Cad 01 Unid1
-
Upload
raquel-jati -
Category
Documents
-
view
221 -
download
0
Transcript of Cad 01 Unid1
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
1/16
CONTEUDO:⇒QUÍMICA ORGÂNICA: INTRODUÇÃO E HISTÓRICO
⇒ORGÂNICA: CONCEITO E COTIDIANO
⇒PROPRIEDADES DO ÁTOMO DE CARBONO
⇒13 QUESTÕES DE EXERCÍCIOS
ESCOLA
ALUNO(A)
TURNO TURMA PROF.
COLEÇÃO
UNIDADE 1 - INTRODUÇÃO A QUÍMICA ORGÂNICA, OCARBONO E AS CADEIAS CARBÔNICAS
SALA DE ESTUDO
QUÍMICA 3ºANO
01
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
2/16
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
3/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
01
1 INTRODUÇÃO E HISTÓRICO
A primeira utilização de compostos orgânicos pelo
homem ocorreu com a descoberta do fogo: quase tudo
o que sofre combustão (queima) é um composto
orgânico.
O ser humano vem usando substâncias orgânicas
e suas reações desde a mais remota antiguidade. Já na
Pré-História, uma dessas substâncias, o álcool etílico,
era obtido a partir da fermentação do suco de uva, e
quando o vinho se oxidava (azedava), obtinha-se o
vinagre.
Somente no nal do século XVIII e começo do século XIX, os químicos começaram
a se dedicar ao estudo das substâncias encontradas em organismos vivos, tentando,
durante muito tempo, purifcar, isolar e sintetizar tais substâncias. Eles conseguiram
extrair várias substâncias de suas fontes naturais, destacando o ácido tartárico (da
uva), o ácido cítrico (do limão), o ácido lático (do leite), .
Torben olof Bergman (mostrado ao lado) foi o primeiro
cientista a propor a divisão da química em dois ramos: A
Química Orgânica e a Química Inorgânica
HISTÓRICO
Em 1777, Torben olof Bergman, defniu a química orgânica como a
química dos compostos existentes nos organismos vivos, vegetais e animais,
enquanto a Química Inorgânica seria a química dos compostos existentes no
reino mineral.
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
4/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
02
Nessa mesma época que Bergman propôs a divisão da Química, Antoine Laurent
Lavoisier conseguiu analisar vários compostos orgânicos e constatou que todos
continham o elemento químico Carbono. Como todas as substâncias orgânicas
conhecidas eram extraídas de animais e vegetais, surgiu entre os cientistas a teoria de
que elas não poderiam ser produzidas (sintetizadas) em laboratório
HISTÓRICO
No início do século XIX, Jons Jacob Berzelius,
propõe a teoria da Força Vital (teoria do vitalismo),
segundo a qual uma substância orgânica só poderia
ser produzida a partir de um ser vivo e com ajuda de
uma força misteriosa: a força vital.
HISTÓRICO
Em 1828, Friedrich Wohler , discípulo de Berzelius,
foi o primeiro cientista a sintetizar um compostoorgânico (ureia) a partir de um composto inorgânico
(cianato de amónio).
Como Wohler sintetizou um composto orgânico a partir de um composto inorgânico,
pôs em discursão a Teoria do Vitalismo. Com o desenvolvimento da ciência e com
o contributo de Berzelius percebeu-se que a defnição de Bergman para a química
orgânica não era adequada. A partir dessa síntese, várias outras sínteses orgânicas
foram feitas em laboratórios, o que derrubou o conceito de química orgânica proposto
naquela época. A partir disso, começou a busca de uma defnição mais coerente
de Química Orgânica.
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
5/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
03
2 CONCEITO E COTIDIANO
Devidos aos trabalhos de Antoine Laurent Lavoisier , os
cientistas perceberam que todos os compostos entendidos
como compostos orgânicos apresentavam como
característica comum à presença do elemento Carbono.
Em função dessa constatação, o Químico alemão Friedrich
August Kekulé propôs a nova denição aceita atualmente:
É bom lembrar que todo composto orgânico possui carbono, mas nem todo composto
que possui carbono é orgânico. Nesse último caso os compostos que apresentam
carbono mas não são orgânicos, são denominados compostos de transição.
