Compostos Orgânicos
Teoria
Compostos orgânicos são moléculas formadas principalmente por átomos de carbono e hidrogênio a partir de ligações covalentes entre si e com elementos, como, oxigênio, nitrogênio e halogênios.
Propriedades Física dos Compostos Orgânicos
As Propriedades físicas dos compostos orgânicos como ponto de fusão, ponto de ebulição e solubilidade nos ajudam a diferenciar um composto de outro.
Essas propriedades físicas estão diretamente ligadas à estrutura molecular e suas interações intermoleculares.
Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição
Os pontos de fusão e de ebulição de compostos orgânicos são um indicativo da força das interações intermoleculares. De uma forma geral, quanto maior a força intermolecular maior será os pontos de fusão e de ebulição.
- Interações de Van der Waals: São interações fracas presentes entre as os seguimentos apolares das moléculas. São as forças intermoleculares presente em abundância nos hidrocarbonetos.
- Para moléculas com o mesmo tipo de interação, os valores de PF e PE aumentam a medida que a massa molar do composto aumenta.
- Interações de Dipolo-dipolo: São interações que surgem a partir da diferença de eletronegatividade entre os elementos do composto carbônico. A polaridade da molécula gera um efeito de atração dos elétrons de uma ligação ao átomo mais eletronegativo do par de átomos ligantes.
- Quanto maior a polaridade da molécula, maiores são os PF e PE.
- Ligações de Hidrogênio: São atrações dipolo-dipolo muito fortes ocorrem entre átomos de hidrogênio ligados a átomos fortemente eletronegativos e de raio atômico pequeno (F, O ou N). Nessa interação o hidrogênio interage com os pares de elétrons não-ligantes de outros desses átomos (F, O ou N) sem ser o átomo ao qual já esteja ligado.
- A presença da ligação de hidrogênio aumenta os pontos de fusão e ebulição do composto carbônico.
Solubilidade de Compostos Orgânicos
Uma regra bastante prática para a solubilidade de compostos orgânicos é “semelhante dissolve semelhante”, seguindo essa ideia temos que:
- Solventes polares dissolvem os solutos polares;
- Solventes apolares dissolvem os solutos apolares;
- Solvente apolar não dissolve um soluto polar;
- Solvente polar dissolve um solvente apolar.
A água é uma molécula polar, então quanto maior a polaridade de um composto orgânico, maior a sua solubilidade na água!
A solubilidade dos compostos orgânicos em água também dependem do tamanho da região apolar. Em álcoois por exemplo, quanto maior a cadeia carbônica, menor a sua solubilidade em água.
Principais grupos orgânicos
Existem vários tipos de compostos orgânicos, aqui eu vou só te dar uma palhinha dos principais grupos!
Hidrocarbonetos
Os hidrocarbonetos, como o próprio nome indica, são compostos formados somente por átomos dos elementos carbono e hidrogênio. Eles são compostos apolares, onde o principal tipo de interação intermolecular existente é a interação de Van der Waals.
Funções Oxigenadas
As Funções oxigenadas As são compostos orgânicos que além do carbono e hidrogênio, possuem o elemento oxigênio.
Como o oxigênio é um elemento muito eletronegativo, as funções oxigenadas tendem a ser compostos polares e além da interação de Van der Waals, temos a interação do tipo dipolo-dipolo e a ligação de hidrogênio.
Isso quer dizer que os pontos de fusão e ebulição das funções oxigenadas são maiores que dos hidrocarbonetos com mesmo peso molecular.
Funções Nitrogenadas
As funções nitrogenadas são compostos orgânicos que tem a presença do nitrogênio. Elas são divididas em
- Aminas: são compostos que apresentam um nitrogênio ligado diretamente a um, dois ou até três átomos de carbono saturados.
- As aminas podem ainda ser classificadas como primárias, secundárias ou terciárias, em função da quantidade de carbonos com que o nitrogênio se liga
- Amidas: são compostos que apresentam uma carbonila ligada ao nitrogênio.
- Assim como as aminas, elas também podem ser classificadas como primárias, secundárias ou terciárias.
- Nitrilas: são compostos que se caracterizam por um nitrogênio ligado por meio de uma ligação tripla a um átomo de carbono, formando o grupo funcional chamado cianeto
Representação dos compostos orgânicos
Agora, pra fechar com chave de ouro, se liga nesse vídeo ensinando tudo o que você precisa saber sobre a classificação e representação de compostos orgânicos!
Agora, vamos praticar com exercícios?!
Principais grupos orgânicos
Representação dos compostos orgânicos
Exercícios Resolvidos
Exercício Resolvido #1
Elaboração própria
Determine as fórmulas moleculares dos compostos químicos litados a seguir.
