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quarta-feira, 8 de julho de 2020

3º anos A, B e C, 2ª Atividade de Química


Funções orgânicas





Hidrocarbonetos:

São as substâncias orgânicas que apresentam apenas os elementos carbono e hidrogênio em sua composição, como:
Alcanos:
Os alcanos, também chamados hidrocarbonetos parafínicos ou parafinas, são compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio e forma uma série homóloga de fórmula geral CnH2n +2, cujo primeiro membro é o metano (CH4).

A estrutura física dos alcanos é de cadeia carbônica acíclica (alifática), saturada e homogênea, ou seja, cadeia aberta que apresentam simples ligações entre átomos de carbono. 

Os alcanos, conforme o número de átomos de carbono pode apresentar-se em condições ambientes, nas fases sólida, líquida ou gasosa. Assim, os alcanos de cadeia normal de um a quatro carbonos são gases, de cinco a dezessete carbonos são líquidos e de dezoito carbonos em diante são sólidos. Os alcanos puros são incolores, os gasosos e os sólidos são inodoros e os líquidos têm cheiro característico (gasolina, por exemplo).
Alcenos:
Também chamados de hidrocarbonetos etilênicos ou olefinas, os alcenos são compostos constituídos exclusivamente por carbono e hidrogênio e possuem fórmula geral Cn2n, cujo primeiro membro é o eteno (C2H4).
Alcenos são hidrocarbonetos de cadeia carbônica acíclica (alifática), insaturados com uma única dupla ligação e homogêneo.       H2C=CH2  eteno ou etileno

Os alcenos se apresentam na natureza da seguinte forma: os de cadeia normal de dois a quatro carbonos são gases, de cinco a dezesseis carbonos são líquidos e de dezessete carbonos em diante são sólidos, na temperatura ambiente.
Ao contrário dos alcanos, os alcenos são muito raros na natureza. Os gasosos constituem pequena quantidade dos gases naturais e do petróleo, como é o caso do eteno que é extraído do cracking de petróleo. Muitos alcenos então são preparados em laboratório.

O mais simples dos alcenos é o eteno (ou etileno), este se apresenta como um gás incolor e insolúvel na água. Quando em reação com cloro ou bromo, esse gás tem a propriedade de formar líquidos oleosos, por isso recebeu o nome de gás oléfiant (gás gerador de óleo). Daí a denominação olefinas, que é empregada para todos os alcenos.
  

Alcinos:

Os alcinos são hidrocarbonetos que possuem tripla ligação entre átomos de carbono. São conhecidos também como hidrocarbonetos etínicos ou hidrocarbonetos acetilênicos. A fórmula geral dos alcinos é: CnH2n – 2, e o primeiro membro é o etino (C2H2).

De modo geral, podemos definir alcinos como hidrocarbonetos de cadeia carbônica acíclica, homogênea, insaturada com uma tripla ligação única.

Os alcinos possuem características físicas como os alcanos e alcenos, ou seja, também apresentam pontos de fusão e ebulição crescentes com o aumento da cadeia carbônica (massa molecular).

Essa classe de compostos, os alcinos, não possui cor (incolor), nem cheiro (inodoro), apresentam insolubilidade em água, mas são solúveis em solventes orgânicos como o álcool, o éter e outros. O acetileno, ao contrário dos outros alcinos, tem cheiro agradável e é parcialmente solúvel em água, e é partir dele que se obtêm solúveis não inflamáveis.

Os alcinos são preparados em laboratório porque não se encontram livres na natureza.

Alcadienos:

Os alcadienos ou dienos são hidrocarbonetos (formados somente por átomos de hidrogênio e carbono) de cadeia aberta que possuem duas duplas ligações entre carbonos.
De acordo com a localização das insaturações, os alcadienos podem ser classificados da seguinte forma:
Ciclanos:
Cicloalcanos, também denominados ciclanos, cicloparafinas ou, ainda, hidrocarbonetos naftênicos, são hidrocarbonetos cíclicos, isto é, de cadeia fechada, que possuem apenas ligações simples entre seus carbonos. Sua nomenclatura é similar à dos alcanos, porém, com a adição da palavra “ciclo” no início.

