Professor • Arilson Aluno (a): _____________________________________ Representação de fórmulas estruturais H3C Os químicos orgânicos usam várias maneiras para escrever fórmulas estruturais dos compostos orgânicos. Os tipos mais comuns de representação são: fórmula de traço, fórmula condensada e fórmula de linha. CH2 CH2 C C C H CH2 H3C CH2 C C H C H Na fórmula de linha assumimos que o número de átomos hidrogênio, necessário para satisfazer as valências do átomo de carbono, estão presentes mas não os escrevemos.Outros átomos são escritos. Cada ponto de intersecção se duas ou mais linhas e o final de uma linha representam um átomo de carbono, a não ser que algum outro átomo esteja sendo incluído. CH2 CH3 CH CH2 O H2C CH2 H2C CH2 = CH H3C C CH3 = H3C CH2 CO CH3 C C C C C C H = = H H Os compostos que possuem essa estrutura são denominados de aromáticos e serão estudados posteriormente. CH3 = CH CH O OH Br CH CH2 NH2 NH2 H3C COOH Abertas ou acíclicas ou alifáticas = Os carbonos das extremidades não estão ligados. Não apresentam ciclos (anéis). CH2 CH3 CH2 1)Quanto ao fechamento da cadeia OH CH = H3C Classificação das cadeias carbônicas CH3 H3C H = CH2 CH3 OH H Fórmula de linha H H H H Fórmula de traço CH C A simplificação abaixo é muito utilizada nas fórmulas estruturais. No momento o importante e saber interpretar a simbologia do círculo que substitui três duplas alternadas no hexágono. H H H H H C H3C H3C Fórmulas condensadas H H H H Fórmula de traço H3C(CH2)3CH3 O CH3 ou H3CCH2CH2CH3 CH2 CH3 = O H3C H H H H H C CH2 02 05/02/2013 Química CH CH CH2 CH3 = CH Br Fechadas ou cíclicas ou cicloalifáticas ou alicíclicas = Os carbonos das extremidades estão ligados formando ciclos (anéis). CH3 H3C CH2 CH2 C C CH2 = CH3 Os carbonos da tripla ligação e os seus vizinhos devem ser representados em linha reta devido à geometria linear desse tipo de carbono. CH3 H3C C CH2 CH CH2 O CH3 H3C C = C O CH2 CH2 C Observação: OH CH3 Cadeias fechadas ramificadas podem ser classificadas como mistas. CH3 O OH O A fórmula molecular indica o número total de cada átomo na molécula. OH H3C CH CH3 O CH CH CH2 NH2 CH3 C7H17ON Fórmula molecular As fórmulas condensadas podem ser simplificadas pelo uso de parênteses ou pela omissão de algumas ligações. www.cursosimbios.com.br 2)Quanto à disposição dos átomos Ramificadas = São aquelas que apresentam no mínimo três extremidades de carbono quando são abertas ou no mínimo uma extremidade de carbono fora do ciclo quando são fechadas. A presença de pelo menos um carbono terciário e/ou quaternário também torna a cadeia ramificada. N N CH3 1 Normais ou retas sou lineares = São aquelas que apresentam somente duas extremidades de carbono quando abertas ou nenhuma quando são fechadas. Existe uma única sequência de carbonos na cadeia. Classificação das cadeias carbônicas aromáticas Os critérios de classificação de cadeias aromáticas são os seguintes: 1)Quanto ao número de núcleos benzênicos Mononuclear = Possui um único núcleo benzênico Polinuclear = Possui mais de um núcleo benzênico que podem estar isolados (separados) ou condensados (juntos). 3)Quanto aos tipos de ligação Saturadas = Apresentam somente ligações simples entre os átomos de carbono. O Núcleos isolados OH Insaturadas = Apresentam ligações duplas ou triplas entre os átomos de carbono. Núcleos condensados Resumo de classificação de cadeias Observação: Todo composto que possui ligações π é um composto insaturado, no entanto, a sua cadeia pode ser saturada. É importante não confundir o critério de classificação de “cadeia” e “composto” quanto aos tipos de ligação. O Cadeia saturada => não possui ligação 𝜋 entre carbonos Composto insaturado => possui ligação 𝜋 4)Quanto à natureza dos átomos Homogêneas = Não possuem nenhum átomo diferente de carbono entre