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ApostilA QUMiCA

Exemplos:

Ligaes QumicasNa qumica orgnica os compostos so formados basicamente por C, H, O, N, F, Cl, Br, I etc. Ou seja, os elementos eletronegativos, logo, as ligaes qumicas que ocorrem predominantemente so as covalentes que de acordo com a superposio entre os orbitais podem ser classificada como em sigma () e pi ().

Observe algumas caractersticas das ligaes:

Ligao Sigma (): So formadas pela superposio frontal dos orbitais sendo por este motivo uma ligao forte muito estvel e com um pequeno poder energtico.

Ligao Pi (): So formadas quando entre os tomos ligantes j existente uma ligao sigma, logo, a superposio dos orbitais, sempre do tipo p, ocorre lateralmente, dando origem uma ligao fraca, pouca estvel e muito energtica:

Vejamos o exemplo abaixo:

Identificao das Ligaes CovalentesComo a primeira ligao covalente a ser formada entre dois os tomos sempre a sigma e as demais so sempre pi, podemos prever que:

Ligao entre dois tomos

Tipos de Ligao Covalente

Ligao Simples 1 Ligao Sigma

Ligao Dupla 1 Sigma e 1 Pi

Ligao Tripla 1 Sigma e 2 Pi

OBS: Valncia (nmero de ligaes).- Hidrognio - (1 ligao - monovalente) - Oxignio - (2 ligaes - bivalente)- Nitrognio - (3 ligaes trivalente)- Carbono - (4 ligaes tetravalente)

Classificao das Cadeias CarbnicasPara que a linguagem entre os qumicos fosse universal, fez-se necessrio descrever a maneira como os tomos esto ligados em uma cadeia carbnica. Segundo IUPAC a classificao das cadeias carbnicas so as seguintes:

1) Quanto presena de extremidades livres:1.1) Aberta ou Acclica: Possui extremidades livres.

1.2) Fechada ou Cclica: No possui extremidades livres.

2) Quanto natureza dos tomos:2.1) Homognea ou Homocclica: No possui heterotomo.

2.2) Heterognea ou Heterocclica: Possui heterotomo.

3) Quanto ao nmero de extremidades livres:3.1) Cadeia Normal ou Reta: Possui 2 extremidades livres:

3.2) Cadeia Ramificada: Possui mais de duas extremidades livres.

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4) Quanto presena de anel benznico:4.1)Cadeia Aromtica: Possui o Anel Benznico.

4.2) Cadeia Alicclica ou No Aromtica ou Aliftica: No possui Anel Benznico.

5) Quanto ao tipo de ligao entre carbonos ou saturao:5.1) Cadeia Saturada: Somente ligaes simples entre carbonos.

5.2) Cadeia Insaturada: Possui ligaes duplas ou triplas.

6) Quanto ao nmero de ciclos ou ncleos:6.1) Monocclica ou Mononucleada: Possui apenas um ncleo ou ciclo (cadeias fechadas).

6.2)Policclica ou Polinucleada: Possui mais de um ciclo ou ncleo.

NOTA: O anel benznico possui 6 eltrons pi em movimento formando uma nuvem eletrnica pi acima e abaixo da cadeia aromtica. Este fenmeno conhecido como ressonncia.

Hibridao ou Hibridizao do CarbonoComo foi dito anteriormente o carbono e capaz de fazer quatro ligaes covalentes. No entanto, no estado fundamental, o carbono possui apenas dois orbitais semi-preenchidos, o que teoricamente o tornaria bivalente. Para explicar a tetravalncia do carbono considera-se que um eltron do orbital 2s absorva energia e promovido para o orbital 2p vazio esta seria a Teoria do Estado Ativado. A Teoria do Estado Ativado explica satisfatoriamente a tetravalncia do carbono, porm no explica o fato do carbono poder formar 4 ligaes sigmas ou 3 ligaes sigmas e 1 ligao pi e etc, para explicar este fatos surge a Teoria dos Estado Hibrido, em que os orbitais puros, 2s e 2p, cruzam entre si para originar orbitais hbridos: sp3, sp2 e sp.

Pela Teoria de Hibridao dos orbitais podemos prever que as ligaes sigmas so formados pelos orbitais hbridos do carbono, enquanto que as ligaes pi so formados pelos orbitais puros do tipo 2p. Ainda podemos afirmar que:

1) Carbono sp3: (1 orbital s e 3 orbitais p originando 4 orbitais hbridos sp3); Saturado (4 ligaes simples) ligaes , ngulo de ligao 109 28 e geometria tetradrica:

CH4 2) Carbono sp2: (1 orbital s e 3 orbitais p originando 3 orbitais hbridos sp2 e um orbital puro p); Insaturado (1 dupla e 2 simples), 3 ligaes e 1 ligao , ngulo de ligao 120 e geometria trigonal plana ou triangular.

CH2O

3) Carbono sp: Insaturado (1 tripla e 1 simples ou 2 duplas), 2 ligaes e 2 ligaes , ngulo de ligao180 e geometria linear.

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ApostilA QUMiCA

TESTES DE VESTIBULARES1. (FUVEST) - As amidas so compostos derivados de cidos carboxlicos. Considerando-se a N-isopropilpropanamida, representada abaixo, podemos considerar que a classificao de sua cadeia carbnica :

a) aberta, ramificada, heterognea e saturada.b) aberta, normal, heterognea e saturada.c) aberta, normal, homognea e saturada.d) aberta, normal, heterognea e insaturada.e) aberta, ramificada, heterognea e insaturada.

2. (PUC/SP) - O citral, composto de frmula

empregado em alimentos para dar sabor e aroma ctricos. Sua cadeia carbnica classificada como:

a) homognea, insaturada e ramificada.b) homognea, saturada e normal.c) homognea, insaturada e aromtica.d) heterognea, insaturada e ramificada.e) heterognea, saturada e aromtica.

3. (FUVEST) - A cafena, um estimulante bastante comum no caf, ch, guaran, etc., tem a frmula estrutural indicada abaixo.

Podemos afirmar corretamente que a frmula molecular da cafena :a) C5H9N4O2b) C6H10N4O2c) C6H9N4O2d) C3H9N4O2e) C8H10N4O2

4. (FUVEST) - A nicotina pode ser representada pela frmula abaixo:

Quantos tomos de carbono e quantos hidrognios existem em uma molcula desse composto ?a) 10 e 13.b) 10 e 14.c) 9 e 12.d) 8 e 14.e) 7 e 8.

5. (UFRGS/05) - O limoneno um composto orgnico existente na casca do limo e da laranja. Sua molcula est representada abaixo:

Sobre essa molcula, correto afirmar que ela:a) aromtica.b) apresenta frmula molecular C10H15c) possui cadeia carbnica insaturada, mista e homognea.d) apresenta 2 carbonos quaternrios.e) possui somente 2 ligaes duplas e 8 ligaes simples.

6. (UFRGS/04) Observe a molcula representada abaixo:

Em relao a essa molcula, so feitas as seguintes afirmaes:

I- O ngulo de ligao entre os carbonos 1, 2 e 3 de 109,5.II- O comprimento da ligao entre os carbonos 1 e 2 maior que o existente entre os carbonos 3 e 4.III- A molcula no planar.

Quais esto corretas?a) Apenas I.b) Apenas I e II. c) Apenas I e III.d) Apenas II e III.e) I, II e III.

7. UFRGS/01) - Na molcula representada abaixo

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a menor distncia interatmica ocorre entre os carbonos de nmero:a) 1 e 2.b) 2 e 3.c) 3 e 4.d) 4 e 5.e) 5 e 6.

8. (UFRGS) O hidrocarboneto que apresenta todos os tomos de carbono com orientao espacial tetradrica o:

9. (UFRGS) A morfina, alcalide do pio, extrado da papoula, pode ser sintetizada em laboratrio, tendo como um de seus precursores o composto com a seguinte estrutura:

A geometria dos carbonos com nmeros 1, 2 e 3 , respectivamente:a) tetradrica, trigonal, linear.b) linear, tetradrica, trigonal.c) tetradrica, linear, trigonal.d) trigonal, tetradrica, linear.e) linear, trigonal, tetradrica.

10. (UFRGS) - O nmero de eltrons pi que participa de uma ligao tripla entre tomos de carbono igual aa)2b)3c)4d)6e)8

11. (UFRGS) O composto butenodiico apresenta a frmulaHOOC CH = CH COOH

Em sua molcula existem ao todo:a) 3 ligaes .b) 1 ligao .

c) 5 ligaes e 1 ligao .d) 8 ligaes e 3 ligaes .e) 11 ligaes e 3 ligaes .

12. (ITA) Em relao molcula esquematizada a seguir, so feitas as seguintes afirmaes:

H2C = CH CH3

12 3

I. Entre os tomos de carbono 1 e 2 existe uma ligao .II. Entre os tomos de carbono 1 e 2 existe uma ligao .III. Entre os tomos de carbono 1 e 2 existem duas ligaes .IV. Entre os tomos de carbono 1 e 2 existem duas ligaes .V. Todas as ligaes entre os tomos de carbono e hidrognio so ligaes .

Dentre as afirmaes feitas esto corretas apenas:a) I e IIb) I e IIIc) I, II e IIId) I, II e V.e) II, IV e V.