Os cicloalcanos possuem ainda mais dois nomes, que são: cicloparafinas e hidrocarbonetos naftênicos, porque são encontrados em parafinas e no petróleo à base de naftênica.

Os cicloalcanos que possuem em sua cadeia de 3 a 5 carbonos, são razoavelmente reativos; porém, os que possuem acima de 5 carbonos são bastante estáveis.
  

Ciclenos:

Cicloalcenos são hidrocarbonetos cíclicos insaturados por uma dupla ligação.

Aromáticos:

Hidrocarbonetos aromáticos são compostos orgânicos formados exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio. Apresentam obrigatoriamente uma estrutura básica (anel ou núcleo aromático) composta por:

- Cadeia fechada.
- Seis átomos de carbono.
- Três ligações duplas alternadas.

As ligações duplas alternadas presentes no benzeno sofrem um efeito de ressonância as ligações trocam de posição constantemente, o que é representado por um círculo no interior do hexágono.

Assim, temos que a estrutura básica de um hidrocarboneto aromático apresenta uma fórmula molecular igual a C6H6.

nomenclatura de hidrocarbonetos é definida a partir de três elementos básicos: prefixo + infixo + sufixo. Essa denominação varia de acordo com o número de carbonos da cadeia principal e as ligações realizadas entre eles.

Antes de conhecer as regras de nomenclatura, que tal relembrar o que são hidrocarbonetos? Acompanhe a explicação abaixo e boa leitura!

Os hidrocarbonetos são compostos que pertencem à Química Orgânica. Suas moléculas são constituídas por átomos de carbono (C) e de hidrogênio (H), cuja fórmula estrutural é CxHy. Há também presença de átomos de nitrogênio, oxigênio e fósforo, que formam os grupos especiais. 

Entre os hidrocarbonetos mais conhecidos, podemos mencionar: o propano e o butano, utilizados na composição do gás de cozinha; a propanona, conhecida popularmente como acetona e outras substâncias utilizadas na produção dos derivados do petróleo.


Quanto à forma da cadeia carbônica principal, esses compostos são classificados em alifáticos (cadeias abertas ou acíclicas) e cíclicos (cadeias fechadas ou cíclicas). Já em relação às ligações das cadeias, os hidrocarbonetos são classificados em saturados (ligações simples) e insaturados (ligações duplas ou triplas). 

Regras de nomenclatura de hidrocarbonetos 
A maioria dos hidrocarbonetos são nomeados de acordo com três elementos: prefixo + infixo + sufixo. 

Prefixo: refere-se ao número de átomos de carbono da cadeia principal:

 1 carbono = MET
 2 carbonos = ET
 3 carbonos = PROP
 4 carbonos = BUT
 5 carbonos = PENT
 6 carbonos = HEX
 7 carbonos = HEPT
 8 carbonos = OCT
 9 carbonos = NON
 10 carbonos = DEC

Infixo: refere-se ao tipo de ligação da cadeia principal:

 Ligações simples = AN
 1 ligação dupla = EN
 1 ligação tripla = IN
 2 ligações duplas = DIEN

Sufixo: refere-se a função principal do composto, no caso dos hidrocarbonetos é utilizada a terminação “o”. 

Nomenclatura de hidrocarbonetos não ramificados
Alcanos –  Propano (C3H8) = Prop (3 carbonos) + an (ligação simples) + o

Alcenos - Eteno (C2H4) = Et (2 carbonos) + em (ligação dupla) + o

Alcinos- Etino (C2H2) = Et (2 carbonos) + in (1 ligação tripla) + o

A nomenclatura de alcenos e alcinos de cadeias maiores deve indicar a localização da dupla ou tripla ligação, sabendo que a numeração deve começar da extremidade mais próxima da ligação. Exemplo:

Alcadienos – Propadieno (C3H4) = Prop (3 carbonos) + dien (2 ligações duplas) + o

Nomenclatura de hidrocarbonetos ramificados 
A nomenclatura de hidrocarbonetos ramificados deve conter o nome da cadeia e indicar a localização das ramificações. Para isso, a cadeia mais longa deve ser considerada como a principal. 

