segunda-feira, 7 de novembro de 2016

Funções Orgânicas Aula I

As funções orgânicas são funções que se diferenciam das inorgânicas por suas moléculas conterem cadeias de carbonos ou carbonos ligados a hidrogênios.
Chamamos de carbono saturado, um átomo de carbono que está fazendo ligações simples. Como o carbono é tetra valente (faz até quatro ligações) normalmente estas ocorrem entre hidrogênios.
Um exemplo clássico de molécula orgânica saturada é o gás metano (CH4):



Pela regra do octeto, o carbono se estabilizará com 8 elétrons em sua camada de valência. Já o hidrogênio, com dois.
Note que através desta ligação covalente, o carbono e todos os hidrogênios em volta estão estáveis, pois o carbono possui 4 elétrons em sua camada de valência, ligado a quatro hidrogênios e compartilhando destes seus elétrons (1 de cada) ele se estabilizará com os 8 elétrons. Assim como o hidrogênio irá se estabilizar compartilhando 1 elétron do carbono.
Portanto, um carbono saturado é aquele carbono que está fazendo ligações simples.

Os carbonos insaturados por sua vez, são aqueles átomos de carbono que estão fazendo duplas ou triplas ligações, como por exemplo, o eteno (C2H4) ou o etino (C2H2):




Sabendo disso, é importante saber que temos alguns grupos funcionais orgânicos muito importantes que aparecem com frequência nas provas e exames de química: 

Função Hidrogenada:

Hidrocarbonetos:
Os hidrocarbonetos são moléculas que contém cadeias de carbonos ligadas a apenas hidrogênios, como os exemplos acima do metano, etino e eteno.
As cadeias de carbono + hidrogênio (os hidrocarbonetos) podem aparecer de três formas distintas:

Cadeia aberta:
São cadeias lineares, polares, que apresentam sempre um padrão em linha reta, tendo visivelmente um início e um fim.


Cadeia Cíclica (fechada):
São cadeias que apresentam formatos geométricos, com suas extremidades interligadas umas nas outras.
O interessante das cadeias cíclicas é que a forma geométrica de sua estrutura vai depender da quantidade de carbonos em sua cadeia.
Se por exemplo, a cadeia conter 4 carbonos, teremos a forma de um quadrado, se tiver 5 carbonos teremos a forma de um pentágono, se tivermos 6 carbonos teremos a forma de um hexágono, e assim sucessivamente...



Cadeia ramificada:
 


São cadeias que apresentam ''irregularidades'' estruturais, diferente das cadeias abertas que possuem um padrão em linha reta.
Essas ramificações ocasionam em mais de duas extremidades na molécula. 

Nesta aula (clique aqui) Você poderá aprender como classificar e nomear os hidrocarbonetos.

Funções Oxigenadas:
São funções que apresentam em sua cadeia a presença dos oxigênios.
Podemos ter diferentes tipos de funções oxigenadas, vejamos as principais:

Éter:
A função orgânica talvez mais simples é o éter.
Esta função apresenta um oxigênio ligado em meio a dois radicais:


Hidroxila:
As funções que podem conter a hidroxila (OH) são as seguintes:

Quando temos uma hidroxila (OH) ligada diretamente a um carbono saturado, teremos o que chamamos de álcool:


Quando há uma hidroxila ligada diretamente a um carbono insaturado, teremos um enol



Uma hidroxila ligada diretamente a um anel benzênico, também como conhecido ''núcleo aromático'', nos da a função orgânica do fenol:


Clique aqui para aprender as nomenclaturas dos álcoois, fenóis e enóis.

Estas são as funções provenientes das hidroxilas, temos também as funções orgânicas relacionadas as carbonilas, uma molécula de carbono que faz dupla ligação com o oxigênio:

Carbonila:


A carbonila pode representar duas funções orgânicas: as Cetonas e os Aldeídos.
No caso das cetonas, a carbonila irá aparecer no meio da molécula, entre as cadeias carbônicas. No caso dos aldeídos, a carbonila irá aparecer nas extremidades da molécula.

Clique aqui para aprender as nomenclaturas das cetonas e aldeídos.

Ácidos carboxílicos: 
A próxima função orgânica aparece devida a reação entre a carbonila e a hidroxila, a carboxila ou ácido carboxílico.
Esta função tem a estrutura de ambos funções anteriores:


Num processo chamando ''esterificação'' através do ácido carboxílico, nós obtemos uma função orgânica chamada éster:

Note que a estrutura do éster é similar ao da carboxila, com a diferença de que o éster perdeu o hidrogênio proveniente da hidroxila.

Como o ácido carboxílico é um ácido, ele pode reagir com uma base, em função a um ânion de oxigênio:

Por conta deste ânion no extremo da molécula, será possível haver uma reação de neutralização, formando assim uma ligação iônica entre este ânion com um cátion, por exemplo, o hidróxido de potássio:


Esta função recebe o nome de: Sal de ácido carboxílico

Clique aqui para aprender as nomenclaturas dos ácidos carboxílicos.

Estas são as principais funções oxigenadas, agora temos também as funções nitrogenadas, conheça as principais:

Funções Nitrogenadas:
São funções que contém a presença do nitrogênio em sua estrutura molecular.

Amina:
A amina é derivada da amônia (NH3).
Relembre a estrutura da amônia:


No caso das aminas, estes hidrogênios ligados ao nitrogênio podem ser substituídos por cadeias carbônicas.
Sendo uma amina primária a substituição de um hidrogênio na estrutura, a amina secundária tendo duas substituições de hidrogênios, e a amina terciária, todos os três hidrogênios substituídos:

Este é um exemplo de amina secundária.

Amida:
As amidas também são provenientes da amônia, portanto possuem a mesma estrutura molecular das aminas, com a diferença de que as amidas tem a presença da carbonila:

Clique aqui para aprender as nomenclaturas das amidas e aminas.

Funções Halogenadas:
As funções halogenadas são parecidas estruturalmente com as funções dos hidrocarbonetos, a diferença é que no lugar de hidrogênios nas cadeias carbônicas, podemos ter a presença dos halogênios (elementos pertencentes a família VIIA ou 17 da tabela periódica), tendo o nome de haletos:



No exemplo acima, temos um haleto de cloro: O 1,2-Dicloroeteno.

Clique aqui para aprender as nomenclaturas dos haletos.

Algo muito importante com relação as funções orgânicas é você saber identificar cada função numa molécula mista, ou seja, uma molécula que pode conter duas ou mais funções orgânicas, vejamos um exemplo:


Num caso como este é pedido que se encontre as funções orgânicas na molécula.
O que devemos fazer é isolar as funções que já vimos acima, e identificá-las, preste atenção:

Aqui temos uma hidroxila ligada ao anel benzênico, então temos aí um fenol.


Note que aqui temos a presença da carbonila (com o carbono oculto). Como esta carbonila se encontra no meio da molécula, temos uma cetona ali acima, e abaixo um carbonila ligada a um oxigênio, então temos o éster.

Por fim, temos uma hidroxila ligada a um carbono saturado, então temos o álcool:


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