carbonos. Heterogêneas = Possuem pelo menos um heteroátomo entre carbonos. De acordo com as recomendações da IUPAC, um heteroátomo e qualquer átomo de um elemento diferente de carbono ou hidrogênio que faz parte da cadeia carbônica. Classificação de compostos orgânicos Com base no tipo de cadeia carbônica os compostos orgânicos podem ser classificados em três grandes grupos: Observação: As cadeias fechadas homogêneas podem ser classificadas como homocíclicas e as fechadas heterogêneas como heterocíclicas. Cl Homocíclica www.cursosimbios.com.br O Heterocíclicos = Possuem cadeia carbônica heterocíclica. O S Aromáticos = Possuem núcleo benzênico. Heterocíclica 2 Alifáticos = Todo composto que não é aromático ou heterocíclico é alifático, ou seja, são os demais. H3C CH CH3 N OH H O A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) V–F–V–F–F b) F–V–V–V–V c) V–V–V–V–F d) F–F–F–F–V e) F–F–F–V–V 04. Observação: Devemos ter muito cuidado com o termo alifático. Em classificação de “cadeias” alifático é sinônimo de cadeia aberta e em classificação de “compostos” alifático é um composto que não é aromático ou heterocíclico.Observe o exemplo a seguir: é matéria-prima do tensoativo mais utilizado na fabricação de detergentes domésticos. Tendo baixo custo e boa biodegradabilidade, é excelente agente emulsionante.O dodecilbenzeno é um a) alceno de massa molar igual a 246g. b) composto com doze átomos de carbono na parte linear e cinco átomos de carbono na parte cíclica da cadeia. c) composto aromático de fórmula mínima C 5 H 3 . d) hidrocarboneto de fórmula molecular C 18 H 30 . e) alcano de cadeia carbônica mista. Classificação da cadeia => Cadeia fechada Classificação do composto => Composto alifático Exercícios propostos 01. (UDESC SC/2011) Analise o composto representado na figura abaixo. H3C CH3 CH3 CH2 CH2 CH 05. CH3 CH2 CH CH C CH3 CH2 (PUC RS/2010) O dodecilbenzeno, cuja estrutura é representada por (UFG GO/2007)Monoterpenos, substâncias de origem vegetal e animal, podem ser divididos em acíclicos, monocíclicos e bicíclicos. São exemplos de monoterpenos as estruturas a seguir. 1 CH2 2 3 OH CH3 CH3 Assinale a alternativa correta em relação ao composto. a) Este composto representa um alcano de cadeia linear. b) Este composto possui apenas três carbonos terciários. c) Este composto possui quatro insaturações. d) Neste composto encontra-se apenas um carbono assimétrico. e) Este composto é representando pela forma molecular C 16 H 32 . 02. 03. (UEPG PR/2010) Sobre a química do átomo de carbono, assinale o que for correto. 01. Denomina-se por carbono terciário aquele que se liga através de uma ligação tripla a outro átomo de carbono. 02. Os átomos de carbono conseguem formar longas cadeias, as quais são denominadas de insaturadas, caso apresentem além de ligações simples, também duplas ou triplas dentro da cadeia carbônica. 04. Os átomos de carbono são os mais abundantemente encontrados nas moléculas orgânicas típicas, juntamente com o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio. 08. O átomo de carbono por possuir quatro elétrons na camada de valência é capaz de estabelecer quatro ligações covalentes, como pode ser observado no metano. α-pineno mirceno 4 ( sua fórmula mínima é idêntica à do benzeno. apresenta cadeia heterogênea e mista. possui o anel benzênico em sua estrutura. apresenta em sua estrutura somente um átomo de carbono quaternário. ) apresenta em sua estrutura somente um átomo de carbono com geometria tetraédrica. www.cursosimbios.com.br 6 OH OH mentol α-terpenol turjona Entre os monoterpenos representados, são acíclico, monocíclico e bicíclico, respectivamente: a) 1, 2 e 3 b) 1, 3 e 5 c) 2, 3 e 5 d) 2, 4 e 6 e) 2, 4 e 5 06. (UCS RS)A preocupação com o bem-estar e a saúde é uma das características da