Alexandre de Carvalho Duarte – 17034 - EEL Igor de Paula Cardoso – 17083 – EEL João Pedro...

Alexandre de Carvalho Duarte – 17034 - EELIgor de Paula Cardoso – 17083 – EEL

João Pedro Pavani Martim Bianco – 17085 - EELLeandro Junior de Oliveira – 17088 - EEL

Prof. Dr. Élcio Rogério Barrak 01/52

Características gerais das moléculas orgânicas; Introdução aos hidrocarbonetos; Alcanos; Hidrocarbonetos insaturados; Grupos Funcionais: alcoóis e éteres; Compostos com um grupo carbonílico; Quiralidade em química orgânica; Introdução à Bioquímica; Proteínas; Carboidratos; Ácidos Nucléicos.


Petróleo e seus derivados; Alimentos; Produção de roupas e tecidos; Sem os compostos de carbono não haveria vida

no planeta; Grande parte de novos compostos são

orgânicos e estes podem ser úteis a todos nós.


Hibridização:- Carbonos sp³ tem geometria tetraédrica- Carbonos sp² tem geometria trigonal plana- Carbonos sp tem geometria linear


São compostos formados por carbono e hidrogênio.

Todos os hidrocarbonetos são apolares, portanto pouco solúveis em água.

Os PF e PE são determinados pelas forças de dispersão de London, e quanto maior sua massa molar menos voláteis eles serão.


Os hidrocarbonetos são divididos em grupos, que são os:- Alcanos- Alcenos- Alcinos- Aromáticos

Sendo os alcanos hidrocarbonetos SATURADOS e os demais INSATURADOS.


Caracterizam-se por ter apenas ligações simples. Têm fórmula geral CnH2n+2.

São muito utilizados em nosso dia-a-dia:- Metano: substância predominante no gás natural.


- Butano: gás presente nos isqueiros descartáveis.

- Alcanos de 5 a 12 átomos de C: estão presentes na gasolina.


Estrutura dos Alcanos:- Pelo modelo RPENV temos que a geometria ao redor de cada átomo de C é tetraédrica.- As ligações nos alcanos envolvem os orbitais hibridizados sp³ do carbono.- A rotação em torno de uma ligação simples carbono-carbono é fácil de ocorrer à temperatura ambiente.


Nomenclatura:- O sufixo utilizados na nomenclatura dos alcanos é –ano.

Dê o nome do seguinte alcano:


3,4 dimetil heptano

Isômeros estruturais: Compostos com a mesma fórmula molecular,

porém com estruturas diferentes são chamados de isômeros estruturais. Por exemplo:


CicloalcanosCicloalcanos:- Os alcanos também podem se apresentar na forma cíclica.- Alguns cicloalcanos tem comportamento químico semelhante ao de hidrocarbonetos insaturados.- Eles tem fórmula geral CnH2n.


Reações dos alcanos:- São muito pouco reativos devido à baixíssima polaridade de suas ligações.- Entretanto, a reação de combustão ao ar é muito importante comercialmente e é a base de seu uso como combustível.


Destilação do petróleo.


Apresentam uma ou mais ligações múltiplas. AlcenosAlcenos:

- São hidrocarbonetos que apresentam ligação dupla C=C.- A nomenclatura se baseia na cadeia contínua mais longa de átomos de carbonos que contenha a ligação dupla.- O nome vem com a terminação –eno (eteno, propeno, ...) e é utilizado um prefixo numérico para informar a localização da ligação dupla.


Nos alcenos ocorre o chamado isomerismo geométrico, mas, devido à resistência que a ligação dupla apresenta à rotação, ele não ocorre prontamente, é necessário que se aplique certa quantidade de energia para que ocorra:


AlcinosAlcinos:- São hidrocarbonetos que apresentam uma ligação C≡C.- A nomenclatura se baseia na cadeia contínua mais longa de átomos de carbonos que contenha a ligação tripla.- O nome vem com a terminação –ino e é utilizado um prefixo numérico para informar a localização da ligação tripla.- São caracterizados por sua alta reatividade.