13. (Mackenzie/SP) O inseticida dicloro-difenil-tricloroetano, DDT, cuja frmula estrutural :

Apresenta:a)trs carbonos tercirios.b)somente carbono secundrios.c)um carbono quaternrio.d)somente carbonos primrios.e)somente um carbono tercirio.

14. (UFRGS) O fosfato de oseltamivir foi desenvolvido e produzido pelos laboratrios Roche sob o nome comerciai de Tamiflu e tem sido amplamente utilizado na pandemia de gripe A (H1N1). Trata-se de um pr-frmaco, pois no possui atividade viral. No organismo, ele biotransformado em carboxilato de oseltamivir, que ativo contra os vrus influenza A e B.

A estrutura do fosfato de oseltamivir est representada abaixo.

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ApostilA QUMiCA

A respeito do fosfato de oseltamivir, correto afirmar que ele:

a) contm em sua estrutura os grupos metiIa, etila e sec-butila.b) apresenta carbonos assimtricos.c) apresenta um anel aromtico tetrassubstitudo.d) tem estrutura inteiramente planar.e) no hidrossolvel, devido presena dogrupo fosfato.

Funes OrgnicasHidrcarbonetos (HC)

Conceito e NomenclaturasO conjunto de substncias que apresentam algum comportamento qumico semelhante denominado de FUNO QUMICA. Essa semelhana no comportamento qumico reconhecida nas frmulas por alguma caracterstica comum. Em 1892, os qumicos, reunidos no congresso de Genebra, resolveram criar uma nomenclatura sistemtica para os compostos orgnicos. Essa nomenclatura vem constantemente discutida e reformulada, sendo conhecida atualmente como Nomenclatura Oficial ou simplesmente IUPAC, da sigla International Union of Pure and Applied Chemistry, ou seja, Unio Internacional de Qumica Pura e Aplicada.

Hidrocarbonetos (HC)So compostos orgnicos binrios formados exclusivamente por carbono e hidrognio. Os hidrocarbonetos so obtidos industrialmente pela destilao fracionada do petrleo. De acordo com o tipo de cadeia e o tipo de ligao entre carbonos, os HC podem ser classificados em:

ALIFTICOS:- Alcano: s ligaes simples entre carbonos. -Alceno: 1 ligao dupla entre carbonos.- Alcino: 1 ligao tripla entre carbonos.- Alcadieno: 2 ligaes duplas entre carbonos.

CCLICOS:- Ciclano: s ligaes simples entre carbonos.- Cicleno: 1 ligao dupla entre carbonos.-Aromtico: possuem o Anel Benznico.

HC Alcanos ou ParafinasSo hidrocarbonetos, saturados, ou seja, possuem cadeia abertas e apresentam apenas ligaes simples entre carbonos.Exemplo: CH3 CH2 CH2 - CH3

Nomenclatura IUPAC para Alcanos Normais

PREFIXO + INFIXO + SUFIXO

1) Prefixo: Corresponde ao nmero de carbonos.

2) Infixo: Corresponde ao tipo de ligao entre carbonos.

TIPO DE LIGAO INFIXO

Ligao Simples AN

Ligao Dupla EN

Ligao Tripla IN

3) Sufixo: Corresponde a uma terminao especifica para cada uma das funes orgnicas.

HIDROCARBONETO: SUFIXO = O

Vejamos alguns exemplos:CH3 CH3 etanoCH3 CH2 CH3 propano

Frmula geral dos alcanosNote que os alcanos seguem a FRMULA GERAL: CnH2n + 2. Ou seja, a quantidade de hidrognios sempre o dobro da quantidade de carbono. Comprove com exemplos acima. (n o nmero de carbonos).

Radicais Alquilas ou Alcoilas (R)So derivados monovalentes de alcanos pela retirada de 1 tomo de hidrognio:

NOMENCLATURA: PREFIXO + IL(A)

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Ou seja: CH4 CH3 - (metil)

OBS1: normal (n): Indica que a cadeia normal e a valncia livre no carbono primrio.

OBS2: secundrio(sec): Indica que a cadeia normal e a valncia livre est no carbono secundrio.

OBS3: tercirio (terc ou tercio): Indica que a cadeia ramificada e a valncia livre est no carbono tercirio.

OBS4: iso: Indica que a cadeia possui uma ramificao metil no penltimo carbono e a valncia livre est no primeiro carbono.

Nomenclatura IUPAC para os Alcanos Ramificados1) Escolhe-se a cadeia principal a qual deve possui a maior quantidade de carbonos e de ramificaes.

2) Numera-se a cadeia principal de modo a que as ramificaes fiquem com os menores nmeros possveis.

3) Coloca-se a posio e o nome das ramificaes em ordem alfabtica, no levando em considerao os prefixos n- , sec - , terc -, di, tri etc.

OBS: Os prefixos iso e neo so levados em considerao na ordem alfabtica.

Exemplo:

CH3

CH3 CH2 CH CH3 4 3 2 1

(Me)

Nome Oficial: 2 - Metil hexano.

Estados fsicos dos alcanos:

Estado Fsico

Gasoso Lquido Slido

N de carbonos

1 a 4 5 a 17 Em diante

Hidrocarabonetos Alifticos InsaturadosSo HC de cadeia aberta com ligaes duplas e /ou triplas. Os principais so; Alcenos, Alcinos e Alcadienos.Exemplo: CH2 = CH CH2 CH3 HC. Alceno CH2 = C = CH CH3 HC. Alcadieno. CH3 CH2 C = CH HC. Alcino.Frmula Geral:Cn H2 n - 2 ALCINOS Cn H2 n ALCENOSCn H2 n - 2 ALCADIENOS

Nomenclatura IUPAC1) Escolhe-se a cadeia principal a qual deve possui a maior quantidade instauraes, de carbonos e de ramificaes.

2) Numera-se a cadeia principal a partir da extremidade mais prxima das instauraes depois das ramificaes.

3) Coloca-se a posio e o nome das ramificaes em ordem alfabtica.

4) Faz-se o nome da cadeia principal: PREFIXO + INFIXO + SUFIXO(O)

Antecedendo ao nome da cadeia a posio da insaturao.

-H Metil

Isopropil (I-Pro)

Metil

Etil

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ApostilA QUMiCA

Nome IUPAC:4 Etil 3 isopropil 5 metil 1- hexino

Hidrocarbonetos AliciclicosSo HC de CADEIA FECHADA SEM O ANEL BENZNICO, que se diferenciam pelo tipo de ligao entre carbonos, os principais so os ciclanos (Cicloparafinas) e os ciclenos.

Nomenclatura IUPAC

CICLO + PREFIXO + INFIXO + SUFIXO(O)

Exemplos:

Regras para Nomenclatura:1) Se somente um radical est presente, no necessrio designar a posio.

2)Quando dois ou mais radicais esto presentes, numeramos o ciclo com base na ordem alfabtica.

3) Quando temos a dupla a numerao feita a partir do carbono da dupla ligao, de modo que a dupla ligao fique entre os carbonos 1 e 2. A numerao segue no sentido dos menores nmeros para os radicais.

Exemplos:

Me

Et CH3

CH3C2H5

Hidrocarbonetos AromticosSo hidrocarbonetos de CADEIA FECHADA COM ANEL BENZNICO, os principais exemplos so o benzeno, naftaleno, antraceno e fenantreno cujo formulas estruturais esto abaixo.

Nota: Sabe-se por experincias em ratos, que alguns desses compostos principalmente os hidrocarbonetos contendo anis aromticos condensados so cancergenos ou carcinognicos, isto , do origem ao cncer.

Nomenclatura IUPAC

NOME DAS RAMIFICAES + NOME DO HC AROMTICO

Exemplos:

CH3 CH2= CH3 Et

Me

Posies no Benzeno

Benzeno(C6H6)

Naftaleno ou Naftalina

(C10H8)

Metil- benzeno(Tolueno)

Vinil- benzeno(Estireno)

Antraceno (C14H10)

Fenantreno(C14H10)

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FUNES OXIGENADAS

Todos os compostos orgnicos que apresentam oxignio so pertencem s funes chamadas oxigenadas. Dentre elas veremos: lcool, fenol, aldedo, cetona, cido e seus derivados e ter.

lcooisSo compostos orgnicos ternrios oxigenados (C, H, O) que possuem como GRUPO FUNCIONAL HIDROXILA (-OH) ligado ao carbono de hibridao sp3. R - OH

Exemplos:H3C CH2 OH H3C CH2 CH2 OH

CLASSIFICAO DOS LCOOISa) Quanto ao nmero de hidroxilas:

N de hidroxilas 1 OH 2 OH 3 OH

Classificao Monol Diol Triol

Exemplos:

Obs1: GLICOL denominado de DIOL VICINAL.

CH2 CH2 | |

OH OH

b) Quanto ao tipo de Carbono:Os monolcoois ou monol so ainda classificados em relao ao tipo de carbonos que a hidroxila est ligada.

lcool Primrio: OH ligado em carbono primrio.

Exemplo: H3C CH2 CH2 OH lcool Secundrio: OH ligado a carbono secundrio.