A)
B)
Passo 1
Vamos fazer aqui a letra A.
Para resolver isso aí precisamos sempre lembrar que os carbonos precisam ter 4 ligações e que cada vértice e cada ponta da cadeia carbônica representa um átomo de carbono e os tracinhos desenhados entre os vértices são ligações entre átomos de carbono.
Então temos:
- faz uma ligação com outro carbono e logo completa as ligações se ligando a átomos de Hidrogênio.
- faz ligações com átomos de carbono e precisa fazer ligações com Hidrogênio para completar as suas ligações
- faz ligações com outros átomos de carbono e faz apenas ligação com átomos de Hidrogênio.
- faz uma ligação com outro carbono e se liga à 3 átomos de Hidrogênio.
- faz ligações com átomos de carbono e ligações com Hidrogênio.
- faz ligações com átomos de carbono e ligações com Hidrogênio
- faz uma ligação com outro carbono e se liga à 3 átomos de Hidrogênio.
Somando o total de cada tipo de átomos teremos a fórmula molecular.
Logo a fórmula será
Passo 2
Agora partiu letra B.
Seguindo a mesma lógica teremos que a molécula apresenta vários carbonos que tem as mesmas ligações.
- fazem ligações com átomos de carbono e uma com átomo de Hidrogênio aí ficam
- Já os apresentam 4 ligações com átomos de carbono e não se ligam com átomos de Hidrogênio.
Somando a fórmula molecular ficamos com
Resposta
Exercício Resolvido #2
SOLOMONS, T. W. G. , FRUHLE, C. B. , Química Orgânica, 7ª edição, LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S. A ., Rio de Janeiro, 2001,p. 37.
Escrever a fórmula de linha de ligação para:
Passo 1
Vamos montar a fórmula em bastão de uma molécula a partir de sua fórmula condensada. nas fórmulas em linha temos que:
cada vértice e cada ponta da cadeia carbônica representa um átomo de carbono e os tracinhos desenhados são as ligações químicas, mas que as ligações entre carbono e Hidrogênio serão sempre ocultadas.
Dessa forma chegaremos a senguinte estrura:
Resposta
Exercício Resolvido #3
Adaptado de SOLOMONS, T. W. G. , FRUHLE, C. B. , Química Orgânica, 7ª edição, LTC – Livros Técnicos e Científicos Editora S. A ., Rio de Janeiro, 2001,p. 37.
Escrever fórmulas estruturais planas para cada uma das fórmulas de linha de ligação seguintes.
Passo 1
Pegando a letra A teremos que ver que para resolver isso aí precisamos sempre lembrar que na estrutura em bastão so átomos de carbono são os pontos e vértices, enquanto que os átomos de hidrogênio ligados ao carbono estão ocultos.
Passo 2
Pegando a letra A temos agora a seguinte estrutura:
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)
Exercício Resolvido #4
Elaboração própria
Explique a diferença entre as acidez das seguinte moléculas:
Passo 1
Temos aqui uma situação diferente do que se espera num primeiro momento afinal sabemos que o oxigênio é mais eletronegativo que o enxofre, e por isso espara-se que o fenol fosse mais ácido que o tiofenol. Então temos que buscar alguma diferença entre as ligações .
Passo 2
Bem temos que compreender quala a diferença entre o e o .
- Oxigênio: tem 6 elétrons na sua camada de valencia que é a segunda camada eletrônica
- Enxofre: tem 6 elétrons na sua camada de valencia que é a terceira camada eletrônica
Esse problema é similar a responder o motivo do ser mais ácido que o .
Isso acontece por que a ligação é mais fraca que a ligação essa diferença é devido aos orbitais do enxofre serem maiores que os do oxigênio de forma que o comprimento dessa ligação química é ainda maior e por isso ela é facilmente rompida.
Resposta
Desenvolvimento acima
Exercício Resolvido #5
Adaptado de Wade Jr, L. J. , Organic Chemistry , Pearson, 2013, p. 20.
Apresente as fórmulas estruturas condensadas e as fórmulas moleculares das moléculas a seguir:
Passo 1
Vamos pegar essa esrutura em bastão da letra A e descobrir a sua fórmula condensada. Então vamso ter muito cuidado em relação aos átomos de Hidrogênio tem ligado em cada carbono.
Seguindo a soma dos átom os teremos a seguinte fórmula molecular
Passo 2
Pegando a letra B temos agora a seguinte estrutura:
Após somar todos os átomos descobrimos a fórmula molecular
Resposta
Ei, a resposta está no passo a passo :)