sociedade moderna. Um dos recentes lançamentos que evidenciam essa preocupação no setor de alimentos é o leite com ômega-3. Essa substância não é produzida pelo nosso organismo, e estudos revelam que sua ingestão é importante para evitar problemas cardiovasculares. A estrutura química do ômega-3 pode ser assim representada: O H3CCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7 C OH Com relação à estrutura química do ômega-3, é correto afirmar que essa substância possui cadeia carbônica a) alifática, homogênea, saturada e ramificada. b) alicíclica, heterogênea, insaturada e ramificada. c) alifática, homogênea, insaturada e normal. d) homocíclica, heterogênea, saturada e normal. e) alicíclica, homogênea, saturada e normal. Em relação a esse composto, afirma-se que ) ) ) ) 5 O (PUC RS/2009) Considere as informações a seguir e preencha os parênteses com V para verdadeiro e F para falso.O estireno, representado pela fórmula estrutural abaixo, é obtido a partir do petróleo, sendo usado principalmente pelas indústrias de plásticos e de borrachas. ( ( ( ( linalol 07. (UFAM) A cadeia carbônica abaixo é classificada como: OH 3 a) b) c) d) e) Aberta, ramificada, insaturada, heterogênea Alicíclica, ramificada, insaturada, heterogênea Acíclica, ramificada, insaturada, homogênea Alifática, linear, saturada, homogênea Aberta, linear, saturada, heterogênea auxina natural do vegetal é o ácido indolacético (AIA), um composto orgânico simples, com a seguinte fórmula estrutural. CH2 N 08. (UEPB) Analise as proposições acerca da estrutura a seguir: O H C H2 C H C CH3 I. II. III. IV. Qual é a sua fórmula molecular? a) C 10 H 11 O 2 N b) C 10 H 11 NO c) C 10 H 9 NO 2 d) C 11 H 8 ON e) C 10 H 10 ON O C (CH2 )3 CH3 H 13. é Naftaleno a) b) c) d) e) Assinale a alternativa correta. a) Apenas a proposição I esta correta. b) Apenas as proposições II e III estão corretas. c) Apenas a proposições IV esta correta. d) Apenas as proposições I, II e III estão corretas. e) Todas as proposições estão corretas. CH3 a) b) c) d) (PUC Camp SP/2011) A fórmula molecular do naftaleno Tem formula molecular C 7 H 12 O. Apresenta apenas dois átomos de carbono terciários. Não contem ligação pi (π). É classificada como uma cadeia carbônica alicíclica, saturada e heterogênea. 09. (ITE SP)O composto orgânico, de fórmula plana, possui: CH3 H C C CH2 CH3 CH3 CH3 5 carbonos primários, 3 carbonos secundários, 1 carbono terciário e 2 carbonos quaternários. 3 carbonos primários, 3 carbonos secundários, 1 carbono terciário e 1 carbono quaternário. 5 carbonos primários, 1 carbono secundário, 1 carbono terciário e 1 carbono quaternário. 4 carbonos primários, 1 carbono secundário, 2 carbonos terciários e 1 carbono quaternário. 10. (UNIRIO RJ) A umbeliferona é obtida da destilação de resinas vegetais (umbelliferae) e é usada em cremes e loções para bronzear. O HO COOH C 10 H 8 C 10 H 10 C 10 H 20 C 12 H 10 C 12 H 24 GABARITO 01. 02. 03. 04. 05. 06. 07. 08. 09. 10. 11. 12. 13. B 14 A D D C C C C B C C A RASCUNHO O Classifica-se sua cadeia como: a) cíclica, alicíclica, normal insaturada. b) cíclica, aromática, mononuclear. c) cíclica, aromática polinuclear de núcleos condensados. d) cíclica, alicíclica, ramificada, insaturada. e) acíclica, aromática, polinuclear da núcleos isolados. 11. (PUC Camp SP)Na Copa do Mundo realizada nos EUA, uma das substâncias responsáveis pela eliminação de Maradona foi a efedrina: CH CH CH3 OH NH CH3 Qual é a fórmula molecular dessa substância? a) C 10 H 21 NO b) C 10 H 20 NO c) C 10 H 15 NO d) C 10 H 10 NO e) C 9 H 10 NO 12. (USJT SP) As auxinas correspondem a um grupo de substâncias que agem no crescimento das plantas e controlam muitas outras atividades fisiológicas. Foram os primeiros hormônios descobertos nos vegetais. A www.cursosimbios.com.br 4