CH3CH2CH2CH–C≡CH 3-propil-1-hexino.

CH2CH2CH3


As ligações duplas e triplas aumentam muito a reatividade nos hidrocarbonetos, e é por isso que ocorrem diversos tipos de reações, sendo as mais comuns as reações de adição.

EXEMPLO em alceno:


Também pode ocorrer a hidrogenação que é a adição de uma molécula H2 ao alceno, transformando-o em um alcano.

Com os alcinos:


Uma explicação de como uma reação prossegue é chamada mecanismo. Um exemplo de mecanismo:

As setas apontamo sentido do fluxo deelétrons. Para o exemploé observado o seguinteperfil de energia:

Adição de HBr ao 2-buteno.


São hidrocarbonetos insaturados, porém não apresentam alta reatividade como os alcenos e alcinos; eles são mais estáveis pois apresentam elétrons π deslocalizados nos orbitais π.

Porém, sofrem reações de substituição mais facilmente:


Existem 3 isômeros possíveis:


AlcoóisAlcoóis:- são caracterizados por R-OH- terminação –ol- como a ligação O-H é polar, alcoóis são mais solúveis que hidrocarbonetos em solventes como a água.


Exemplo:- obtenção do etanol na natureza:

- Na ausência de ar, as células do levedo convertem carboidratos em misturas de etanol mais CO2.


ETÉRES (R-O-R’):ETÉRES (R-O-R’):- Nos éteres, dois grupos de hidrocarbonetos estão ligados a um átomo de oxigênio.- Podem ser formados a partir de duas moléculas de álcool, liberando água (reação de condensação):


ALDEÍDOS (R-C-H):ALDEÍDOS (R-C-H):

Grupo carbonílico com no mínimo um átomo de hidrogênio ligado.

||||OO


CETONAS (R-C-R’):CETONAS (R-C-R’):

Grupo carbonílico no interior de uma cadeia.

Aldeídos são encontrados na natureza na forma de aromatizantes naturais, enquanto que cetonas são muito usadas como solventes, como exemplo a acetona.


||||OO

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS (R-C-OH):ÁCIDOS CARBOXÍLICOS (R-C-OH):

- Contêm o grupo funcional carboxila.- - São ácidos fracos, muito usados na fabricação de polímeros.


||||OO

- Podem ser produzidos pela oxidação de alcoóis onde o grupo OH é ligado a um grupo CH2, exemplo:

- Carbonilação:

Oxidação do etanol a ácido acético.


ÉSTERES (R-C-O-R’):ÉSTERES (R-C-O-R’):

- - Podem ser formados a partir de reações de condensação entre ácidos carboxílicos e alcoóis. Geralmente são óleos e gorduras.- - O átomo de H do grupo carboxílico é substituído por um grupo hidrocarboneto.- - A nomenclatura se baseia no nome do primeiro grupo hidrocarboneto com a terminação –oato e depois no nome do segundo grupo hidrocarboneto usando a preposição “de”.


||||OO

Hidrólise: ocorre quando ésteres são tratados com ácido ou base em solução aquosa.

A hidrólise em meio básico é chamada saponificação.


Aminas são bases orgânicas com fórmula geral R3N, exemplos:

- Aminas podem sofrer reações de condensação com ácidos carboxílicos, dando origem a amidas e água.


No geral, o grupo -OH do ácido é substituído por um grupo NR2 nas amidas:

Exemplos:


Molécula com imagem especular não-superponível é chamada quiral.

Um átomo de carbono ligado a quatro grupos diferentes é chamado centro-quiral.

Moléculas de imagens especulares não-superponíveis são chamadas isômeros ópticos ou enantiômeros.

Os enantiômeros têm propriedades físicas idênticas e propriedades químicas idênticas, quando eles reagem com reagentes não-quirais.


2-Bromopentano (fórmula estrutural e duas formas

enantioméricas)


As substâncias naturais são normalmente encontradas apenas como um enantiômero.Um exemplo é o ácido tartárico.