Exemplo: H3C CH2 CH3 | OH

ASSUNTO 21

FUNES ORGNICAS

lcool Tercirio: OH ligado em carbono tercirio. CH3Exemplo: | H3C CH2 CH3 | OH

NOMENCLATURA IUPAC1) Escolha a cadeia principal, a qual deve possuir a maior quantidade de carbono de hidroxilas (OH) ligadas a ela, de instauraes de carbonos e de ramificaes.

2) Numera-se a cadeia principal a partir da extremidade mais prxima das hidroxilas (Grupo Funcional).

3) Coloca-se a posio e o nome das ramificaes em ordem alfabtica.

4) Faz-se o nome da CADEIA PRINCIPAL:

PREFIXO + INFIXO + SUFIXO(OL)

Veja alguns exemplois de nomes oficiais:

COMPOSTOS CARBONLICOSOs compostos que iremos estudar a seguir so considerados carbonlicos ou carbolnilados por conter grupos funcionais em que o oxignio est ligado duplamente a um tomo de carbono: O GRUPO CARBONILA.

Aldedo:So compostos orgnicos ternrios oxigenados (C, H, O) que possuem como GRUPO CARBOLINA PRIMRIA.

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ApostilA QUMiCA

RO

HC

O

HAr CR COHOU OU

Cetonas:So compostos orgnicos ternrios oxigenados (C, H, O) que possuem como GRUPO CARBOLINA SECUNDRIA.

O

ArAr CR RCOR R

O

C

cidos Carboxlicos:So compostos orgnicos ternrios oxigenados (C, H, O) que possuem como GRUPO FUNCIONAL CARBOXILA. Esse grupo formalmente uma combinao de uma carbonila e um grupo hidroxila, representa o estado de oxidao de um carbono primrio acima de um aldedo. O resultado mais visvel da combinao de dois grupos o grande aumento da acidez da hidroxila.

R COOHR COH

OOU OU R-CO2H

NOMENCLATURA IUPAC:Os nomes dos aldedos so formados substituindo-se a terminao o dos hidrocarbonetos pelo sufixo Al, ONA, ICO. E o carbono aldedo e cido carboxlico sempre o carbono 1.

PREFIXO + INFIXO + SUFIXO (AL/ONA/ICO)

NOTA:No entanto, se a cetona for aliftica a apresentar mais de quatro tomos de carbono, necessrio indicar a posio do grupo funcional, iniciando-se a numerao pela extremidade mais prxima da carbonila.

teres:So compostos orgnicos ternrios oxigenados (C, H, O) que possuem como GRUPO FUNCIONAL OXI.

ou

ou

R O R ArOR Ar O Ar

Exemplos:

Metoximetano

a) etxi-etano

b)

O etxi-2-metil-propano

c) O etxi-pentano

steres Orgnicos.So compostos orgnicos ternrios oxigenados (C, H, O) que possuem como GRUPO FUNCIONAL A CARBO ALCOXILA.

NOMENCLATURA IUPAC:

NOME DO ACILATO + DE + NOME DO R

Lembrando: ACILATO: PREFIXO + INFIXO + (OATO).

Logo temos:

Usual: cido Actico Usual: Acetato de Etila. (Essncia de ma) Oficial: cido etanico Oficial: Etanoato de Etila

FenisSo compostos orgnicos ternrios oxigenados, que possuem como grupo funcional a hidroxila (-OH) ligada em C do ANEL AROMTICO (AR OH).

Hidroxibenzeno ou Fenol

O hidroxibenzeno, tambm conhecido como fenol, fenol comum ou cido fnico o mais simples.

ou ou

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NOMENCLATURA IUPAC:

HIDRXI + NOME DOS RADICAIS + BENZENO

Obs: A palavra hidroxi no necessariamente vai iniciar o nome do composto, sendo organizada em ordem alfabtica com os radicais.

NOTA: O fenol o nome especifico para hidroxibenzeno, e o nome geral para a famlia de compostos derivados do hidroxibenzeno, logo comum dar nome para os fenis da seguinte forma: NOME DOS RADICAIS + FENOL.

FUNES NITROGENADAS

AMINAS, AMIDAS E NITROCOMPOSTO

Todos os compostos orgnicos que apresentam nitrognio pertencem a funes chamadas nitrogenadas. Dentre elas iremos estudar: Aminas, amidas e nitrocomposto.

AminasSo compostos orgnicos que possuem o nitrognio ligado a um tomo de carbono, so ternrios formados por C, N e O sendo derivados da amnia (NH3) pela substituio de um ou mais hidrognios por radicais orgnicos alquilas ou arilas.

Nomenclatura Usual: Uma nomenclatura usual das aminas obedece ao seguinte esquema como alquilaminas:

NOME DO RADICAL + AMINA

Veja os exemplos:

NOMENCLATURA IUPAC:Alternativamente, a NOMENCLATURA OFICIAL das aminas pode ser dada pela substituio do sufixo(O) do hidrocarboneto de origem da palavra amina.

PREFIXO + INFIXO + SUFIXO (AMINA).

Exemplos: Determine a nomenclatura IUPAC para as substncias abaixo:

a) CH3 CH2 NH2 etanamina b) Ar NH2 benzamina

No caso das aminas secundrias e tercirias, devemos isolar uma cadeia principal e indicar o nome dos ligantes por ordem alfabtica, colocando o N na frente do nome do radical e o nome da cadeia principal, como no caso das aminas primrias.

Observe e complete com os nomes oficiais:

N-metil-etanamina

Benzamina

N-etil-N-metil-banzamina

N-etil-N-metil-5-etil-6-metil-3-octenamina

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ApostilA QUMiCA

AmidasSo compostos orgnicos quaternrios oxi - nitrogenados (C, H, N e O) que possuem como GRUPO FUNCIONAL CARBOAMIDA.

NOMENCLATURA IUPAC:

PREFIXO + INFIXO + SUFIXO (AMIDA)

Veja exemplo:

Butanamida

Nas amidas primrias que apresentam hidrocarbonetoscorrespondentesinsaturados e/ou ramificados, a numerao da cadeiaprincipal feita a parir do carbono do grupo amida.

C

O

NH2

1

As posies de eventuais radicais e instauraes so indicadas de acordo com as regras j vistas.

NitrocompostoCompostos orgnicos quaternrios oxinitrogenados que apresentam o grupo funcional Grupo Nitro.

NOMENCLATURA IUPAC:Os nitro-composto obedecem as mesmas de nomenclatura IUPAC dos HC sendo o grupo (-NO2) considerando como um substituinte da cadeia principal.

Veja alguns exemplos:

TNT (2,4,6 trinitro tolueno)Voc certamente j ouviu falar em TNT. Trata-se de um explosivo muito potente. Quimicamente falando, o TNT pertence classe de compostos conhecidos como Nitrocomposto. Os explosivos como o TNT possuem vrias aplicaes pacficas, como o caso de sua utilizao na extrao de minrios.

Haletos Orgnicos ou Derivados HalogenadosHaletos Orgnicos ou derivados halogenados so compostos ternrios halogenados dos HC pela substituio de um hidrognio por um halognio. Os haletos podem ser representados por: R X ou Ar X (X = F, Cl, Br ou I).

NOMENCLATURA IUPACOs haletos orgnicos obedecem s mesmas regras da nomenclatura IUPAC dos HC, sendo os Halognios considerados substituintes comuns como os radicais alcoilas.

NOME DO HALOGNIO + NOME DO HIDROCARBONETO

N-etil-N-metil-propanamida

Cl

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Exemplos: Determine a nomenclatura IUPAC para as substncias abaixo:

2 Cloro - butano

3-etil-2-iodo-pentano

Funes MistasExistem, na natureza, muitos compostos orgnicos que apresentam em sua frmula estrutural vrios grupos funcionais de funes orgnicas diferentes. Esses compostos so chamados de Compostos de Funo Mista.

TESTES DE VESTIBULARES1. (UFRGS/05) Entre as muitas drogas utilizadas no tratamento da AIDS, destaca-se o flavopiridol (estrutura abaixo), que capaz de impedir a atuao da enzima de transcrio no processo de replicao viral.

Nessa molcula esto presentes as funes orgnicasa) amina, ster, cetona e fenol.b) amina, ter, halogeneto de arila e lcool.c) ster, cetona, halogeneto de arila e lcool.d) ter, amina, halogeneto de alquila e fenol.e) ter, halogeneto de arila, fenol e cetona.

2. (UFRGS/04) O aspartame, representado abaixo, um adoante artificial usado em muitos refrigerantes ealimentos de baixa caloria.

O grupo enquadrado na figura caracterstico da funo orgnicaa) ster

b) amidac) aminocidod) aminae) carboidrato

3. (UFRGS/03) Considerando as regras de nomenclatura qumica (IUPAC e usual) para os compostos orgnicos, relacione a coluna da esquerda com a da direita.

Associando-se adequadamente as duas colunas, a seqncia de preenchimento dos parnteses, de cima para baixo, :a) 7 6 5 3 4b) 4 2 5 7 6c) 5 2 1 7 3d) 1 6 7 5 4e) 1 4 3 6 2

4. (UFRGS/02) - Considere as seguintes afirmaes referentes aos lcoois, hidrocarbonetos e aminas.

