Compostos Orgânicos

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Teoria

Compostos orgânicos são moléculas formadas principalmente por átomos de carbono e hidrogênio a partir de ligações covalentes entre si e com elementos, como, oxigênio, nitrogênio e halogênios.

Composto Orgânico
Composto Orgânico

Propriedades Física dos Compostos Orgânicos

As Propriedades físicas dos compostos orgânicos como ponto de fusão, ponto de ebulição e solubilidade nos ajudam a diferenciar um composto de outro.

Essas propriedades físicas estão diretamente ligadas à estrutura molecular e suas interações intermoleculares.

Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

Os pontos de fusão e de ebulição de compostos orgânicos são um indicativo da força das interações intermoleculares. De uma forma geral, quanto maior a força intermolecular maior será os pontos de fusão e de ebulição.

  • Interações de Van der Waals: São interações fracas presentes entre as os seguimentos apolares das moléculas. São as forças intermoleculares presente em abundância nos hidrocarbonetos.
    • Para moléculas com o mesmo tipo de interação, os valores de PF e PE aumentam a medida que a massa molar do composto aumenta.

  • Interações de Dipolo-dipolo: São interações que surgem a partir da diferença de eletronegatividade entre os elementos do composto carbônico. A polaridade da molécula gera um efeito de atração dos elétrons de uma ligação ao átomo mais eletronegativo do par de átomos ligantes.
    • Quanto maior a polaridade da molécula, maiores são os PF e PE.

  • Ligações de Hidrogênio: São atrações dipolo-dipolo muito fortes ocorrem entre átomos de hidrogênio ligados a átomos fortemente eletronegativos e de raio atômico pequeno (F, O ou N). Nessa interação o hidrogênio interage com os pares de elétrons não-ligantes de outros desses átomos (F, O ou N) sem ser o átomo ao qual já esteja ligado.
    • A presença da ligação de hidrogênio aumenta os pontos de fusão e ebulição do composto carbônico.

Solubilidade de Compostos Orgânicos

Uma regra bastante prática para a solubilidade de compostos orgânicos é “semelhante dissolve semelhante”, seguindo essa ideia temos que:

  • Solventes polares dissolvem os solutos polares;
  • Solventes apolares dissolvem os solutos apolares;
  • Solvente apolar não dissolve um soluto polar;
  • Solvente polar dissolve um solvente apolar.

A água é uma molécula polar, então quanto maior a polaridade de um composto orgânico, maior a sua solubilidade na água!

A solubilidade dos compostos orgânicos em água também dependem do tamanho da região apolar. Em álcoois por exemplo, quanto maior a cadeia carbônica, menor a sua solubilidade em água.

Principais grupos orgânicos

Existem vários tipos de compostos orgânicos, aqui eu vou só te dar uma palhinha dos principais grupos!

Hidrocarbonetos

Os hidrocarbonetos, como o próprio nome indica, são compostos formados somente por átomos dos elementos carbono e hidrogênio. Eles são compostos apolares, onde o principal tipo de interação intermolecular existente é a interação de Van der Waals.

Funções Oxigenadas

As Funções oxigenadas As são compostos orgânicos que além do carbono e hidrogênio, possuem o elemento oxigênio.

Como o oxigênio é um elemento muito eletronegativo, as funções oxigenadas tendem a ser compostos polares e além da interação de Van der Waals, temos a interação do tipo dipolo-dipolo e a ligação de hidrogênio.

Isso quer dizer que os pontos de fusão e ebulição das funções oxigenadas são maiores que dos hidrocarbonetos com mesmo peso molecular.

Funções Nitrogenadas

As funções nitrogenadas são compostos orgânicos que tem a presença do nitrogênio. Elas são divididas em tipos, dependendo da configuração da ligação carbono-nitrogênio.

  • Aminas: são compostos que apresentam um nitrogênio ligado diretamente a um, dois ou até três átomos de carbono saturados.
    • As aminas podem ainda ser classificadas como primárias, secundárias ou terciárias, em função da quantidade de carbonos com que o nitrogênio se liga

  • Amidas: são compostos que apresentam uma carbonila ligada ao nitrogênio.
    • Assim como as aminas, elas também podem ser classificadas como primárias, secundárias ou terciárias.

  • Nitrilas: são compostos que se caracterizam por um nitrogênio ligado por meio de uma ligação tripla a um átomo de carbono, formando o grupo funcional chamado cianeto

Representação dos compostos orgânicos

Agora, pra fechar com chave de ouro, se liga nesse vídeo ensinando tudo o que você precisa saber sobre a classificação e representação de compostos orgânicos!