Os compostos de transição apresentam átomos de carbono e pertencem tanto a
química orgânica, quanto a química inorgânica; no entanto suas propriedades mais se
assemelham a dos compostos inorgânicos. Os principais são:
Conceito
A química orgânica é um ramo da química que
estuda os compostos do elemento carbono com
propriedades características.
FriedrichAugust
Kekulé
Atualmente se sabe da existência de mais de 19 milhões de compostos
orgânicos que além de tornar a nossa vida mais confortável, propiciam a própria
existência e manutenção da vida no planeta. É bem verdade também que muitoscompostos orgânicos podem trazer malefícios para a saúde, como as drogas, e até
mesmo alguns são usados como armas químicas.
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
6/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
04
A espécie humana conseguiu sintetizar um número
muito grande de novos compostos orgânicos, que se
tornaram responsáveis por modicações dos nossos hábitos
de vida, e dos quais acabamos por nos tornar dependentes.
Deste modo, a química orgânica está presente em todas assituações do Cotidiano. A química orgânica está presente
nas mais diversas áreas da Indústria, nomeadamente:
⇒ Indústria Petroquímica
⇒ Indústria Farmacêutica
⇒ Indústria Têxtil
⇒ Indústria de Polímeros
⇒ Indústria Alimentar
⇒ Ambiente
Os compostos orgânicos naturais e articiais estão presentes nos combustíveis,
corantes, alimentos, medicamentos, vestuários, respiração e nos hábitos de higiene
de todas as sociedades.
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
7/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
05
LISTA DE EXERCÍCIO - 01
01. O elemento químico presente em qualquer substância orgânica é.(A) Hidrogênio
(B) Oxigênio(C) Carbono
(D) Nitrogênio
(E) Fosforo
02. Marque a alternativa incorreta.(A) As primeiras utilizações de compostos orgânicos pelo homem ocorreu com a
descoberta do fogo pelo homem primitivo
(B) O ser humano vem usando substâncias orgânicas e suas reações desde a maisremota antiguidade.
(C) No começo do século XIX, os químicos começaram a se dedicar ao estudo das
substâncias encontradas em organismos vivos, tentando, durante muito tempo,
puricar, isolar e identicar tais substâncias.
(D) O ser humano só começou a utilizar e transformar as substâncias orgânicas após
a revolução industrial.
03. Em 1777, deniu-se a química orgânica como a química dos compostos existentesnos organismos vivos, vegetais e animais, enquanto a Química Inorgânica seria
a química dos compostos existentes no reino mineral. O cientista responsável por
essa denição foi.
(A) Torben olof Bergman
(B) Antoine Laurent Lavoisier
(C) Carl Wilhelm Scheele
(D) Jons Jacob Berzelius(E) Friedrich Wohler
04. Em relação ao conceito atual de Química orgânica, podemos armar que:(A) Foi proposto por Torben Olof Bergman
(B) Seria a química dos compostos existentes nos organismos vivos, vegetais e
animais
(C) Seria a química dos compostos sintetizados(D) Estuda os compostos do elemento carbono.
(E) Foi proposto por Lavoisier, ao descobrir que todo composto orgânico tem carbono.
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
8/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
06
3 PROPRIEDADES DO ÁTOMO DE CARBONO
3.1 A TETRAVALÊNCIA
05. Analise as armações abaixo.I. Antoine Laurent Lavoisier conseguiu analisar vários compostos orgânicos e
constatou que todos continham o elemento químico carbono.
II. Friedrich Wohler, propôs a teoria da força vital (teoria do vitalismo), segundo a qual
uma substância orgânica só poderia ser produzida a partir de um ser vivo e com
ajuda de uma força misteriosa.
III. Jons Jacob Berzelius, foi o primeiro cientista a sintetizar um composto orgânico(ureia) a partir de um composto inorgânico (cianato de amónio)
Estão corretas:
(A) I
(B) III
(C) todas(D) II
(E) nenhuma
Em 1858, Kekulé e Couper perceberam
que o átomo de carbono apresentavacaracterísticas bem diferentes dos demais
elementos químicos e laçaram através de três
postulados, a Teoria Estrutural, que é base
fundamentais da Química Orgânica. Dentre as
principais características do átomo de carbono
devemos citar:
Elétron
Próton
Nêutron
6 prótons
+6 nêutrons
O número atômico do carbono é 6, e sua conguração eletrônica apresenta dois
elétrons na camada K e 4 elétrons na camada L. Tendo quatro elétrons em sua última
camada eletrônica, o carbono os compartilha com quatro elétrons de outros átomos,
para que se complete o octeto, atingindo-se a conguração estável. Forma-se, destemodo, quatro ligações covalentes. A tetravalência do carbono foi reconhecida já em
1958 por Kekulé ( 1º postulado de Kekulé ).