I- As aminas alifticas so compostos orgnicos que apresentam maior basicidade do que os correspondentes aos lcoois alifticos.II- A trietilamina um exemplo de amina terciria.III- Os lcoois alifticos apresentam pontos de fuso e ebulio menores do que os hidrocarbonetos alifticos correspondentes.IV- Sais de aminas alifticas R - NH3

+X- so menos solveis em gua do que as correspondentes aminas livres R - NH2.V- Anilina um exemplo de amina aromtica.

Quais esto corretas ?a) Apenas I e III.b) Apenas I e IV.c) Apenas II e IV.d) Apenas I, II e V.e)Apenas III, IV e V.

5. (UFRGS/01) - A Nandrolona um hormnio andrognico utilizado pela indstria farmacutica para

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ApostilA QUMiCA

a produo de derivados de esterides anablicos. cidos carboxlicos so utilizados para a produo de derivados esterificados deste frmaco. Estes compostos, que aumentam a massa muscular dos atletas, so considerados doping e proibidos pelo Comit Olmpico Internacional. Em que posio da estrutura abaixo representada possvel ocorrer uma reao de esterificao?

a) apenas na posio 3.b) apenas na posio 4.c) apenas na posio 17.d) nas posies 3 e 4e) nas posies 3 e 17.

6. (UFRGS/00) - Considere a frmula abaixo.

Ela corresponde ao medicamento de nome propanolol, indicado para o tratamento de doenas do corao. Em sua estrutura esto presentes as funes orgnicasa) ter aromtico, lcool e amina aliftica.b) fenol, ter, lcool e amina aromtica.c) ster, fenol e amina.d) ster aliftico, lcool e amina.e) ter aliftico, fenol e amina.

7. (UFRGS) - Na anlise de uma amostra de manteiga ranosa, foram encontrados compostos com frmulas moleculares C3H6O e C4H8O2 . Sabendo-se que estes compostos apresentam cadeias carbnicas acclicas, normais e saturadas, possvel prever que se trata de:a) aldedos,cetonas e cidos carboxlicos. . b) aldedos, lcoois e teres.c) lcoois, teres e steres.d) cidos carboxlicos, cetonas e lcoois.e) steres, aldedos e teres.

8. UFRGS) - Na reao de esterificao

os nomes dos compostos I, II e III so respectivamente,a) cido etanico, propanal e metanoato de isopropila.

b) etanal, propanol-1 e propanoato de etila.c) cido etanico, propanol-1 e etanoato de n-propila.d) etanal, cido propanico e metanoato de n-propila.e) cido metanico, propanal e etanoato de n-propila.

9. (UFRGS) Ligando o radical acetilaCH3 C = O aos grupos |

- OH, - CH3 , - O - CH3 e NH2, os compostos assim formados denominam-se, respectivamente,a) etanal, propanona, etanoato de metila e etilamina.b cido etanico, propanal, metanoato de etila e etanoamida.c) etanal, propanona, cido propanico e etilamina.d) cido etanico, propanona, etanoato de metila e etanoamida.e) cido etanico, propanal, cido propanico e metilamina.

10. (UFRGS) Os compostos 1, 2, 3 e 4 representados pelas frmulas

recebem, respectivamente, as denominaes:a) cidoetanico, etanol, cido etanico e etilamina.b) etanal, etanol, cido metanico e metilamina.c) metanal, etanol, cido metanico e metilamina.d) metanal, etanol, cido metanico e etanoamida.e) metanal, metanol, cido etanico e metilamina.

11. (UFRGS) - O composto utilizado comessncia de amndoas possui as funes:a) anidrido e hidrocarboneto aromticob) aldedo e hidrocarboneto aromticoc) cetona e hidrocarboneto aromticod) ster e hidrocarboneto alicclico.e) cido e hidrocarboneto alicclico.

12. (UFRGS) - Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas na seguinte afirmao:

Os compostos da frao do petrleo correspondente gasolina, predominantemente, so ________________ de cadeia _______________ e ______________.

a) hidrocarbonetos - saturada - heterogneab) steres - insaturada - heterognea.c) hidrocarbonetos - insaturada - homognead) teres - saturada - heterogneae) hidrocarbonetos - saturada - homognea.

42

13. (UFRGS) O composto HCOOCH2CH3, essncia artificial de rum, pode ser obtido por reao, pode ser obtido por reao, em meio cido, entre:a) cido metanico e etanolb) cido etanico e metanol.c) metanal e etanol.d) cido metanico e etanal.e) cido etanico e etano.

14. (UFRGS) O composto conhecido como aspirina apresenta a estrutura:

Nesse composto aparecem as funes:a) ter, cetona e lcool.b) ster e lcool.c) fenol e cetona.d) cido carboxlico e ter.e) ster e cido carboxlico.

15. (UFRGS) O lcool, a acetona, a gasolina, o fenol e a anilina so produtos de uso cotidiano. A seguir esto trs frmulas:

Elas identificam substncias que ocorrem, respectivamente,a) na gasolina, no lcool e na anilina.b) no lcool, no fenol e na gasolina.c) no fenol, no lcool e na gasolina.d) na gasolina, na acetona e na anilina.e) na anilina, na acetona e na gasolina.

16. (UFRGS) A funo orgnica que no pode apresentar cadeia heterognea :a) aminab) ster de cido carboxlicoc) anidrido de cido carboxlicod) tere) cetona

17. (UERGS) As frmulas abaixo representam os princpios ativos de inmeros medicamentos utilizados como analgsicos.

Pode-se identificar o grupo funcional caracterstico dos fenisa) apenas no AAS.b) na dipirona sdica e no paracetamol.c) no acetaminofen e no AAS.d) no paracetamol e no acetaminofen.e) na dipirona sdica e no acetaminofen.

18. (PUC) A adrenalina, substncia secretada em nosso organismo em momentos de tenso, pode ser representada por:

As funes presentes na estrutura da adrenalina so:a) fenol, aldedo e ter.b) fenol, lcool e amina.c) amida, lcool e ster.d) lcool, cido carboxlico e ter.e) cetona, aldedo e enol.

19. (PUC) As adegas so construdas de modo a permitir que as garrafas fiquem em repouso. Ao deitar a garrafa de vinho, a rolha umedecida pelo lquido e incha, impedindo a entrada do oxignio do ar. Evita-se assim a reao:

correto afirmar que o carbono assinalado em negrito nos compostos sofreria uma ___________ alterando o nox de _______ para ________.

a)oxidao +1 +3 d)reduo +4 -2b)reduo +1 -4 e)oxidao +1 -3 c)oxidao -4 +2

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ApostilA QUMiCA

PROPRIEDADES FSICAS

Polaridade das Molculas

Voc apreendeu em qumica geral que uma molcula pode ser polar ou apolar, dependendo de dois fatores:Diferena de Eletronegatividade e geometria molecular. Vamos lembrar:

DIFERENA DE ELETRONEGATIVIDADE:Quando os tomos com diferentes eletronegatividades se ligam por covalncia os eltrons ficam mais prximos do elemento mais eletronegativo. Isso d origem a um dipolo, isto , um plo positivo e um negativo. Um dipolo representado por um vetor chamado de Vetor momento Dipolo ( ).

FILA DE ELETRONEGATIVIDADE DE LINUS PAULING

F > O > N, Cl > Br > I , S , C > P > H

4,0 > 3,5 > 3,0=3,0 > 2,8 > 2,5=2,5=2,5 > 2,1 =2,1

Veja alguns exemplos:

Nota: Lembre que podemos ter molculas com ligaes covalentes polares, entretanto, ser uma molcula apolar.Ex: CO2, BH3.

Geometria MolecularDependo da geometria da molcula, o vetor momento dipolo resultante pode ser nulo ou no. Se ele for nulo ( = 0), a molcula apolar e, caso contrrio ( 0), ela polar:

ASSUNTO 22

PROPRIEDADES DOS COMPOSTOS ORGNICOS

Nas molculas orgnicas podemos aplicar estes mesmos princpios apesar de, em geral, elas possurem estruturas mais complicadas.

Ligao Covalente polar e Molcula Polar

Ligao Covalente Apolar e Molcula Apolar

Os dipolos das ligaes se can-

celam. Gs carbnico Apolar.

Etileno Apolar.

Tetracloreto de Carbono Apolar.

Metanol Polar.

ter Metlico Polar.

Benzeno Apolar.

Os dipolos das ligaes no se

cancelam. gua Polar.

Acetileno Apolar.

Metano Apolar.

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Os ltimos quatro exemplos so hidrocarbonetos em que ( = 0). Em hidrocarbonetos com molculas maiores a anlise torna-se mais complicada. Podemos ento considerar que todo hidrocarboneto como sendo resultado da juno de vrias molculas desses hidrocarbonetos apolares. Assim afirmamos que: todo hidrocarboneto apolar. No entanto, a substituio de tomos de hidrognio por grupos funcionais, origina estruturas moleculares assimtricas o que determina uma polarizao da estrutura resultante. Logo podemos considerar que os compostos pertencentes a outras funes, so de maneira geral polares. Porm, de acordo com geometria molecular, existem compostos orgnicos que apesar de possuirem grupos funcionais polares, a molcula apolar.Vejamos alguns exemplos:

SolubilidadeSemelhante dissolve semelhante

Experimentalmente pode se comprovar que substncias polares so solveis em solventes tambm polares, e substncias apolares so solveis em solventes apolares, por exemplo, gua (polar) solvel em lcool (polar) e insolvel em gasolina (derivado do petrleo o mesmo constitudo fundamentalmente por hidrocarbonetos logo a gasolina apolar). No entanto, o lcool solvel na gasolina, como explicar isso? A molcula do lcool etlico formada por um grupo altamente polar, a hidroxila (grupo hidroflico), que possui afinidade com a gua e um grupo pouco polar o etil (grupo hidrofbico) que possui afinidade com a gasolina. Ver abaixo:

O que podemos levar em conta ao analisarmos a solubilidade de compostos orgnicos, que de modo geral estes compostos so formados por:

1) por grupos funcionais que possuem elementos mais eletronegativos que o carbono (O,N,F,Cl,I,Br) : em geral polares e hidroflicos.