Se houver mais de uma ramificação, as seguintes regras devem ser observadas:

1. A cadeia com duas ou mais ramificações iguais devem ser indicadas pelos prefixos di, tri, tetra, etc;
2. As cadeias com ramificações diferente devem ser listadas em ordem alfabética;
3. A cadeia principal dos alcenos e dos alcinos apresenta, respectivamente, uma dupla ou tripla ligação. A numeração da cadeia deve iniciar da extremidade mais próxima da ligação. 


Nomenclatura de hidrocarbonetos cíclicos 
Os hidrocarbonetos cíclicos possuem em sua nomenclatura a palavra ciclo. Na presença de ramificações, elas devem ser numeradas a partir da ramificação mais simples no sentido horário ou anti-horário de modo que as demais recebam a menor numeração.

Ciclanos- Ciclobutano (C4H8) = Ciclo + but (4 carbonos) + an (ligação simples) + o

Ciclenos- Ciclobuteno (C4H6) = Ciclo + but (4 carbonos) + en (1 ligação dupla) + o




Atividade de verificação de aprendizagem 


Responder preferencialmente pelo Google Forms, ou copiar perguntas e respostas no caderno e enviar foto para o whatsapp do professor. 



1- Com relação aos hidrocarbonetos alcinos:
a) alifáticos saturados.
b) alicíclicos saturados.
c) alifáticos insaturados com dupla ligação.
d) alicíclicos insaturados com tripla ligação.
e) alifáticos insaturados com tripla ligação.

2- Sobre hidrocarbonetos, considere as afirmações seguintes.
I) Hidrocarbonetos são compostos orgânicos constituídos somente de carbono e hidrogênio.
II) São chamados de alcenos somente os hidrocarbonetos insaturados de cadeia linear.
III) Cicloalcanos são hidrocarbonetos alifáticos saturados de fórmula geral CnH2n.
IV) São hidrocarbonetos aromáticos: bromobenzeno, p-nitrotolueno e naftaleno.

São corretas as afirmações:
a) I e III, apenas.
b) I, III e IV, apenas.
c) II e III, apenas.
d) III e IV, apenas.
e) I, II e IV, apenas.

3-  A fórmula molecular do octano que é um dos principais constituintes da gasolina é representada por:
a) C8H18
b) C8H16
c) C8H14
d) C12H24
e) C18H38

4- O GLP, é uma mistura de propano, C3H8, e butano, C4H10. Logo, esse gás é uma mistura de hidrocarbonetos da classe dos:
a) alcanos.
b) alcenos.
c) alcinos.
d) cicloalcanos.
e) cicloalcenos.

5- A fórmula molecular do 2,3 - dimetil butano, é:
a) C6H14
b) C6H12
c) C6H10
d) C4H10
e) C4H8


6- A substância de fórmula C8H16 representa um:
a) alcano de cadeia aberta.
b) alceno de cadeia aberta.
c) alcino de cadeia aberta.
d) composto aromático.
e) alcino de cadeia fechada.

7- O 2-metilpent-2-eno tem fórmula molecular:
a) C6H12.
b) C6H10.
c) C5H12.
d) C5H10.
e) C5H8.

8) Um dos hidrocarbonetos de fórmula C5H12 pode ter cadeia carbônica:
a) cíclica saturada.
b) acíclica heterogênea.
c) cíclica ramificada.
d) aberta insaturada.
e) aberta ramificada.

9) O hidrocarboneto que apresenta a menor quantidade de átomos de H por molécula é:
a) metano.
b) etano.
c) eteno.
d) etino.
e) propino.

10) No rótulo indica que contém apenas hidrocarbonetos alifáticos. A partir dessa informação conclui-se que esse solvente não deverá conter, como um de seus componentes principais, o:
a) tolueno.
b) n-hexano.
c) heptano.
d) ciclohexano.
e) pentano.