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
9/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
07
Ou, abreviadamente
Lembre-se que na ligação covalente ou molecular, ocorre o compartilhamente
de elétrons, formando um par eletrônico, responsável pela ligação entre os átomos.
As quatro fórmulas estruturais mostradas abaixo representam, na realidade, um único
composto orgânico, já que estão ligados no mesmo carbono
Além da tetravalência, é importante destacar que as quatro valências
do carbono são iguais entre si. A igualdade entre as quatro valências
do carbono é conhecida como 2º postulado de Kekulé.
Fórmula eletrônica
Como vimos o átomo de carbono apresenta 4 elétrons de valência, e assim pode
realizar 4 ligações. Ocorre que essas 4 ligações podem ser feitas de modo diferente:
► Ligações simples.
► Ligações duplas
► Ligações triplas
3.2 O CARBONO REALIZA MULTIPLAS LIGAÇÕES
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
10/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
08
TIPOS DE LIGAÇÃO COVALENTE
Toda ligação simples é do tipo sigma ( s ), que é uma ligação mais forte.
Já na ligação dupla somente uma é sigma ( s ) e a outra é do tipo pi ( p ), sendo
uma ligação mais fraca. No caso de uma tripla, temos 1 ligação sigma ( s ), e
duas ligações pi ( p ).
Exemplos:
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
11/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
09
3.3 O CARBONO POSSUI UM CARÁTER ANFÓTERO
Observe que o carbono está localizado
na coluna 4A, a meio caminho entre os
metais e ametais, isto é, entre elementoseletropositivos e os eletronegativos.
Não sendo nem eletropositivo nem
eletronegativo, o carbono pode ligar-se
ora a elementos eletronegativos (não-metais), ora a elementos eletropositivos
(Hidrogênio e metais). Deste modo pode-se dizer que o carbono apresenta um caráter
“ambiguo”, pois liga-se tanto a metais como a não metais.
Os elementos mais encontrados nos compostos orgânicos, além do carbono
claro, são: Hidrogênio, oxigênio, Nitrogênio. Por esse motivo eles são chamados
de elementos organôgenos que signica “elementos formadores de compostos
orgânicos”. É comum encontramos, ainda, diversos outros elementos químicos, como
enxofre, fósforo, halogênios (úor, cloro, bromo, iodo) e também certos metais como ferro
e magnésio. Desse fato resulta o costume de classicar os compostos orgânicos em:
⇒Compostos Binários, quando encerram 2 elementos químicos.Exemplo C e H
⇒Compostos ternários, quando encerram 3 elementos químicos.
Exemplo: C, H e O
⇒Compostos Quaternários, quando encerram 4 elementos químicos.
Exemplo: C, H,O e N
REVISANDO
É bom lembrar as valências (ligações covelentes) que os elementos
organógenos podem fazer:
Monovalente Bivalente Trivalente
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
12/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
10
3.4 O CARBONO FORMA CADEIAS
Os átomos de carbono formam cadeias através de ligações entre si e com outros
elementos (Propriedade do Encadeamento). Essa propriedade corresponde ao 3º
postulado de Kekulé e explica a existência de uma enorme quantidade de compostosorgânicos diferentes.
Existem milhões de compostos orgânicos a mais que inorgânicos. Outros elementos
químicos, como o silicio e o enxofre, também formam cadeias, mas não tão
variadas e estáveis como as que o carbono consegue fazer.