2) pela cadeia carbnica apolar (pouco polar) hidrofbicas. Em suma o tamanho da cadeia e a quantidade de grupos hidroflicos que vai determinar maior ou menor solubilidade do composto em determinado solvente.

Foras IntermolecularesQuando uma substncia est no estado slido ou lquido, as molculas esto mais prximas uma das outras, se comparadas com o estado gasoso. O que mantm as molculas unidas so as foras (ou interaes ou ligaes) intermoleculares, que podem ser de trs tipos: ponte (ou ligao) de hidrognio, dipolo-dipolo (ou dipolo permanente) e dipolo induzido dipolo-dipolo induzido (ou fora de Van der Waals). So elas que definem vrias propriedades fsicas como: ponto de fuso, ponto de ebulio e solubilidade.

Interaes dipolo-dipolo ou dipolo permanente-dipolo permanente conseqncia da atrao entre os plos de sinais opostos de duas molculas vizinhas, que sejam polares.

Interaes tipo ponte ou ligao de hidrognio um exemplo extremo da interao dipolo-dipolo, por ser muito mais intensa. Esse tipo de interao de intermolecular ocorre mais comumente em molculas que apresentam tomos de hidrognio a tomos de flor, oxignio e nitrognio, que so altamente eletronegativos criando plos muito acentuados.

Vejamos alguns exemplos: Legenda: (----) ponte de hidrognio.

para dicloro - Benzeno Apolar

orto dicloro - Benzeno Polar

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ApostilA QUMiCA

Interaes dipolo-instantneo dipolo induzidoTambm so conhecidas por dipolo induzido-dipolo induzido ou foras de Van der Waals ou tambm foras de disperso de London. So conseqn-cia da disperso instantnea da nuvem eletrnica criando um dipolo instantneo (que dura fraes de segundos). O plo positivo dessa molcula atrai os eltrons da molcula vizinha provocando nela outro dipolo (dipolo induzido). Assim a atrao do dipolo instantneo edo dipolo induzido mantm as mol-culas unidas, bem como uma intensidade menor do que os outros dois tipos de foras intermoleculares.

Na verdade, as interaes dipolo instantneo acontece em todas as substncias polares e apolares. Porm, so de grande nas substncias apolares, pois apesar de fra-cas o nico tipo de interao intermolecular que ocorre entre suas molculas. Ex: Hidrocarbonetos.

Foras de Van der Waals

Dipolo-dipolo Ponte de hidrognio

Aumento da intensidade das foras intermoleculares

Pontos de Fuso e EbulioQuando fervemos uma substncia, estamos rompendo as ligaes intermoleculares.

Fatores que influenciam nos pontos de Fuso e Ebulio:

1)MASSA MOLECULAR: Quanto maior for a massa mo-lecular mais ser fazer a molcula se desprender da fase lquida e passar para fase gasosa, portanto maior temperatura necessria para a fervura (maior ponto de ebulio).

2)FORAS INTERMOLECULARES: Quanto mais fortes forem as interaes entre as molculas, mais unidas elas estaro e, naturalmente, mais difcil ser ferver a subs-tncia (maior o ponto de ebulio).

Logo: com o mesmo tipo de interao intermolecular, a que possui maior M.M maior ser seu P.E. Substncias com M.M prximas, a que possui foras intermolecula-

res mais intensas possuir maior PE.

ACIDEZ E BASICIDADE NA QUIMICA ORGNICA

Foras dos cidos e das basesPodemos medir, experimentalmente, a fora de um cido ou uma base, atravs de suas constantes de ionizao (Ki), sendo que se medirmos a constante de ionizao de um cido daremos a ela o nome de CONSTANTE DE ACIDEZ (Ka), se for uma base denominaremos CONS-TANTE DE BASICIDADE(Kb). Estas constantes so di-retamente proporcionais ao carter cido ou bsico, respectivamente, do composto, e so calculadas da se-guinte forma. Para uma soluo aquosa diluda de cido actico, a 25 C e 1atm, a constante de acidez calculada pela ex-presso abaixo:

Repare que a molcula de GUA em

NEGRITO, capaz de fazer 3 pontes

de hidrognio com as molculas vizi-

nhas. Note tambm, que trs molcu-

las de gua fazendo pontes de hidro-

gnio entre si formam um hexgono

esta estrutura que hexagonal que

explica a dilatao anmala da gua

solidificada.

A molcula do LCOOL capaz de

fazer 2 pontes de hidrognio com

as molculas vizinhas. Nos FENIS,

ocorre mesma conformao, a ni-

ca diferena que cadeia dos fenis

aromtica. (Ar - OH).

Note que cada CIDO CARBOXLICO

capaz de fazer 3 pontes de hidrog-

nio com as molculas vizinhas.

As aminas primrias formam 3 pontes

de hidrognio com as molculas

vizinhas.

As aminas secundrias, fazem

2 pontes de hidrognio com as

molculas vizinhas.

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(Ionizao: cido de Arrhenius)

Os cidos carboxlicos, fenis e lcoois podem liberar H+.Podemos comparar as tendncias para essas ionizaes acontecerem, usando os valores de Ka do cido actico (acima), fenol comum, gua e etanol.

Nota: O Ka da gua na verdade denominado como produto inico da gua (Kw).

Quanto maior for o Ka mais deslocado para direita estar esse equilbrio, ou seja, maior ser a tendncia de o cido sofrer ionizao, liberando H+. Assim, podemos dizer que um cido tanto mais forte quanto maior sua constante de ionizao Ka.

Os valores mostram que os compostos seguem a seguinte ordem crescente de acidez:

Ar - COOH> R COOH > Ar OH > H2O> R - OH

Na qumica orgnica, como j sabemos que as aminas so derivadas da amnia substituindo um, dois ou trs dos tomos de hidrognio por grupos orgnicos. Dessa forma tambm apresenta carter bsico tal qual a amnia.De acordo com o conceito cido base de Bronsted e Lowry, podemos classificar a gua como cido [pois doou H+ (Prton)] e Metanamina como base [pois recebeu H+ (Prton)].

De forma anloga, podemos calcular a constante de ba-

sicidade para uma soluo aquosa diluda de Metanami-da, a 25 C e 1 atm.

comum expressarmos a acidez e basicidade de um composto pelos seus potenciais da constante de acidez (pKa) e basicidade (pKb). Observe as seguintes frmulas abaixo.

pKb= - log Kb pKa= - log Ka

TESTES DE VESTIBULARES1. (UFRGS) - O dietil ter (CH3CH2OCH2CH3) possui ponto de ebulio 36oC, enquanto o butanol-1 (CH3CH2CH2CH2OH) possui ponto de ebulio 111

oC. O butanol-1 possui ponto de ebulio maior porquea) possui maior densidade.b) apresenta maior massa molar.c) forma pontes de hidrognio intermoleculares.d) apresenta maior cadeia carbnica.e) as foras intermoleculares predominantes so do tipo van der Waals.

2. (UFRGS) -Considere as frmulas dos compostos orgnicos a seguir, numerados de 1 a 4.

No quadro abaixo so apresentados pontos de ebulio, densidade e solubilidade de trs dessas substncias.

PE (C) Densidadeg/cm3

Solubilidadeg/litrogua

( ) 36,3 0,630 0,36

( ) 118,1 1,049

( ) 56,5 0,792

Relacionado as substncias com as respectivas propriedades, obtm-se, nos parnteses, a seguinte seqncia, de cima para baixo:a) 3 2 - 1b) 2 1 3c) 4 1 3d) 3 1 2e) 4 2 1

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ApostilA QUMiCA

3. (UFRGS) Uma substncia, quando em soluo aquosa pode ou no alterar o pH dessa soluo. Assim, quando cada uma das substncias mencionadas nas alternativas estiver em soluo aquosa, quais as que tm o pH da soluo indicado corretamente?

pH < 7 pH = 7 pH > 7

a) etanico etanal etanol

b) ter etlico propanona etilamina

c) acetato de etila

propanico acetamida

d) fenol etanol anilina

e) octano benzeno metil amida

4. (UFRGS/01) Um frasco contm uma soluo orgnica constituda de uma mistura de dietilamina, pentanol, cido benzico e hexano. Essa mistura foi tratada primeiramente com soluo aquosa de cido clordrico, separando-se a frao aquosa no frasco 1. A seguir a mistura remanescente foi tratada com soluo aquosa de hidrxido de sdio, separando-se essa frao aquosa no frasco 2. As substncias separadas nos frascos 1 e 2 so, respectivamente,a)dietilamina e cido benzico.b)pentanol e cido benzico.c)hexano e pentanol.d)pentanol e cido benzico.e)dietilamina e pentanol.