Os vários tipos de grupos funcionais orgânicos vistos anteriormente geram vasta matriz de moléculas com reatividades químicas muito específicas, onde esta especificidade de reações é muito evidente na química dos organismos vivos, a bioquímica.

Muitas das grandes moléculas nos sistemas vivos são polímeros de moléculas menores, onde esses biopolímeros podem ser classificados em três categorias abrangentes: - proteínas - polissacarídeos (carboidratos) - ácidos nucléicos.


São substâncias macromoleculares presentes em todas as células vivas.

São parte fundamental da pele, das unhas, das cartilagens e dos músculos.

Também catalisam reações, transportam oxigênio e funcionam como hormônio, além de outras tarefas.

São quimicamente similares, sendo compostas das mesmas unidades fundamentais, chamadas aminoácidos.


As unidades fundamentais de todas as proteínas são os aminoácidos α, substâncias nas quais o grupo amino está localizado no átomo de carbono imediatamente adjacente ao grupo carboxílico.


Exemplo de dois aminoácidos:


Os aminoácidos são unidos nas proteínas pelos grupos amida. Cada um desses grupos amida é chamado ligação peptídica, quando for formado pelos aminoácidos.


Os polipeptídeos são formados quando um grande número de aminoácidos é unido por ligações polipeptídicas.

As proteínas são moléculas polipeptídicas lineares, com massa molecular variando de aproximadamente 6 mil a 500 milhões de u.


Ao lado uma estrutura em hélice-α para uma proteína.

Estrutura primária - arranjo,ou sequência, dos aminoácidos ao longo de uma cadeia protéica.

Estrutura secundária – refere-se a como os segmentos da cadeia protéica estão orientados em um padrão regular.

Estrutura terciária – a forma total de uma proteína, determinada pelos dobramentos, pelas torções e seções de estrutura α-helicoidal em tubo.


São moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O).

Também podem ser chamadas de hidratos de carbono, glicídios, açúcares, entre outros nomes.

Apresentam muitas funções no metabolismo dos seres vivos; uma das mais importantes é a função energética.


Os carboidratos são classificados de acordo com o número de moléculas em sua constituição como monossacarídeos, oligossacarídeos e polissacarídeos.- Monossacarídeos: são moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) na proporção 1: 2: 1


OligossacarídeosOligossacarídeos - Os oligossacarídeos são moléculas orgânicas formadas pela união de 2 a 10 moléculas de monossacarídeos. - Os oligossacarídeos mais importantes biologicamente são os dissacarídeos. - Os dissacarídeos, como a sacarose, maltose e lactose são formados pela união de dois monossacarídeos.


PolissacarídeosPolissacarídeos - São moléculas orgânicas formadas pela união de mais 10 moléculas de monossacarídeos.- Os polissacarídeos são abundantes na natureza, podendo ter função biológica de reserva energética, como o amido e o glicogênio ou função estrutural, como a celulose e a quitina.


Na natureza há dois tipos de ácidos nucléicos:DNA ou ácido desoxiribonucléico e RNA ou ácido ribonucléico

Em sua estrutura primária são chamados de nucleotídeos: um grupo fosfato, uma pentose e uma base orgânica.


Apenas cinco bases são encontradas no DNA e no RNA:

- adenina (A),- guanina (G),- citosina (C),- timina (T, encontrada apenas no DNA) e- uracila (U, encontrada apenas no RNA).


O DNA consiste de duas fitas de ácido desoxirribonucléico unidas em uma hélice dupla.


“Química a Ciência Central” 9° edição – Person Prentice Hall, 2005, São Paulo.

http://pt.wikipedia.org/ http://www.youtube.com/watch?

v=WIjYK4xTEKo&feature=related http://www.enq.ufsc.br/labs/probio/

disc_eng_bioq/trabalhos_grad2005_2/constituintes/links/acidos.htm

carboidratos:http://www.vestibulandoweb.com.br/biologia/teoria/carboidratos.asp


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