QUIMICA X

O íon carbonato CO32- pode ser representado por três estruturas de Lewis equivalentes. Estas três estruturas são semelhantes, mas não são iguais: A posição da ligação dupla carbono-oxigénio torna-as diferentes. Quando é possível desenhar várias estruturas de Lewis equivalentes para a mesma molécula (ou íon), diz-se que essa molécula (ou íon) apresenta ressonância. Cada uma das estruturas de Lewis será uma estrutura contribuinte. A verdadeira estrutura do íon carbonato será um híbrido das estruturas A, B e C. Todas as suas ligações carbono-oxigênio têm o mesmo comprimento, e todos os oxigênios têm a mesma carga. Que regras se devem obedecer ao escrever estruturas contribuintes? 1. Todas as estruturas deverão ter o mesmo número de eléctrons. A estrutura E tem 12 eléctrons e a estrutura F tem 14 eléctrons. Isto não é permitido pela primeira regra.... 2. A regra do octeto deve ser obedecida. 3. As estruturas contribuintes mais importantes têm o maior numero possível de octetos completos...

Eliminações são reações em que, por saída de dois grupos de átomos de carbono vizinhos se formam ligações duplas e triplas. A eliminação acompanha normalmente as reações de substituição nucleófila, em maior ou menor grau: O nucleófilo tanto pode atacar nucleofilicamente o carbono do grupo migrante como os átomos de hidrogênio. O dupleto electrônico deixado pelo H ataca intramolecularmente o outro átomo de carbono, expulsando C e dando origem a uma ligação dupla C=C. Tal como a substituição nucleofílica, a eliminação também pode ocorrer por dois processos: a eliminação pode ser unimolecular (E1) ou bimolecular (E2). E1 A eliminação unimolecular realiza-se em dois processos elementares, sendo o primeiro comum às SN1. O processo mais lento é a saída do grupo migrante: um processo unimolecular, i.e., cuja velocidade só depende da concentração de uma espécie. E2 Realiza-se num único processo elementar, bimolecular. A saída de H e de X dá-se mais ou menos ao mesmo tempo: A velocidade do p...

Um nucleófilo (base de Lewis) é um ânion ou molécula neutral que possui um par de eléctrons não-compartilhados. P. ex. quer HO- quer H2O podem atuar como nucleófilos reagindo com alcanos halogenados para produzir álcoois: Muitas substâncias podem atuar como substratos de substituições nucleófilas, além dos derivados halogenados dos alcanos. Para ser reativa, uma molécula deve possuir bons grupos migrantes. Nos alcanos halogenados o halogênio substituinte é o grupo migrante: deixa a molécula sob a forma de ânion. Para ser um bom grupo migrante, o substituinte deve ser capaz de deixar a molécula sob a forma de íon (ou molécula) relativamente estável, fracamente básico. Os halogenetos são relativamente estáveis e são bases muito fracas, pelo que constituem bons grupos migrantes. Substituições nucleófilas unimoleculares (SN1). Uma reação diz-se unimolecular quando (a pressão e temperatura constantes) a sua velocidade só depende da concentração de um dos reagentes. Isto significa que o pass...

A quase totalidade dos compostos orgânicos são derivados da petroquímica. Cerca de 90% do petróleo é usado como combustível, e o restante dá origem aos plásticos, às colas, aos detergentes, etc., etc. Após uma purificação prévia, em que se removem areias e outros detritos, o petróleo é submetido a destilação fracionada, para se obter os seus diversos componentes: Gás Gasolinas (C5-C12) Querosene (gás de iluminação) C12-C18 Gasóleo (C18-C25) resíduo (cadeias mais longas). Após destilação do resíduo sob vácuo, obtêm-se os óleos lubrificantes e os asfaltos. Para fazer gasolinas a partir de querosene i.e. compostos de cadeia curta a partir de compostos de cadeia mais longa, faz-se o “cracking catalítico” num reator de leito fluidizado (catalizador Al2O3-SiO2). Neste reator também existe H2, para reduzir as olefinas (que formariam gomas), o enxofre (que envenena os catalisadores) e o azoto (pois os óxidos de azoto são poluentes). O catalizador removerá hidreto dos hidrocarbonetos, dando ori...

A hibridação das orbitais do átomo de carbono O átomo de carbono possui uma orbital de valência s e três orbitais de valência p. As orbitais atómicas de dois átomos distintos podem combinar-se, de forma a formar orbitais moleculares, i.e. formarem uma ligação química. Uma orbital s pode-se combinar com outra orbital s (ou com uma orbital p) para formar uma ligação s. Duas orbitais p podem-se combinar entre si para formar uma ligação p. Só se formarão ligações p se não fôr possível formar ligações s. Como as três orbitais p são perpendiculares entre si, seria de esperar que as orbitais moleculares formadas com essas orbitais também fossem perpendiculares. Acontecerá isso na realidade? Apresentam-se a seguir as estruturas de alguns compostos de carbono simples: Verifica-se que na molécula de metano (tetraédrica) os ângulos de ligação são de aproximadamente 109,5 º. No etileno são de 120º e no acetileno são de 180 º. Como é que isto se pode explicar? No caso do metano, a orbital s mistura...

Numeração da estrutura fundamental Deve numerar-se de modo a que os números mais baixos correspondam: ao hidrogénio indicado aos grupos principais às ligações múltiplas às ligações duplas aos prefixos (citados por ordem alfabética) + ligações múltiplas aos primeiros prefixos Estes critérios são aplicados sucessivamente até que seja possível uma decisão. Critérios Numeração A -> B Numeração B -> A H-indicado (não existe) - - Grupos Principais 2,7 2,7 Lig. mult. 3,5 3,5 Lig. dupl 3,5 3,5 Prefixos + lig. mult. 3,4,5,5(a) 3,4,5,5(a) Primeiros prefixos 4-etil 5-metil (a) lig. duplas em C3 e C5. Substituintes (indicados por prefixos) nos C4 e C5. Números citados numa sequência crescente. Como os prefixos são citados por ordem alfabética, etil Como se forma o nome do composto? Com base na estrutura ou cadeia fundamental vamos indicar as características especiais do composto. Estas características são indicadas por meio de prefixos e sufixos e por meio de números (para as localizar). Qua...

Hidrocarbonetos acíclicos Os hidrocarbonetos saturados (substituídos ou não) designam-se genericamente por alcanos. Os primeiros quatro alcanos lineares denominam-se metano, etano, propano e butano. Os nomes dos membros superiores desta série formam-se à custa de um prefixo que indica o número de átomos de carbono e do sufixo -ano. n n 1 Metano 14 Tetradecano 2 Etano ... .... 3 Propano 20 Icosano 4 Butano 21 Henicosano 5 Pentano 22 Docosano 6 Hexano 23 Tricosano 7 Heptano 24 Tetricosano 8 Octano ... ... 9 Nonano 30 Triacontano 10 Decano 40 Tetracontano 11 Undecano 50 Pentacontano 12 Dodecano 60 Hexacontano 13 Tridecano 70 Heptacontano O nome dos radicais univalentes obtidos por eliminação de um átomo de hidrogénio dum átomo de carbono terminal obtém-se substituindo a terminação -ano por -ilo. Ex. Metilo, etilo, propilo, butilo, dodecilo... Os hidrocarbonetos com cadeias duplas denominam-se alcenos. Os nomes dos alcenos obtêm-se dos nomes dos alcanos correspondentes por substituição d...