
Apresentam duas extremidades ou pontas de cadeia.
Classificam-se de acordo com a presença de um heteroátomo ou não entre carbonos.
- homogênea – não possui heteroátomos entre carbonos.

- heterogênea – possui heteroátomo entre carbonos.

As cadeias abertas também podem ser classificadas de acordo com a presença de radicais (ramificações) na cadeia carbônica.
- normal – não possui radicais.

- ramificada – possui radicais.

As cadeias carbônicas abertas podem ser classificadas de acordo com o tipo de ligação química.
saturada – quando há na cadeia carbônica apenas ligações simples.

insaturada – quando há nas cadeias carbônicas ligações duplas ou triplas.

Cadeias Fechadas
As cadeias fechadas são também chamadas de cadeias cíclicas.
Apresentam seus átomos ligados entre si formando um ciclo figura geométrica ou anel.
Podem ser classificadas quanto à presença de uma anel aromático ou não.
- alicíclica ou não aromática – são cadeias fechadas que não possuem o anel bezênico.

- aromática – são cadeias fechadas que possuem o anel aromático, ou anel benzênico. Possuem ressonância entre seus elétrons. Estas cadeias, em geral tem seis átomos de carbono que alternam ligações duplas e ligações simples.
            ou           ou        

As cadeias aromáticas podem ser classificadas de acordo com o número de anéis aromáticos:
- mononuclear: quando possui apenas um núcleo (anel aromático)

       

- polinuclear: quando possui vários anéis aromáticos.

       

As cadeias carbônicas fechadas ou alicíclicas podem ser classificadas de diversas formas, assim como as cadeias aberta.

Podem ser classificadas de acordo com à saturação:
- saturada: cadeia que possui apenas ligações simples enre os átomos.

    - insaturada: cadeia que possui uma dupla ligação entre carbonos.

Podem ser classificadas de acordo com a presença ou não de um heteroátomo:
- homogênea ou homocíclicas: possuem somente átomos de carbonos ligados entre si.

- heterogênea ou heterocíclica: possuem um heteroátomos entre átomos de carbono.

Cadeias Mistas

As cadeias carbônicas mistas são abertas e também fechadas.

Exemplo:
O linalol é uma substância isolada do óleo de alfazema e possui a seguinte fórmula estrutural:

                                                          



Como poderia ser classificada esta estrutura?
- acíclica
- ramificada
- insaturada
- homogênea

Fonte: http://www.soq.com.br