5. (UFRGS) A destilao fracionada um processo de separao de lquidos com pontos de ebulio diferentes.Num experimento, a mistura dos solventes propanol, pentano e acetato de metila destilada. A ordem de obteno desses solventes atravs da destilao da mistura :a)propanol pentano acetato de metilab)pentano acetato de metila propanolc)acetato de metila pentano propanold)pentano propanol acetato de metilae)propanol acetato de metila pentano

6. (UFRGS) Numa aula de qumica, o professor colocou num copo de Becker 50 mL do solvente X, 50 mL do solvente Y e 200 mg do composto Z. Aps agitao vigorosa, foi obtido o sistema bifsico representado a seguir.

O composto Z havia sido retirado de uma prateleira em que s havia como reagentes qumicos o benzoato de sdio (C6H5COONa) e o benzoato de etila (C6H5COOCH2CH3).

A tabela abaixo mostra duas propriedades de solventes disponveis que poderiam ter sido utilizados nesse experimento.

Propriedades Solventes

Clorofrmio Etanol Hexano gua

Miscibilidade

em gua

Praticamente

imiscvel

Totalmente

miscvel

Imiscvel -

Densidade

(g/mL)

1,48 0,71 0,66 1,00

Considerando-se os dados da tabela, os solventes X e Y e o composto Z utilizados no experimento foram, respectivamente,a) hexano, gua e benzoato de etila.b) gua, hexano e benzoato de sdio.c) clorofrmio, gua e benzoato de sdio.d) gua, clorofrmio e benzoato de etila.e) etanol, gua e benzoato de sdio.

7. (Uff 2012) Em pesquisas recentes, zonas do crebro se mostraram mais ativadas em pessoas apaixonadas. So zonas ricas em dopamina e endorfina. So neurotransmissores, sendo que a endorfina tem efeito semelhante ao da morfina. Estimulam os circuitos de recompensa, os mesmos que nos proporcionam prazer em comer quando sentimos fome, e em beber quando temos sede. Estar em contato com a alma gmea, mesmo que por telefone ou e-mail, resultar na liberao de mais endorfina e dopamina, ou seja, de mais e mais prazer (Superinteressante, 2006).

Observando as estruturas da dopamina e da morfina, pode-se afirmar quea) so quirais. b) so aminas primrias. c) so amidas primrias. d) apresentam propriedades alcalinas. e) apresentam o mesmo percentual de nitrognio.

8. (Ita 2011) Assinale a opo que apresenta o cido mais forte, considerando que todos se encontram nas

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mesmas condies de concentrao, temperatura e presso. a) CH3COOHb) CH3CH2COOHc) (CH3)3CCOOHd) ClCH2COOHe) Cl3CCOOH

9. (Fuvest 2011) Um slido branco apresenta as seguintes propriedades:

I. solvel em gua.II. Sua soluo aquosa condutora de corrente eltrica.III. Quando puro, o slido no conduz corrente eltrica.IV. Quando fundido, o lquido puro resultante no conduz corrente eltrica.

Considerando essas informaes, o slido em questo pode sera) sulfato de potssio. b) hidrxido de brio. c) platina. d) cido cis-butenodioico. e) polietileno.

10. (Ufu 2011) Antigamente era mais comum entre as famlias armazenar leos usados em frituras para fabricao de sabo. Alm do leo, utilizam-se tambm gua e soda custica (hidrxido de sdio, NaOH), que eram aquecidos at que a mistura adquirisse a consistncia do sabo desejado.A respeito dessa reao assinale a alternativa incorreta.a) O leo um tipo de lipdio imiscvel em gua. b) O sabo remove gorduras e, ao mesmo tempo, dissolve-se em gua, pois parte de sua cadeia polar e parte apolar. c) O hidrxido de sdio possui caractersticas bsicas. d) A reao de formao do sabo chamada de esterificao.

11. (Enem 2 aplicao 2010) Vrios materiais, quando queimados, podem levar formao de dioxinas, um composto do grupo dos organoclorados. Mesmo quando a queima ocorre em incineradores, h liberao de substncias derivadas da dioxina no meio ambiente. Tais compostos so produzidos em baixas concentraes, como resduos da queima de matria orgnica em presena de produtos que contenham cloro. Como consequncia de seu amplo espalhamento no meio ambiente, bem como de suas propriedades estruturais, as dioxinas sofrem magnificao trfica na cadeia alimentar. Mais de 90% da exposio humana s dioxinas atribuda aos alimentos contaminados ingeridos. A estrutura tpica de uma dioxina est apresentada a seguir:

A molcula do 2,3,7,8 - TCDD popularmente conhecida pelo nome dioxina, sendo a mais txica dos 75 ismeros de compostos clorados de dibenzo-p-dioxina existentes.FADINI, P. S.; FADINI, A. A. B. Lixo: desafios e compromissos.Cadernos Temticos

de Qumica Nova na Escola, So Paulo, n. 1, maio 2001 (adaptado).

Com base no texto e na estrutura apresentada, as propriedades qumicas das dioxinas que permitem sua bioacumulao nos organismos esto relacionadas ao seu cartera) bsico, pois a eliminao de materiais alcalinos mais lenta do que a dos cidos. b) cido, pois a eliminao de materiais cidos mais lenta do que a dos alcalinos. c) redutor, pois a eliminao de materiais redutores mais lenta do que a dos oxidantes. d) lipoflico, pois a eliminao de materiais lipossolveis mais lenta do que a dos hidrossolveis. e) hidroflico, pois a eliminao de materiais hidrossolveis mais lenta do que a dos lipossolveis.

12. (Fgv 2009) Considere os seguintes compostos orgnicos:I. CH3CH2OHII. CH3COOHIII. CH3CH2COOHIV. CH3CH2NH2V.

O composto orgnico que apresenta maior carter bsico est representado em: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V.

13. (Pucsp 2008) Algumas caractersticas de determinada substncia esto descritas a seguir.- Por meio da sua reduo, obtm-se um lcool;- A sua oxidao branda origina um cido carboxlico;- solvel em gua;- A sua combusto completa produz o mesmo nmero de molculas de gs carbnico e de gua.

A substncia que apresenta essas propriedades : a) propanal c) cido propinico e) acetato de etila b) butanona d) 1-propanol

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ApostilA QUMiCA

ISOMERISMO: ISOMERIA PLANAISMEROS CONSTITUCIONAIS

O Isomerismo: definio

Conceitualmente podemos definir ISOMERIA como o fenmeno em que substncias orgnicas diferentes

apresentam a mesma formula molecular (bruta).

A isomeria est dividida de acordo as diferenas entre os ismeros, ou seja, se os dois ismeros diferem na sua frmula estrutural plana, trata-se de um caso de ISOMERIA PLANA OU ESTRUTURAL. No entanto, se a diferena for na disposio espacial de seus tomos (frmula espacial), temos um caso de ISOMERIA ESPACIAL.

Isomeria Plana ou EstruturalTambm chamados de ismeros constitucionais, diferem por que seus tomos esto conectados em uma ordem diferente. Eles so ditos terem uma conectividade diferente. Ou seja, em outras palavras so ismeros que diferem em suas frmulas estruturais plana.

Tipos de Isomeria Plana1) ISOMERIA PLANA DE POSIO: aquela em que os ismeros pertencem mesma funo o mesmo tipo de cadeia, porm diferem na posio de uma insaturao, ou de um grupo funcional, ou deu uma ramificao.

Vejamos alguns exemplos: C4H8: CH2 = CH CH2 CH3 e CH3 CH = CH - CH3

ASSUNTO 23

ISOMERIA

C3H8O:

2) ISOMERIA DE CADEIA OU NCLEO: aquela em que os ismeros pertencem mesma funo orgnica, porm apresentam diferentes tipos de cadeia.

Vejamos alguns exemplos: C4H10:CH3 CH2 CH2 CH3

3) ISOMERIA PLANA DE FUNO: aquela em que os ismeros pertencem a funes orgnicas diferentes.

Vejamos alguns exemplos: C4H8O:

C7H8O:

C2H6O: CH3 CH2 OH e CH3 O CH3

C3H6O:

Ismero de

lcool ter

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ApostilA QUMiCA

4) ISOMERIA PLANA DE COMPENSAO: aquela em que os ismeros pertencem a mesma funo orgnica, apresentando heterotomo e se diferenciam pela localizao desse heterotomo na cadeia.

Vejamos alguns exemplos: C4H10O: CH3 O CH2 CH2 CH3 e CH3 CH2 O CH2 CH3

5) TAUTOMERIA OU ISOMERIA DINMICA: um tipo de isomeria plana em que os compostos ismeros (tautmeros), cujo suas estruturas diferem consideravelmente uma da outra, coexistem em um equilbrio dinmico. Par que haja Tautomeria necessrio que haja a presena de:

Grupo Enol

ou de Carbonila Hidrogenada

TAUTOMELRIA ALDO - ENLICA: aquela em que os tautmeros so um Aldedo e um Enol primrio. (OH ligada em Csp2 primrio).

TAUTOMELRIA CETO - ENLICA: aquela em que os tautmeros so um Aldedo e um Enol secundrio. (OH ligada em Csp2 secundrio).

