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Química Orgânica e os Compostos do Carbono: é química no Enem!

Posted: 28 Mar 2015 07:31 AM PDT

Introdução e Classificações na Química Orgânica. Veja os tópicos mais importantes sobre o Carbono no estudo da Química.

Introdução:

Até às primeiras décadas do século XIX muitos cientistas acreditavam que compostos orgânicos eram obtidos a partir de animais e vegetais.

Essa crença vinha desde civilizações antigas que extraiam corantes de plantas para tingir vestimentas ou preparavam bebidas a partir da fermentação de uvas.

No entanto, a ideia de que compostos orgânicos eram extraídos de organismos vivos perdurou até 1828, quando Friedrich Wöhler, químico alemão, aquecendo cianato de amônio, um sal inorgânico, obteve a uréia, uma substância tipicamente orgânica encontrada na urina de alguns animais.

Essa experiência foi um marco, um divisor na história da Química Orgânica, e recebeu o nome de síntese de Wöhler.

A partir da síntese de Wöhler outros experimentos foram realizados via laboratorial, demostrando a possibilidade de sintetizar substâncias orgânicas não tão somente a partir de animais e vegetais, como até então se acreditava.

Muitos desses experimentos constataram a presença do elemento carbono nos compostos sintetizados, essa constatação serviu para enunciar a definição clássica de química orgânica: Química orgânica é o ramo da química que estuda os compostos do carbono.

Anteriormente este conceito era atribuído aos compostos a partir da síntese destes ocorridas em seres vivos.

Características dos compostos orgânicos

O carbono é um elemento de importância vital, fazendo parte fundamental de várias substâncias que estão presentes nos seres vivos, tais como proteínas, vitaminas, hormônios e em materiais sintéticos como plásticos, fibras e borrachas.

Nem todos os compostos que apresentam carbono fazem parte da química orgânica. Ex: Mármore (CaCO3), o gás carbônico (CO2), o ácido carbônico (H2CO3).

Os principais elementos presentes em compostos orgânicos além do carbono são, o Nitrogênio (N), o Oxigênio (O) e o Hidrogênio (H);

As substâncias inorgânicas, em geral, apresentam uma maior diversidade de elementos;

As substâncias orgânicas decompõem-se mais facilmente do que as inorgânicas;

As reações entre substâncias orgânicas são mais lentas necessitando de aquecimento, luz ou catalisadores.

Os compostos orgânicos possuem pontos de fusão e ebulição baixos e em temperatura ambiente apresentam-se nos três estados físicos. Já os inorgânicos são em sua maioria sólidos na temperatura ambiente.

Os compostos orgânicos são pouco solúveis em água e mais solúveis em solventes orgânicos como cetona, gasolina.

As substâncias orgânicas possuem uma menor estabilidade térmica do que as inorgânicas, isto é, decompõem-se mais facilmente sob a ação do calor. Aquecimentos em torno de 400 oC podem provocar a carbonização. O NaCl e o CaSO4 submetidas a igual temperatura não sofrem qualquer alteração.

Principais características do carbono

C A = 12 Z = 6 p = 6 e = 6

Exemplos de compostos que possuem carbono:

• Glicose C6H12O6
• Acetona C3H6O
• Butano C4H10
• Etanol C2H6O
• Borracha C5H8

Carbono assimétrico

É aquele que está ligado a quatro radicais diferentes. O carbono assimétrico tem que ser saturado. Um asterisco sobre o carbono simboliza que este é um átomo assimétrico.

Ex:

Tetravalência

Nos compostos orgânicos, o carbono é tetravalente, isto é, forma quatro ligações covalentes pois apresenta 4 elétrons na camada mais externa de sua distribuição eletrônica.

Ligações

Cada átomo de carbono pode ligar-se a outro átomo de carbono por intermédio de um, dois ou três pares covalentes formando o que chamamos respectivamente de ligação simples, dupla e tripla.

Ex:

Está valendo para você? Então, compartilhe com os colegas e amigos, e veja as dicas de Química abaixo antes de seguir com a aula sobre Formação de Cadeias Carbônicas:

Dica 1 – O Exame Nacional do Ensino Médio está no seu horizonte? Então, relembre sobre Medidas de Calor, Entalpia e Equação Termoquímica nesta aula de Química Enem – http://blogdoenem.com.br/termoquimica-aula-revisao-quimica-enem/

Dica 2 – Você sabia que as soluções podem ser líquidas, sólidas e gasosas? Revise tudo sobre o Coeficiente de Solubilidade em mais uma aula de Química Enem – http://blogdoenem.com.br/coeficiente-de-solutilidade-quimica-enem/

Formação de cadeias carbônicas

Os átomos de carbono tem a propriedade de ligar-se entre si uns aos outros formando cadeias carbônicas.

Numa cadeia carbônica, podemos classificar um átomo de carbono conforme o número de carbonos ligados a ele:

• Carbono primário: ligado apenas a um átomo de carbono;

Ex: CH3 – CH2 – CH2 – CH3

• Carbono secundário: ligado a dois átomos de carbono;

Ex: CH3 – CH2 – CH2 – CH3

• Carbono terciário: ligado a três átomos de carbono

Ex:

• Carbono quaternário: ligado a quatro átomos de carbono.

