Química inorgânica/Reações da química inorgânica/Hidrólise

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Introdução à Química/Hidrocarbonetos < Introdução à Química Introdução à QuímicaFunções orgânicasPrincipais classes de compostos orgânicos Hidrocarboneto é um composto químico constituído apenas por átomos de carbono e de hidrogênio.

Os hidrocarbonetos naturais são compostos químicos constituídos por átomos de carbono (C) e de hidrogênio (H), aos quais se podem juntar átomos de oxigênio (O), nitrogênio (N) e enxofre (S) dando origem aos compostos orgânicos, classificados de acordo com seus grupos funcionais. São conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentes características físicas são uma consequência das diferentes composições moleculares. Contudo, todos os hidrocarbonetos apresentam uma propriedade comum: oxidam-se facilmente libertando calor.

Hidrocarbonetos líquidos geologicamente extraídos são chamados de petróleo (literalmente "óleo de pedra") ou óleo mineral, enquanto hidrocarbonetos geológicos gasosos são chamados de gás natural. Todos são importantes fontes de combustível. Hidrocarbonetos são de grande importância econômica porque constituem a maioria dos combustíveis fósseis (carvão, petróleo,gás natural, etc.); vários outros produtos como biocombustíveis, plásticos, ceras, solventes e óleos são compostos orgânicos cuja estrutura básica é formada por hidrocarbonetos (mas que não são hidrocarbonetos por possuírem outros átomos além do carbono e hidrogênio).

Índice [esconder] 1 Introdução 2 Pela fórmula estrutural 3 Pela fórmula molecular 3.1 Regra das ligações triplas 4 Aromáticos 5 Nomenclatura Introdução[editar | editar código-fonte] Os hidrocarbonetos são classificados de acordo com sua saturação, que posteriormente servirá para nomeá-lo. O primeiro passo é verificar a presença de ligações duplas e triplas. Se houver, é necessário numerar os átomos de carbono da cadeia principal. De acordo com a quantidade de insaturações encontradas, o hidrocarboneto receberá uma respectiva classificação. É preciso, ainda, observar a presença de ciclos. A relação entre as ligações, com os respectivos grupos de hidrocarbonetos, está listada abaixo:

Triplas Duplas Acíclico Cíclico 0 0 Alcano Ciclano 1 0 Alcino Ciclino* 2 0 Alcadiino 3 0 Alcatriino* 0 1 Alceno Cicleno 0 2 Alcadieno Ciclodieno* 0 3 Alcatrieno* Ciclotrieno*

  • Compostos raros

Há duas formas de se obter um hidrocarboneto qualquer, pela fórmula estrutural - em que cada estrutura representa um hidrocarboneto -,e pela fórmula molecular (cada fórmula pode identificar diversos hidrocarbonetos).

Pela fórmula estrutural[editar | editar código-fonte] Utilizando-se da fórmula estrutural, é fácil identificar o hidrocarboneto. Veja alguns exemplos abaixo:


Cadeia acíclica Nenhuma ligação tripla Nenhuma ligação dupla Alcano


Cadeia acíclica Nenhuma ligação tripla Uma ligação dupla Alceno


Cadeia acíclica Nenhuma ligação tripla Duas ligações duplas Alcadieno


Cadeia acíclica Uma ligação tripla Nenhuma ligação dupla Alcino


Cadeia cíclica Uma ligação tripla Nenhuma ligação dupla Ciclino


Cadeia acíclica Uma ligação tripla Uma ligação dupla Alceno/Alcino Pela fórmula molecular[editar | editar código-fonte] Considerando-se a fórmula molecular, encontraremos todas as possibilidade de hidrocarbonetos com tal fórmula. Para isto, utiliza-se a seguinte equação:

{\displaystyle a+2C-H=4x+2y} {\displaystyle a+2C-H=4x+2y} Onde:

a corresponde a 2 nos compostos acíclicos e 0 nos cíclicos; C é a quantidade de átomos de carbono da substância; H a quantia de hidrogênios; x o número de ligações triplas; y o número de ligações duplas do hidrocarboneto. A tabela abaixo exibe a classificação conforme os resultados obtidos:

x [triplas] y [duplas] Acíclico a=2 Cíclico a=0 0 0 Alcano Ciclano 1 0 Alcino Ciclino* 2 0 Alcadiino 3 0 Alcatriino* 0 1 Alceno Cicleno 0 2 Alcadieno Ciclodieno* 0 3 Alcatrieno* Ciclotrieno*

  • Compostos raros

Existem substâncias híbridas, isto é, possuem características de mais de um grupo de hidrocarbonetos. Apresentam, logo, ligações duplas e triplas (valores para x e y), como é o caso do vinilacetileno (x = 1; y = 1). Se à esquerda da equação o resulado for negativo, o composto não existe. Além disto, x e y sempre pertencem ao conjunto dos números naturais.


