sábado, 18 de fevereiro de 2012

Cadeias carbônicas - 3ª Série do Ensino Médio (QUÍMICA)

Cadeia carbônica é toda estrutura formada por átomos de carbono ligados entre si. Os elementos mais comuns nas cadeias carbônicas são:
Carbono: é tetravalente e efetua sempre quatro ligações, que são representadas por traços ao seu redor. Apesar de poder fazer até quatro ligações, com um mesmo átomo ele pode efetuar somente três.

Hidrogênio: é monovalente e efetua somente uma ligação, que é representada por um traço.

Oxigênio: é divalente e efetua duas ligações, que são representadas por dois traços. Pode se ligar a dois átomos ao mesmo tempo ou efetuar suas duas ligações com o mesmo átomo.

Nitrogênio: é trivalente e efetua três ligações, que são representadas por três traços. Pode se ligar a dois ou três átomos ao mesmo tempo, ou ainda, efetuar suas três ligações com o mesmo átomo.

As cadeias orgânicas podem ser representadas de maneira simplificada. Neste tipo representação, os traços das ligações com os átomos de hidrogênio são omitidas.
       H   H  H
       |   |   |
H - C - C - C - H                                           H3C - CH2 - CH3
      |    |   |
      H    H   H
representação convencional                      representação simplificada

Os átomos de carbono das cadeias podem ser classificados de acordo com o número de outros carbonos a que se encontrem ligados.
Carbono primário: ligado a somente um outro átomo de carbono.
Carbono secundário: ligado a dois outros átomos de carbono.
Carbono terciário: ligado a três outros átomos de carbono.
Carbono quaternário: ligado a quatro outros átomos de carbono.

Para este tipo de classificação não se considera se a ligação entre os carbonos é simples, dupla ou tripla, somente o número de carbonos a que se encontra ligado.
                        CH3 CH3
                         |      |
                                            H3C - C - CH2 - C = CH2
                         |
                           CH3
C carbono primário
C carbono secundário
C carbono terciário
C carbono quaternário


 As cadeias orgânicas podem ser divididas em três grupos:
abertas, acíclicas ou alifáticas: a cadeia não se fecha em nenhum ponto

H3C - CH2 - CH2 - CH3

fechadas ou cíclicas: a cadeia se fecha, formando uma figura geométrica

H2C - CH2               
    |     |                                   
H2C - CH2

mistas: presença de cadeia fechada e pelo menos um carbono fora do anel

H2C - CH - CH2 - CH3                      
   |     |                                   
H2C - CH2

Estes tipos de cadeias podem ainda acumular outras classificações:

Cadeia saturada / insaturada

Na cadeia saturada ocorrem somente ligações simples entre os átomos de carbono.

Na cadeia insaturada ocorre dupla e/ou tripla ligação entre átomos de carbono. É bom lembrar que quando ocorre ligação dupla ou tripla entre carbono e outro elemento, esta não é considerada para classificar a cadeia como insaturada.

H3C - CH2 - CH2 - CH3     cadeia saturada
H3C - CH2 - CH = O           cadeia saturada     
H3C - CH2 - CH = CH2      cadeia insaturada
                                                          
 Cadeia normal / ramificada

Na cadeia normal não ocorrem "ramos" ou "galhos", os carbonos são todos primários e secundários. A cadeia tem um só eixo.

Na cadeia ramificada ocorrem os "ramos" ou "galhos", deve ocorrer pelo menos um carbono terciário ou quaternário. A cadeia tem pelos menos dois eixos.

 H3C - C - CH2 - C = CH2

Nas posições em que ocorrem carbonos terciário (C) ou quaternário (C) a cadeia tem dois eixos, o que a caracteriza como ramificada. A cadeia abaixo é não ramificada, pois como ela não possui carbono terciário ou quaternário, poderia ser escrita em um só eixo (linear).

Cadeia homogênea / heterogênea

Na cadeia homogênea a sequência de carbonos ocorre sem interrupção de um átomo diferente. Na cadeia heterogênea existe um átomo diferente do de carbono que interrompe a seqüência de carbonos. Para funcionar como heteroátomo, este deve ser, no mínimo, divalente.

H3C - CH2 - CH2 - O - CH2 - CH3       cadeia heterogênea         
H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CH = O      cadeia homogênea
                                

Átomo diferente do de carbono no final da seqüência de carbonos não é heteroátomo.

Cadeia homogênea e cíclica é dita homocíclica. Cadeia heterogênea e cíclica é dita heterocíclica.
                                                       
 H2C - CH2                           H2C - O
     |     |                                 |     |
H2C -  CH2                                     H2C - CH2
cadeia homocíclica              cadeia heterocíclica

Fonte: Prof. Luiz Carlos Novaes

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