ISOMERIA ESPACIAL OU ESTEREOISOMERIA

GEOMETRICA CIS E TRANS

Os EstereoisomerosOs estereoisomeros no so ismeros constitucionais eles tm seus tomos constituintes conectados na mesma seqencia, ou seja, mesma frmula estrutural. ESTEREOISOMEROS (ismeros espaciais) diferem apenas no arranjo de seus tomos no espao.

Isomeria Geomtrica ou Cis e Trans a isomeria em que os estereoisomeros possuem geometria molecular diferente devido ao mesmo apresentarem rotao impedidas ligaes entre carbonos.

Isomeria Geomtrica em Compostos AlifticosEste tipo de isomeria ocorre em compostos orgnicos com as duplas ligaes entre carbonos, sendo que os carbonos da dupla devem estar ligados a radicais diferentes. E a Dupla ligao, entre os carbonos que torna a rotao impedida sobre elas:

Tipos de Ismeros Geomtricos:a) ISMERO CIS: aquele em que ligantes idnticos, de cada carbono da dupla, esto ligados NO MESMO LADO da molcula.

b) ISMERO TRANS: aquele em que os ligantes idnticos, de cada carbono da dupla ligao, esto EM LADOS OPOSTOS da molcula.

Vejamos alguns exemplos:

Isomeria Geomtrica em Compostos Cclicos Baeryana um tipo de isomeria CIS TRAS que ocorre em compostos cclicos em que dois carbonos do anel estejam ligados a dois radicais diferentes.

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ApostilA QUMiCA

Propriedades dos Estereoismeros GeomtricosDe uma maneira geral os ismeros geomtricos possuem propriedades qumicas semelhantes, j que pertencem a mesma funo orgnica, e propriedades fsicas diferentes, devido geometria molecular diferente dos ismeros, isto interfere principalmente na polaridade e no volume da molcula, veja um quadro comparativo entre os ismeros do 1,2 - dicloro - eteno.

Ismero Cis-1,2-dicloro--eteno

Trans-1,2-dicloro--eteno

P.F -80C -50C

P.E 60C 48C

Densidade 1,284g/mL 1,265g/mL

LEITURA COMPLEMENTARA VISO E A ISOMERIZAO CIS TRANS

O fenomeno da viso pode ser explicado como uma reao de isomerizao Cis Trans, ou seja, nossa retina existe um pigmento sensvel luz, constituindo pela associao do 11 cis retinal uma proteina. Este pigmento quando em contato com a luz visivel, tranformando se em seu isomero 11 - trans retinal. Esse processo leva mudanas na conformao da proteina do fotoreceptor que, em ltima isntncia, gera um impulso nervoso, que trasnmitido pelo nervo ptico ao crebro. Neste mesmo isntante uma enzima, a retinal-isomerase, converte a forma trans na forma cis possibilitando novos impulsos. Abaixo temos um esquema simplificado do mecanismo da viso, observe os hidrognios em negrito, nessa dupla que ocorrer a ISOMERIZAO CIS-TRANS.

Isomeria Z EAtualmente a nomenclatura CIS-TRANS est caindo em desuso, devido a ela dar margem a interpretaes ambguas, quando trs ou todos os ligantes, aos carbonos da dupla, so diferentes. Por exemplo, para estruturas abaixo fica difcil nomear com exatido os ismeros CIS e TRANS.

Para resolver estas questes, Trs qumicos Cahn, Ingold e Prelog, criaram o sistema de nomenclatura E-Z para substituir o antigo sistema CIS-TRANS. Neste caso E (do alemo entgegen, oposto) Z (do alemo zuzammen, junto) so reconhecidos da seguinte forma:

NOTA: A ordem de prioridade baseia-se fundamentalmente NMERO ATMICO, em caso de empate segue-se a mesma regra para os tomos ligados diretamente ao primeiro elemento ligado ao carbono da dupla, e assim sucessivamente.

ISOMERIA ESPACIAL OU ESTEREOISOMERIA

Introduo a isomeria espacial que ocorre com molculas que desviam o plano da luz polarizada (vibra em apenas uma direo). Esta capacidade denominado de ATIVIDADE PTICA. Esses compostos devem possuir assimetria molecular. Antes de estudarmos este tipo de isomeria, vamos primeiramente, ver alguns conceitos importantes.

E- Ligantes de maior prioridade em planos opostos.Z- Ligantes de maior prioridade no mesmo plano.

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ApostilA QUMiCA

LUZ NATURAL:

LUZ PLANO - POLARIZADA:

Obs: O prisma de Nicol corresponde a dois cristais de Espato de Islndia (uma variedade cristalinas de CaCO3), colocados por resina orgnica chamada de Blsamo do Canad.

Condio para uma molcula ser assimtricaPara que este fenmeno ocorra necessrio a presena de carbono assimtrico (Quiral) na molcula. Ou seja, em molculas que possuem CARBONO ASSIMTRICO OU QUIRAL OU CENTRO QUIRAL OU CENTRO ESTERIOGNICO (C*) o qual hibridado sp3 e est ligado a 4 ligantes diferentes, que acarretar na ASSIMETRIA MOLECULAR.

Categorias Gerais de Estereoismeros

ENANCIOMEROS OU ENANTIMEROS: Chamamos de enanciomeros a dois estereoisomeros que so imagens especulares, ou seja, um a imagem refletida do outro. No entanto, eles no so superponveis, devido possurem ASSIMETRIA MOLECULAR. Um exemplo disso so as mos, direita e esquerda. Uma

uma onda eletromag-ntica que se propaga no vcuo e nos mate-riais. Um feixe de luz constitudo por dois campos oscilantes mutuamente perpen-diculares um campo eltrico oscilante um campo magntico oscilante.

Quando a luz ordin-ria passa por um po-larizador (prisma de Nicol), este interage com o campo eltri-co de modo que o campo eltrico da luz emergente (e o campo magntico perpendicu-lar ao campo eltrico) oscila somente num plano. Esta uma luz plano-polarizada.

Feixe de Luz natural (no-polarizada) representando o campo eltrico perpendicular ao campo magntico oscilando em todos os planos

Feixe de Luz plano-polarizada oscilando em apenas um plano.

Representao para a luz natural.

Representao para a Luz Plano-Polarizada

ONDE:

R1 R2 R3 R4

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a imagem da outra, mas no so superponveis. Tente verificar este fato com suas mos, coloque uma na frente da outra. (Uma ser a imagem da outra). Agora tente colocar uma sobre a outra. (As mos no so superponveis, ou seja, os dedos polegares no ficam um sobre o outro).

Veja os exemplos:

Molculas Assimtricas so aquelas que no possuem um plano de simetria.

As molculas no sobreponveis s respectivas imagens especulares chamam-se QUIRAIS ( Grego: Chei = mo) para haver quiralidade necessrio que haja ASSIMETRIA MOLECULAR como foi dito antes, isto a molcula cortada em qualquer plano sempre produz duas partes diferentes.

DIASTERESOMEROS: So estereoisomeros cujas molculas no so imagens especulares uma das outras.

Desvio do plano da Luz PolarizadaQuando a substncia no desvia o plano da luz polarizada, ento se trata de uma substncia opticamente inativa. Se pelo contrario, a substncia desviar o plano da luz polarizada, trata-se de uma substncia OPTICAMENTE ATIVA. Caso a rotao do plano de polarizao da luz for para DIREITA a substncia chama-se DEXTRGERA (Lat. Dexter = direita), se a rotao for para ESQUERDA, o ismero chama-se LEVGERO (Lat. Laevus = esquerda). So representados por + e ou por d e l.

* ATIVOS: 2n onde n = no de carbonos assimtricos.

Veja os exemplos de estruturas com 1 Carbono assimtrico.

EXEMPLO 01: cido lctico, cuja frmula estrutural est abaixo, possui um carbono assimtrico.

Fazendo as projees de Fischer encontraremos dois enanciomeros um dextrgero e outro levgero

EXEMPLO 02: O 3 Bromo-2-butanol, cuja frmula estrutural possui dois carbonos assimtricos diferentes.

No exemplo acima os compostos I e II so enanciomeros, assim como os compostos III e IV. No entanto os pares I e III; I e IV;II e II e IV, so ismeros pticos, porm no so imagens especulares entre si , a estes pares de compostos chamamos diastereoismeros (ou Diastermeros). Atualmente considera-se um par de estereoisomeros que no so imagens especulares entre si, logo so diastereoismeros, logo os ismeros CIS e TRANS so diastereoismeros.

NOTA: Existem na natureza, tambm produzido em laboratrio, misturas em partes iguais de um par enanciomeros (dextrgiro e Levgiro), que devido a uma compensao intermolecular, esta mistura OPTICAMENTE INATIVA denominado mistura racmica (dl) ou Racemato.

Veja os exemplos de estruturas com 2 Carbonos Assimtrico Iguais.

FORMULA DE VANT HOF: Vant Hof observou que a quantidade de ismeros ticos guarda entre si uma progresso geomtrica de razo 2, logo o n de ismeros ativos igual a 2n, em que n representa a quantidade de carbonos assimtricos diferentes.