Agora, vamos praticar com exercícios?!

Principais grupos orgânicos

Representação dos compostos orgânicos

Exercícios Resolvidos

Exercício Resolvido #1

Determine as fórmulas moleculares dos compostos químicos litados a seguir.

A)

B)

Passo 1

Vamos fazer aqui a letra A.

Para resolver isso aí precisamos sempre lembrar que os carbonos precisam ter 4 ligações e que cada vértice e cada ponta da cadeia carbônica representa um átomo de carbono e os tracinhos desenhados entre os vértices são ligações entre átomos de carbono.

Então temos:

  • faz uma ligação com outro carbono e logo completa as ligações se ligando a átomos de Hidrogênio.
  • faz ligações com átomos de carbono e precisa fazer ligações com Hidrogênio para completar as suas ligações
  • faz ligações com outros átomos de carbono e faz apenas ligação com átomos de Hidrogênio.
  • faz uma ligação com outro carbono e se liga à 3 átomos de Hidrogênio.
  • faz ligações com átomos de carbono e ligações com Hidrogênio.
  • faz ligações com átomos de carbono e ligações com Hidrogênio
  • faz uma ligação com outro carbono e se liga à 3 átomos de Hidrogênio.

Somando o total de cada tipo de átomos teremos a fórmula molecular.

Logo a fórmula será C 7 H 16

Passo 2

Agora partiu letra B.

Seguindo a mesma lógica teremos que a molécula apresenta vários carbonos que tem as mesmas ligações.

  • fazem ligações com átomos de carbono e uma com átomo de Hidrogênio aí ficam
  • Já os apresentam 4 ligações com átomos de carbono e não se ligam com átomos de Hidrogênio.

Somando a fórmula molecular ficamos com C 10 H 8

Resposta

  1. C 7 H 16
  2. C 10 H 8

Exercício Resolvido #2

Escrever a fórmula de linha de ligação para:

Passo 1

Vamos montar a fórmula em bastão de uma molécula a partir de sua fórmula condensada. nas fórmulas em linha temos que:

cada vértice e cada ponta da cadeia carbônica representa um átomo de carbono e os tracinhos desenhados são as ligações químicas, mas que as ligações entre carbono e Hidrogênio serão sempre ocultadas.

Dessa forma chegaremos a senguinte estrura:

Resposta

Exercício Resolvido #3

Escrever fórmulas estruturais planas para cada uma das fórmulas de linha de ligação seguintes.

Passo 1

Pegando a letra A teremos que ver que para resolver isso aí precisamos sempre lembrar que na estrutura em bastão so átomos de carbono são os pontos e vértices, enquanto que os átomos de hidrogênio ligados ao carbono estão ocultos.

Passo 2

Pegando a letra A temos agora a seguinte estrutura:

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Exercício Resolvido #4

Explique a diferença entre as acidez das seguinte moléculas:

Passo 1

Temos aqui uma situação diferente do que se espera num primeiro momento afinal sabemos que o oxigênio é mais eletronegativo que o enxofre, e por isso espara-se que o fenol fosse mais ácido que o tiofenol. Então temos que buscar alguma diferença entre as ligações S H   e   O H .

Passo 2

Bem temos que compreender quala a diferença entre o S e o O .

  • Oxigênio: tem 6 elétrons na sua camada de valencia que é a segunda camada eletrônica
  • Enxofre: tem 6 elétrons na sua camada de valencia que é a terceira camada eletrônica

Esse problema é similar a responder o motivo do H 2 S ser mais ácido que o H 2 O .

Isso acontece por que a ligação H - S é mais fraca que a ligação H - O essa diferença é devido aos orbitais do enxofre serem maiores que os do oxigênio de forma que o comprimento dessa ligação química é ainda maior e por isso ela é facilmente rompida.

Resposta

Desenvolvimento acima

Exercício Resolvido #5

Apresente as fórmulas estruturas condensadas e as fórmulas moleculares das moléculas a seguir:

Passo 1

Vamos pegar essa esrutura em bastão da letra A e descobrir a sua fórmula condensada. Então vamso ter muito cuidado em relação aos átomos de Hidrogênio tem ligado em cada carbono.

Seguindo a soma dos átom os teremos a seguinte fórmula molecular C 6 H 13 N

Passo 2

Pegando a letra B temos agora a seguinte estrutura:

Após somar todos os átomos descobrimos a fórmula molecular C 8 H 16 O

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)