[Expandir]Exemplos Regra das ligações triplas[editar | editar código-fonte] Dependendo dos valores encontrados para x, o composto não existirá:

Para que um composto acíclico, em que C é par e {\displaystyle {\frac {C}{x}}=2} {\displaystyle {\frac {C}{x}}=2}, seja real, obrigatoriamente, y = 0; Para qualquer outro composto, seja cíclico, acíclico com C ímpar ou acíclico com C par e {\displaystyle {\frac {C}{x}}>2} {\displaystyle {\frac {C}{x}}>2}, seja real: {\displaystyle C-1\geq 2x+y} {\displaystyle C-1\geq 2x+y}


[Expandir]Exemplos Aromáticos[editar | editar código-fonte] Os hidrocarbonetos aromáticos são aqueles que apresentam um anel benzênico, portanto, todos são cíclicos. Os aromáticos normalmente são designados por uma nomenclatura popular, pois a nomenclatura sistemática da IUPAC é um tanto grande para estes. Confira abaixo os principais hidrocarbonetos aromáticos e sua respectiva nomenclatura popular e sistemática:


Benzeno


Naftaleno (biciclo[4.4.0]deca-1,3,5,7,9-penteno)


Antraceno


Fenantreno


Tetraceno


Pireno


Trifenileno Nomenclatura[editar | editar código-fonte] Os compostos da química orgânica têm a seguinte nomenclatura:

PREFIXO + RAIZ + SUFIXO O prefixo é indicado pela quantidade de átomos de carbono na cadeia:


Por ter apenas um carbono, o composto acima recebe o prefixo met- 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 Cada grupo de hidrocarbonetos tem uma raiz própria:


Não tendo insaturações, recebe a raiz -an- e o sufixo -o por ser hidrocarboneto: metano Grupo (par ordenado) Raiz Alcanos (0;0) an Alcinos (1;0) in Alcadiinos (2;0) diin Alcatriinos (3;0) triin Alcenos (0;1) en Alcadienos (0;2) dien Alcatrienos (0;3) trien Em compostos mistos, todas as raizes devem estar presentes no nome. Para os cíclicos, basta acrescentar o morfema ciclo antes do prefixo. Acíclicos que não sejam alcanos (0,0) e cíclicos que não sejam ciclanos (0,0), ciclinos (1,0) e ciclenos (0,1) devem exibir a posição da insaturação na cadeia.

O sufixo comum a todos hidrocarbonetos é o sufixo o.

5) Quais os possíveis nomes do composto C8H14? O composto tem os pares ordenados (1;0) e (0;2), já calculados no primeiro exemplo. Assim, para (1;0): Prefixo: oct Raiz: in Sufixo: o O composto recebe o nome de oct-n-ino para n a posição da insaturação da cadeia:

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {C} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {C} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

Oct-1-ino

Oct-2-ino

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {C} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {C} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {C} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {C} {\color {Red}\equiv }\mathbf {C} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

Oct-3-ino Oct-4-ino Para (0;2):

Prefixo: octa Raiz: dien Sufixo: o O composto recebe o nome de octa-m,n-dieno para m e n a posição das insaturações da cadeia. Alguns exemplos:

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{2}} {\color {Red}=}\mathbf {C} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{2}} {\color {Red}=}\mathbf {C} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{2}} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{2}} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

Octa-1,2-dieno

Octa-1,4-dieno

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH_{2}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH_{2}} } _{}}

{\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{3}} } _{}} {\displaystyle \underbrace {\mathbf {CH_{3}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH_{2}} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH} {\color {Red}=}\mathbf {CH} -\mathbf {CH_{3}} } _{}}

Octa-2,7-dieno Octa-2,4-dieno Veja mais exemplos:


5C = pent (0;0) = an hidrocarboneto = o Pentano


4C = but (0;1) = 1-en hidrocarboneto = o But-1-eno


4C = but (0;1) = 2-en hidrocarboneto = o But-2-eno


8C = oct (0;2) = 1,7-dien hidrocarboneto = o Octa-1,7-dieno


6C = hex (1;0) = 3-in hidrocarboneto = o Hex-3-ino


6C = hex (1;0) = in hidrocarboneto = o Ciclo-hexino


4C = but (1;1) = 1-en-3-in hidrocarboneto = o But-1-en-3-ino