Projees de Fischer

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Observe a frmula estrutural plana que representa a molcula do 2,3-Dicloro-butano, possui dois carbonos assimtricos iguais mostraremos suas frmulas estruturais e suas projees de Fischer:

Projees de Fischer

No exemplo acima, nota-se que as duas ltimas estruturas na verdade correspondem, apenas eido as estruturas serem simtricas, ou seja, no h quiralidade.

OBS: Estruturas Mesgiras ou Meso-Ismero ou Mesmero: so ismeros oticamente inativos devido possurem simetria molecular, para que um composto orgnico possa formar um Mesmero basta possuir carbonos assimtricos em quantidades pares e iguais.

APLICANDO A FRMULA DE VANT HOF PARA MISTURA RACMICA

ISOMERIA PTICA EM COMPOSTOS CCLICOSOs compostos cclicos, desde que possuem Assimetria Molecular, podem apresentar ismeros pticos. Por exemplo, o 3-metil-ciclobuteno possui um carbono assimtrico e um par de enanciomeros, como veremos a seguir.

Outro exemplo interessante o 1,2-di-cloro-ciclopropono que possui dois carbonos assimtricos iguais (carbonos 1 e 2), sendo assim o ismero CIS possui simetria molecular, logo oticamente inativo, enquanto que os ismeros TRANS so assimtricos e oticamente ativos.

TESTES DE VESTIBULARES1. (UFRGS) Assinale a alternativa que relaciona corretamente o par de ismeros dados com o tipo de isomeria que apresenta: Composto1 Composto 2 isomeria

2. (UFRGS) A sarcomicina, cuja estrutura qumica est desenhada abaixo, um antibitico que apresenta ao contra tumores.

Quantos ismeros opticamente ativos so possveis para a sarcomicina?a)Umb)Doisc)Trsd)Quatroe)Nenhum

NOTA: Existem na natureza, tambm produzido em laboratrio, misturas em partes iguais de um par enanciomeros (dextrgiro e Levgiro), que devido a uma compensao intermolecular, esta mistura OPTICAMENTE INATIVA denominado mistura racmica (dl) ou Racemato. A MISTURA RACMICA OPTICAMENTE INATIVA! (50% d+ +50% l - ).

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3. (UFRGS) - O disparlure o ferormnio sexual da mariposa cigana (Lymantriadispar L.), a qual classificada como uma das pragas florestais mais graves no cultivo e manejo de florestas. O ferormnio tem sido usado no programa de manejo integrado de controle biolgico de pragas.

Com relao ao disparlure, so feitas as afirmaes seguintes. I - Apresenta isomerismo geomtrico cis-trans. II - Pertence funo orgnica ster. III - Contm dois carbonos quirais. IV - Contm trs carbonos tercirios. Quais esto corretas ?a) Apenas I e III. b) Apenas I e IV. c) Apenas II e III.d) Apenas II, III e IVe) I, II, III e IV

4. (UFRGS) - Dados os seguintes compostos orgnicos:

assinale a afirmativa correta.a) O composto II apresenta isomeria geomtrica e o composto IV, isomeria ptica.b) Apenas os compostos II e III apresentam isomeria geomtrica.c) Apenas o composto IV apresenta isomeria geomtrica.d) Todos os compostos apresentam isomeria geomtrica.e) Os compostos I e IV apresentam isomeria ptica.

5. (UFRGS) - Na natureza existem produtos que, pela modificao da disposio relativa dos ligantes de um centro quiral (carbono assimtrico), apresentam

propriedades organolpticas diferentes. Um exemplo observado no limoneno, encontrado em leos essenciais, onde um dos ismeros apresenta sabor de laranja e o outro de limo. Pode-se afirmar que estes compostos so ismerosa) geomtricos b) pticos c) de posiod) de cadeiae) de funo

6. (UFRGS) - Com a frmula molecular C4H11N, so representados os seguintes pares de compostos:.

Os pares I, II e III so, respectivamente,a) ismeros de posio, metmeros e ismeros de cadeia.b) ismeros de posio, tautmeros e ismeros funcionais.c) ismeros de cadeia, metmeros e ismeros de posio.d) ismeros funcionais, ismeros de posio e ismeros de cadeia.e) ismeros de cadeia, ismeros de posio e ismeros de cadeia.

7. (UFRGS) - Na frmula da adrenalina

que um hormnio e neurotransmissor, o carbono responsvel pela isomeria ptica o de nmeroa)1 b)2 c)3 d)4 e)5

8. (UFRGS) - Durante um exerccio fsico, grande parte da energia necessria para a movimentao dos

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msculos provm da converso anaerbica de glicose em cido lctico, cuja frmula se encontra abaixo.

Sobre esse composto, podemos afirmar que elea) contm somente tomos de carbono que apresentam geometria tetradrica.b) apresenta isomeria geomtrica.c) pode existir em duas configuraes espaciais diferentes.d) um composto cclico saturado.e) um cido -hidrxi- carboxlico.

9. (UFRGS) - Em 1887, Wislicenus determinou experimentalmente a existncia de dois ismeros com frmula estrutural plana:

HOOC - CH = CH - COOH.

O ismero cis foi denominado de cido malico e o ismero trans de cido fumrico. Sobre estes cidos correto afirmar que:a) ambos desviam a luz polarizada, porm em sentidos opostos.b) ambos tm o mesmo ponto de fuso.c) os cidos malico e fumrico no sofrem reao de desidratao.d) formam um par de antpodas pticos.e) por adio de H2, em presena de catalisador, ambos produzem o cido butanodiico.

10. (UFRGS) - Tanto o ter metlico como o lcool etlico tm a mesma frmula molecular: C2H6O. Isso significa quea) so ismeros.b) tm as mesmas propriedades qumicas.c) so lquidos a 25C.d) podem ser usados como anestsico.e) podem ser queimados na ausncia de oxignio, pois este j ocorre na molcula.

11. (UFSM/03) - O butanol e o ter dietlico possuem a frmula molecular C4H10O, portanto so _____________. Entretanto, entre as molculas do lcool, existem interaes moleculares por ______________________. Isso explica por que o ter possui o ponto de ebulio bem ________________ do que o do lcool.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.a) ismeros - pontes de hidrognio - menorb) estereoismeros - foras de Van der Waals - menor.

c) diastereoismeros - atrao dipolo-dipolo - maiord) ismeros de funo - ligao covalentes - maiore) tautmeros - atrao inica - maior

12. (UCS/97) O tipo de isomeria plana existente entre os pares de compostos: 2-buteno e ciclobutano; etanoato de metila e metanoato de etila; propanal e propanona respectivamente:a)funo, cadeia e compensao.b)cadeia, compensao e funo.c)cadeia, funo e compensao.d)funo, compensao e cadeia.e)cadeia, posio e funo.

13. (PUC/01-2) Responder questo relacionando os compostos orgnicos da colunada esquerda com seus respectivos ismeros, apresentados na coluna da direita:1 metilpropano ( ) propanona2- ciclobutano ( ) metilciclopropano3 -propanal ( ) butano4 -dietilamina ( ) metilpropilamina

A numerao correta da coluna da direita de cima para baixo, a)2 - 3 4 1b)3 4 2 1 c)3 2 1 4 d)4 1 3 2 e)1 4 2 3

14. (UFSM/03) Observe a reao de adio de gua ao fenil-acetileno:

Os produtos A e B so:a) tautmeros de uma cetona.b) aldedos ismeros de posio.c) lcoois ismeros de posio.d) tautmeros de um aldedo.e) um aldedo e uma cetona, respectivamente.

15. (FGV-SP) - Dados os compostos a seguir:

podemos afirmar que entre elas existe um caso de isomeria plana de:a) cadeiab) funoc) compensao

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d)posio e)tautomeria

16. (FUVEST/SP) A substncia Ana presena de luz solar, transforma-se na substncia B, que, por sua vez, no escuro se transforma em A.

Pelo esquema acima, pode-se afirmar que:a) h uma interconverso de ismeros.b) a transformao de A em B libera energia.c) a luz converte uma cetona em um aldedo.d) na ausncia da luz, o carter aromtico destrudo.e) no escuro, um cido carboxlico reduzido a uma cetona.

17. (CESGRANRIO) Considere os compostos:

I) 2-butenoII) 1-pentenoIII) 1,2-dimetilciclopropanoIV) Ciclobutano

Em relao possibilidade de isomeria cis-trans pode-se afirmar que:a)aparece apenas no composto I.b)ocorre em todos.c)ocorre somente nos compostos II e IV.d)aparece somente nos compostos I e III.e)s no ocorre no composto I.

18. (UERJ) O ano de 1995 assinalou o centenrio da morte de Louis Pasteur, cientista francs, que, dentre vrios trabalhos, isolou molculas enantimeras (ismeros pticos) de sais de sdio e amnio do cido tartrico. Das substncias abaixo, aquela que apresenta molculas enantimeras :a)2-pentenob)2-pentanolc)2-pentanonad)2-metilpentano

19. (FUVEST) O neurotransmissor serotonina sintetizado no organismo humano a partir do triptofano. As frmulas estruturais do triptofano e da serotonina so fornecidas a seguir.

respeito a essas molculas, pode-se afirmar quea) apenas a molcula do triptofano apresenta atividade ptica.b) ambas so aminocidos.c) a serotonina obtida apenas por hidroxilao do anel benznico do triptofano.d)elas so ismeras.e)as duas molculas apresentam a funo fenol.