Química Orgânica – Aula 1 Fórmulas moleculares

Química Orgânica – Aula 1
Fórmulas moleculares, estruturais
Para compreendermos a química em geral
dividimos essa em alguns segmentos. Um desses é a química orgânica, tema o
qual será o assunto de nossas próximas aulas. A química orgânica: A química
do Carbono!
Química Orgânica – A química do Carbono
Os compostos orgânicos são formados por cadeias de átomos de
carbono ligados entre si ou a outros elementos químicos. Atualmente, sabe-se
da existência de milhares desses compostos.
Essas substâncias são muito importantes no cotidiano e podem ser
usadas tanto para beneficiar quanto para prejudicar outros. Por exemplo, o que
seria de nós sem os combustíveis, tais como os derivados do petróleo (como a
gasolina e o óleo diesel), o etanol, os biocombustíveis, o carvão e o gás natural?
Como seria a nossa sociedade sem os polímeros, sintéticos e naturais, como os
plásticos e a borracha? Como viveríamos sem os medicamentos? Sem contar
os cosméticos, os produtos de higiene e limpeza.
Por outro lado, existem também inseticidas que são mal usados e
destroem ecossistemas; há as armas químicas, venenos, drogas etc. Todos
possuem substâncias orgânicas que podem trazer muitos malefícios. Em função
dessa gama muito grande de compostos orgânicos em nosso dia a dia é
necessário que compreendamos um pouco de como essa parte da química se
organiza. Para facilitar nossa vida, iremos verificar que ela nos permite classificar
o grande número de compostos orgânicos em um número relativamente
pequeno de famílias, com base nas suas estruturas. Então, primeiramente,
devemos aprender como representar esses compostos.
FÓRMULA MOLECULAR E ESTRUTURAL E DOS COMPOSTOS
ORGÂNICOS
Os compostos orgânicos podem ser representados de diversas formas,
como por meio de uma fórmula estrutural plana, de uma fórmula estrutural
simplificada ou condensada ou de uma fórmula de traços. No entanto, a
representação mais simples é por meio da fórmula molecular.
Na fórmula molecular indicamos apenas quais elementos e quantos
átomos de cada elemento a molécula possui. Por exemplo, a fórmula molecular
da sacarose é C12H22O11, a fórmula da glicose é C6H12O6, e a fórmula do etanol
é C2H6O. Entretanto, a fórmula molecular não indica muito a respeito da estrutura
do composto. Para isso, utilizamos outras fórmulas. Veja os exemplos abaixo:
1. Fórmula Estrutural Plana: essa fórmula mostra a arrumação ou a
disposição dos átomos dentro da molécula. Por exemplo, abaixo temos a
fórmula estrutural plana de um dos hidrocarbonetos presentes na gasolina.
Veja que, nessa fórmula, todos os átomos e todas as ligações existentes
entre eles são mostrados. Agora, para determinar a fórmula molecular desse
composto, basta contar a quantidade de átomos de cada elemento e
colocar um índice do lado inferior direito do elemento em questão.
Um aspecto importante a ser ressaltado é que sempre começamos a
fórmula molecular dos compostos orgânicos a partir do elemento carbono,
pois ele é o constituinte principal dessas substâncias. Veja o exemplo:
Visto que são 8 carbonos, começamos a escrever a fórmula molecular
assim: C8. Para completar essa fórmula, contamos a quantidade de hidrogênios:
Portanto, sua fórmula molecular é C8H18.
2.
Por meio da fórmula estrutural simplificada ou condensada: nesse
tipo de fórmula, a quantidade de hidrogênios é abreviada. Por exemplo, veja
a mesma fórmula da molécula encontrada na gasolina, agora de forma
condensada:
Desse modo fica até mais fácil de contar a quantidade de hidrogênios, basta
somar os índices (3 +3+ 3 +2 +1 +3 +3 = 18).
Mas vejamos agora a fórmula estrutural condensada do ácido linoleico, que
existe em vegetais como o algodão, a soja, o girassol, etc. e que é usado em
tintas e vernizes:
H3C─CH2─CH2─CH2─CH2─CH═CH─CH2─CH═CH─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─CH2─COOH
Contando a quantidade de carbonos, de hidrogênios e de oxigênios, temos a
seguinte fórmula molecular do ácido linoleico: C18H32O2.
3.
Por meio da fórmula de traços: essa fórmula simplifica ainda mais a
forma de representar os compostos orgânicos, sendo que ela omite os grupos
C, CH, CH2 e CH3.
Um exemplo é a molécula de linoleico, veja como ela fica:
Vamos contar a quantidade de carbonos primeiro, lembrando que, nessa
fórmula, cada ligação entre carbonos é representada pelo traço. Assim, as
pontas, bem como os dois pontos da inflexão, correspondem a átomos de
carbono.
Temos então: C18
Agora, para contar a quantidade de hidrogênios, temos que lembrar que as
ligações entre os carbonos e os hidrogênios ficam subentendidas, pois se sabe
que o carbono faz quatro ligações; assim, a quantidade de ligações que estiver
faltando é a quantidade de hidrogênios ligados a esse elemento.
Veja as explicações abaixo:
Assim, a quantidade de hidrogênios será: 32.
Já a quantidade de oxigênios é bem simples de contar, pois são apenas
dois. Sendo que a fórmula molecular é: C18H32O2.
4. Fórmula de Lewis: podemos verificar também a utilização da
representação proposta por Lewis, a qual indica os elétrons compartilhados,
representando a ligação covalente formada pelos átomos, conforme
aprendemos nas aulas passadas. Como um exemplo, veja o gás metano, cuja
molécula é CH4.
A fórmula estrutural dessa molécula pode ser
verificada na figura a esquerda. Ou seja, o carbono faz 4
ligações, sendo cada uma com um átomo de hidrogênio.
Nessas ligações, ocorre o compartilhamento de um
elétron de cada átomo de hidrogênio com o átomo
central de carbono. Desse modo, podemos verificar que
a fórmula de Lewis desse composto será indicada de
acordo com a figura a direita.
Ficou com alguma dúvida? Mande um email para a
profª em [email protected]
Bons estudos!
Referências
Fogaça, Jennifer. Fórmulas Moleculares de Compostos Orgânicos.
Disponível em <http://www.brasilescola.com/quimica/formulas-molecularescompostos-organicos.htm>. Acesso em 05-08-2014.