Exemplos:
Fórmula estruturalcondensada
Fórmulas estruturais
3.5 O CARBONO SOFRE HIBRIDAÇÃO
O átomo de carbono sofre três tipos de hibridação ou hibridização. Hibridar ouhibridizar signica alterar a forma dos orbitais 2s (esférica), 2p
x, 2p
y e 2p
z (halteres)
através da mistura destes orbitais atômicos formam-se orbitais híbridos mais
estáveis e com geometria mais direcionada, formando ligações mais fortes e do tipo
sigma.Somente ligações simples ( sigmas )
2 ligações simples e 1 dupla ligação
1 ligação simple e 1 tripla ligação ou
2 duplas
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
13/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
11
Na hibridação sp3 os carbonos apresentam geometria tetraédrica e ângulo de
ligação igual a 109° 28’ (109,5°), todos os 4 elétrons estão em orbitais híbridos do tipo
sp3 e assim só realizam ligações sigmas e fortes. Veja os exemplos abaixo:
Na hibridação sp2 os carbonos apresentam geometria trigonal planar e ângulo
de ligação igual a 120°. Apresentam 3 elétrons em orbitais híbridos do tipo sp2 e assim
realizam 3 ligações sigmas e fortes, porém existe 1 elétron em um orbital “p” puro, que
realiza 1 ligação pi (ligação fraca). Veja o exemplo abaixo:
Na hibridação sp os carbonos apresentam geometria linear e ângulo de ligação
igual a 180°. Apresentam 2 elétrons em orbitais híbridos do tipo sp e assim realizam 2
ligações sigmas e fortes, porém existe 2 elétrons em um orbitais “p” puros, que realizam
2 ligação pi (ligação fraca). Veja o exemplo abaixo:
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
14/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
12
LISTA DE EXERCÍCIO - 02
Exemplos:
06. Um carbono do tipo sp2 deve apresentar:(A) duas ligações sigmas
(B) duas ligações pi
(C) angulo de ligação de 180°
(D) uma ligação dupla e duas simples
(E) geometria tetraédrica
07. Com relação ao átomo de carbono, marque a alternativa incorreta:(A) Sofre 3 tipos de hibridação.
(B) Pode formar cadeias
(C) Apresenta tetravalência
(D) Só pode liga-se a átomos não metálicos.(E) Pode fazer ligações simples, duplas ou triplas.
08. Em compostos orgânicos a hibridação sp do carbono aparece em:(A) ligações simples e origina uma conguração tetraédrica
(B) ligações duplas e origina uma conguração triangular
(C) ligações triplas e origina uma conguração tetraédrica
(D) ligações simples e origina uma conguração triangular
(E) ligações triplas e origina uma conguração linear .
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
15/16QUÍMICA
3º ANO - UNIDADE 1 CADERNO 01
saladeestudo.net
13
09. (PUC-RS) A fórmula molecular de um hidrocarboneto com cadeia carbônica:
(A) C9H
8 (D) C
9H
11
(B) C9H
12 (E) C
9H
10
(C) C9H
7
C CC C C C C CC
10. Com relação a uréia (NH2)2CO podemos armar :
(A) O carbono apresenta hidridação do tipo sp3
(B) O Carbono apresenta somente ligações simples.(C) O carbono apresenta geometria tetraédrica
(D) Apresenta somente ligações do tipo sigma
(E) Apresenta ângulo de 120° para as ligações do carbono
11. (UFCE) Na estrutura
as ligações representadas pelos algarismos são, respectivamente:(A) simples, dupla, simples (D) dupla, tripla, simples(B) dupla, simples, dupla (E) simples, tripla, simples(C) simples, tripla, dupla
H2C....(1)....C
NH2
....(2)....C
H
....(3)....CH2
12. (F. Med. Pouso Alegre-MG) Os ângulos de ligação híbridos sp3, sp2 e sp têm,
respectivamente, os seguintes valores:(A) 120°, 180° e 109° (D) 109°, 180° e 90°(B) 109°, 180° e 120° (E) 109°, 120° e 180°(C) 109°, 90° e 180°
13. (PUC-SP) No compostoExistem:
(A) três ligações sigma e duas pi (D) sete ligações sigma e duas pi(B) três ligações sigma e três pi (E) sete ligações sigmas e três pi(C) Quatro ligações sigma e duas pi
H2
CH C CH
-
8/18/2019 Cad 01 Unid1
16/16
Quem estuda e não pratica o queaprendeu, é como o homem que lavra
e não semeia.Provérbio Árabe