Ex:

Classificação das cadeias carbônicas

As cadeias carbônicas são classificadas de acordo com a forma pela qual os átomos de carbono se associam.

Cadeias acíclicas, abertas ou alifáticas

Nelas, os átomos de carbono ligam-se sem formar um anel ou ciclo. A sequencia que apresenta maior número de átomos de carbono é chamada de cadeia principal (em negrito).

Ex:

CH3 – CH2 – CH2 – CH3
(cadeia normal)	(cadeia ramificada)

Cadeias cíclicas ou fechadas

Nelas, os átomos de carbono ligam-se formando um ciclo ou anel. Podem ser simples, quando todos os átomos de carbono pertencem ao anel, ou mistas quando há ramificação no anel.

Ex:


(cadeia simples)	(cadeia mista)

Cadeias saturadas e insaturadas

Saturadas

Possuem apenas ligação simples entre carbonos.

Ex:

Insaturadas

Quando há pelo menos uma ligação dupla ou tripla entre carbonos.

Ex:

Cadeias homogêneas e heterogêneas

Homogêneas

Apresentam apenas átomos de carbono na cadeia principal.

Ex:

Heterogêneas

Apresentam um heteroátomo, isto é, átomo de elemento diferente do carbono e hidrogênio na cadeia.

Ex:

CH3 – CH2 – O – CH3

Cadeias aromáticas

A cadeia carbônica cíclica que contém seis átomos de carbono com três duplas ligações alternadas é denominada aromática; esse anel chama-se benzênico. Se a cadeia é fechada sem anel benzênico é denominada alicíclica. Esta cadeia pode ser representado de 3 formas.

Cadeias polinucleares

São cadeias que possuem dois ou mais anéis benzênicos.

Dica 3 – Preparado para o Exame Nacional do Ensino Médio? Relembre sobre as classificações das reações químicas e balanceamento de equações com esta de Química Enem – http://blogdoenem.com.br/reacoes-inorganicas-quimica-enem/

Classificação dos compostos orgânicos (funções orgânicas)

O gás obtido do lixo, o biogás, usado como combustível, a parafina, matéria-prima para a fabricação de velas, o acetileno, gás combustível dos maçaricos, apresentam na sua estrurura apenas carbono e hidrogênio. O álcool comum, anti-séptico, o fenol usado como desinfetante, e a vanilina (baunilha artificial) apresentam em suas moléculas carbono, hidrogênio e oxigênio, assim como o ácido acético presente no vinagre e o ácido cítrico presente no limão e na laranja.

Esses compostos, apesar de serem formados pelos mesmos elementos químicos, possuem características diferentes, pois apresentam fórmulas estruturais distintas.

Os compostos que possuem semelhanças estruturais apresentam propriedades químicas análogas e constituem uma função química. Essas substâncias podem ser reconhecidas pela presença de um átomo ou grupo de átomos específicos denominado grupo funcional.

Saiba mais sobre Química Orgânica nesta aula do canal Aula De, disponível no Youtube. Após assistir, revise o que você aprendeu respondendo aos nossos desafios!

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Desafios

Questão 01

Assinale a alternativa que contém a classificação correta dos átomos de carbono da seguinte cadeia:

a) 5 carbonos primários e 3 terceários;

b) 5 carbonos secundários e 3 terceários;

c) 5 carbonos terceários e 3 quaternários;

d) 5 carbonos primários e 3 secundários;

Questão 02

Analise a seguinte cadeia orgânica e responda:

a) possui dois carbonos terceários;

b) se refere a um composto cíclico;

c) possui 3 carbonos primários;

d) é um alcino;

e) é um composto insaturado.

Questão 03

O citral tem sabor de limão e é empregado em alimentos como aromatizante, para dar sabor e aroma cítricos. Sua fórmula estrutural simplificada é representada abaixo:

CH3 – C (CH3) = CH – CH 2 – CH2 – C(CH3) = CH – CHO

Sua estrutura apresenta tipo de cadeia que correspondem:

a) acíclica; heterogênea, saturada, aromática.

b) aberta; homogênea; saturada; normal.

c) alifática; homogênea; insaturada, aromática.

d) aberta; heterogênea; insaturada; ramificada.

e) acíclica; homogênea; insaturada; ramificada

Questão 04

Na fórmula

H2C…x…CH-CH2-C…y…N

x e y representam, respectivamente, respectivamente, ligações

a) simples e dupla.

b) dupla e dupla.

c) tripla e simples.

d) tripla e tripla.

e) dupla e tripla.

Questão 05

Assinale as alternativas corretas sobre as seguintes características do composto abaixo:

a) heterogêneo, aberto e saturado;

b) heterogêneo, aberto e insaturado;

c) homogêneo, aberto e saturado;

d) homogêneo, aberto e insaturado;

e) não apresenta carbono assimétrico.

Você consegue resolver estes exercícios? Então resolva e coloque um comentário no post, logo abaixo, explicando o seu raciocínio e apontando a alternativa correta para cada questão. Quem compartilha a resolução de um exercício ganha em dobro: ensina e aprende ao mesmo tempo. Ensinar é uma das melhores formas de aprender!

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segunda-feira, 30 de março de 2015