A Classificação e as Características dos Compostos de Carbono

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.

A Origem da Química Orgânica

Confira com o professor Felipe Sobis, do canal do Curso Enem Gratuito, as dicas básicas da Química Orgânica.

O Conceito Clássico de Química Orgânica

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:

1. Nem todos os compostos que apresentam carbono fazem parte da química orgânica. Exemplo: Mármore (CaCO3), o gás carbônico (CO2), o ácido carbônico (H2CO3).
2. Os principais elementos presentes em compostos orgânicos além do carbono são, o Nitrogênio (N), o Oxigênio (O) e o Hidrogênio (H);
3. As substâncias inorgânicas, em geral, apresentam uma maior diversidade de elementos;
4. 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:

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:

As Cadeias Orgânicas

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)

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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.

Exemplo:

(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.

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Classificação dos compostos orgânicos

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.

Como gabaritar Química no Enem

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Desafios sobre Química Orgânica

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.