Departamento de Química e Bioquímica Licenciatura em Ciências da Arte e do Património Química e Física dos Materiais I Tópico 5: Introdução aos materiais orgânicos Tópico 5: Introdução aos materiais orgânicos

Bibliografia: Química : princípios de estrutura e de reactividade Alberto Romão Dias, Maria Matilde Marques, Universidade Aberta, Lisboa 1996 ISBN: X (páginas ) 2

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Química Orgânica ou Química dos compostos de carbono Ambas as designações são imprecisas: A maior parte dos compostos de síntese não existe nos seres vivos; Nem todos os compostos baseados no carbono são estudados pela Q. O., como é o caso do dióxido de carbono, dos carbonatos e bicarbonatos, dos carvões e das novas nanoestruturas. 5

Nascimento da Química Orgânica: 1807 – Berzelius ( Suécia) designa por compostos orgânicos as substâncias que se obtêm da matéria viva 1828 – Wohler ( Alemanha) sintetizou no laboratório pela primeira vez a ureia, destruindo a ideia de que os compostos orgânicos só podiam ser produzidos pelos seres vivos. “Abre a porta” à síntese orgânica. (Imagens retiradas da Wikipedia) A QUÍMICA ORGÂNICA estuda a estrutura dos compostos orgânicos, assim como a relação que existe entre essa estrutura e as reacções possíveis que possam ocorrer com estes compostos. 6

Revisão do conceito de Ligação Química Rever os conceitos apresentados no ficheiro NQ9_Átomos_iões_ligação química, páginas 23 a 31 Numa molécula os átomos estão unidos entre si através de uma ligação química Numa molécula orgânica as ligações existentes são do tipo covalente Ligação covalente – ligação entre dois átomos que é feita por partilha de 2 electrões valência química O número de ligações com outros átomos, da mesma espécie ou diferentes, que o átomo de um elemento pode fazer chama-se de valência química 7

Ligações simples, duplas e triplas Numa molécula orgânica dois átomos podem ligar-se entre si através de: ligação simples uma ligação simples: partilham apenas 2 electrões. É representada por um traço simples – ligação dupla uma ligação dupla: partilham 4 electrões. É representada por um traço duplo = ligação tripla uma ligação tripla: partilham 6 electrões. É representada por um traço triplo 8 Revisão do conceito de Ligação Química Rever os conceitos apresentados no ficheiro NQ9_Átomos_iões_ligação química, páginas 23 a 31

Átomos que entram na constituição dos compostos orgânicos Elementosímbolovalênciatipo de ligação carbono C 4 simples, dupla, tripla hidrogénio H 1 simples Elementosímbolovalênciatipo de ligação carbono C 4 simples, dupla, tripla hidrogénio H 1 simples Elementosímbolovalênciatipo de ligação oxigénio O 2simples, dupla AzotoN 3 simples, dupla, tripla Elementosímbolovalênciatipo de ligação oxigénio O 2simples, dupla AzotoN 3 simples, dupla, tripla Os átomos mais abundantes: Átomos, a seguir em abundância, que formam ligações com o átomo de carbono: 9

Outros átomos, menos abundantes, que também podem existir nas moléculas orgânicas e que se podem ligar ao carbono, ao hidrogénio, ao oxigénio e ao azoto Elementosímbolovalênciatipo de ligação enxofre S2; 4; 6 simples, dupla fósforo P 3; 5 simples, dupla Elementosímbolovalênciatipo de ligação enxofre S2; 4; 6 simples, dupla fósforo P 3; 5 simples, dupla 10

Elementosímbolo valência tipo de ligação fluor F1simples cloro Cl1simples bromo Br1simples iodo I1simples Elementosímbolo valência tipo de ligação fluor F1simples cloro Cl1simples bromo Br1simples iodo I1simples Átomos que se ligam ao átomo de carbono apenas por uma ligação simples.: os halogénios 11

Energia de ligação Energia que se liberta quando uma ligação se forma entre dois átomos e que é igual á energia necessária para quebrar essa ligação Ligaçãoenergia (kcal/mol) C-C 83 C-O 84 C-N 68 C-H 99 C=C146 C  C199 Ligaçãoenergia (kcal/mol) C-C 83 C-O 84 C-N 68 C-H 99 C=C146 C  C199 As ligações simples são mais fáceis de quebrar do que as ligações duplas e triplas. A quebra de ligações duplas e triplas liberta mais energia. 12