Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

David Klein · Capítulo 7 de 302

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Química Orgânica: Volume 1 (2ª Edição)

1.2 A Teoria Estrutural da Matéria

desses princípios permite a concepção de novos medicamentos que

combatem doenças e melhoram a qualidade de vida em geral e a

longevidade. Por isso, não é de estranhar que o conhecimento da química

orgânica seja necessário para qualquer pessoa que deseje seguir umas das

profissões na área de saúde.

 

1.2 A Teoria Estrutural da Matéria

 

Em meados do século XIX, três indivíduos, trabalhando

independentemente, estabeleceram as bases conceituais para a teoria

estrutural da matéria. August Kekulé, Archibald Scott Couper e Alexander

M. Butlerov sugeriram, cada um deles, que as substâncias são definidas por

um arranjo específico de átomos. Como exemplo, considere as duas

substâncias vistas a seguir:

 

Essas substâncias têm a mesma fórmula molecular (C2H6O), mas

diferem uma da outra no modo como os átomos estão ligados – isto é, elas

diferem na sua constituição. Devido a isso, elas são chamadas de isômeros

constitucionais. Isômeros constitucionais têm propriedades físicas

diferentes e nomes diferentes. A primeira substância é um gás incolor usado

como um propulsor de aerosol, enquanto a segunda substância é um líquido

claro, comumente chamado de “álcool”, encontrada em bebidas alcoólicas.

Segundo a teoria estrutural da matéria, cada elemento irá geralmente

formar um número previsível de ligações. Por exemplo, o carbono forma

geralmente quatro ligações e é chamado, portanto, tetravalente. O

nitrogênio forma geralmente três ligações e é, portanto, trivalente. O

oxigênio forma duas ligações e é divalente, enquanto o hidrogênio e os

halogênios formam uma ligação e são monovalentes (Figura 1.1).

 

Tetravalente Trivalente Divalente Monovalente

 

(em que X = F, Cl,

Br ou I)

 

Carbono geralmente Nitrogênio Hidrogênio

forma quatro geralmente forma Oxigênio geralmente geralmente forma

ligações. três ligações. forma duas ligações. uma ligação.

 

FIGURA 1.1

Valências de alguns elementos encontrados frequentemente na química orgânica.

 

DESENVOLVENDO A APRENDIZAGEM

 

1.1 DETERMINAÇÃO DA CONSTITUIÇÃO DE MOLÉCULAS PEQUENAS

APRENDIZAGEM

Existe apenas uma substância que tem a fórmula molecular C2H5Cl. Determine a constituição

dessa substância.

 

SOLUÇÃO

 

A fórmula molecular indica quais os átomos estão presentes na substância. Neste exemplo, a

substância contém dois átomos de carbono, cinco átomos de hidrogênio e um átomo de cloro.

Começamos determinando a valência de cada átomo que está presente na substância. Espera-se

que cada átomo de carbono seja tetravalente, enquanto todos os átomos de cloro e de

hidrogênio sejam monovalentes:

 

ETAPA 1

Determinação da valência de cada átomo na substância.

 

Agora precisamos determinar como esses átomos estão ligados. Os átomos com a maioria das

ligações (os átomos de carbono) estão provavelmente no centro da substância. Ao contrário, o

átomo de cloro e os átomos de hidrogênio podem formar, cada um deles, apenas uma ligação,

de modo que esses átomos devem ser posicionados na periferia. Neste exemplo, não importa

onde o átomo de cloro é colocado. Todas as seis posições possíveis são equivalentes.

 

ETAPA 2

Determinação da forma como os átomos estão ligados – átomos com maior valência devem ser

colocados no centro e átomos monovalentes devem ser colocados na periferia.

PRATICANDO

o que você aprendeu

 

1.1 Determine a constituição das substâncias com as seguintes fórmulas moleculares:

 

(a) CH4O

 

(b) CH3Cl

 

(c) C 2H6

 

(d) CH5N

 

(e) C 2F6

 

(f) C 2H5Br

 

(g) C 3H8

APLICANDO

o que você aprendeu

 

1.2 Existem dois isômeros constitucionais que têm fórmula molecular C 3H7Cl, porque existem

duas possibilidades para a localização do átomo de cloro. Ele pode estar ligado ao átomo de

carbono central ou a um dos outros dois átomos de carbono (equivalentes). Desenhe os dois

isômeros.

 

1.3 Desenhe três isômeros constitucionais que têm fórmula molecular C3H8O.

 

1.4 Desenhe todos os isômeros constitucionais que têm fórmula molecular C4H10O.

 

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