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Classificação dos átomos e cadeias de carbono

Classificação dos átomos de carbono:

Os átomos de carbono podem ser classificados, de acordo com sua posição na cadeia carbônica, em carbono primário, carbono secundário, carbono terciário e carbono quaternário.

Chamamos “carbono primário” ao átomo de carbono que não está ligado a nenhum outro carbono, sendo único na cadeia, ou que se liga a no máximo um átomo de carbono. São os carbonos situados nas extremidades das cadeias.

Já o “carbono secundário” é aquele que se liga a outros dois átomos de carbono, enquanto que o “carbono terciário” e o “carbono quaternário” são aqueles que se ligam a outros três e quatro átomos de carbono, respectivamente.

Veja, na cadeia ilustrativa abaixo, um exemplo de como são classificados os átomos de carbono:

Classificação das cadeias de carbono:

1. As cadeias carbônicas podem ser classificadas de acordo com diversos critérios. O mais geral divide as cadeias em acíclicas (ou abertas) e cíclicas (ou fechadas).

Na cadeia aberta, os átomos de carbono não formam ciclo, enquanto que na cadeia fechada eles formam ciclo ou anel. Veja os exemplos:


2. As cadeias abertas ou acíclicas são divididas em normais (ou retas) e ramificadas.

A cadeia acíclica normal ou reta é aquela que apresenta apenas átomos de carbono primários e secundários, possuindo apenas duas extremidades, de forma que o encadeamento dos átomos de carbono seja linear. Exemplo:


A cadeia acíclica ramificada é aquela que apresenta pelo menos um átomo de carbono terciário ou quaternário, possuindo mais de duas extremidades. Repare que os átomos de carbono não se sucedem linearmente, mas apresentam certa “bifurcação”. Exemplo:



3. Quanto à natureza dos átomos que as compõem, as cadeias carbônicas são classificadas em homogêneas e heterogêneas.

A cadeia homogênea é aquela que não apresenta átomo de elementos diferentes do carbono intercalados na cadeia. Mas preste atenção: estamos falando da presença de elementos diferentes na cadeia carbônica, ou seja, entre átomos de carbono. Exemplos:

     


A acetona, apesar de conter um átomo de oxigênio, este não está no meio da cadeia carbônica, isto é, não está entre átomos de carbono.

*Para as cadeias cíclicas, usamos a nomenclatura “homocíclica”.

A cadeia heterogênea é aquela que apresenta átomos de elementos diferentes do carbono (chamados “heteroátomos”) intercalados na cadeia. Mais uma vez: para a cadeia ser heterogênea, o elemento diferente deve vir entre carbonos. Exemplo:

     


*Para as cadeias cíclicas, usamos a nomenclatura “heterocíclica”.

4. Quanto ao tipo de ligação entre os átomos de carbono, as cadeias carbônicas podem ser classificadas em saturas ou insaturadas.

A cadeia saturada é aquela em que os átomos de carbono estão ligados entre si por meio exclusivamente de ligações simples. Repare mais uma vez que só estamos considerando as ligações entre carbonos. Exemplo: todos os exemplos anteriores (a acetona apresenta uma dupla ligação, mas esta ocorre entre carbono e oxigênio e não entre carbonos, por isso, a cadeia da acetona é saturada).

A cadeia insaturada ou não-saturada é aquela que apresenta pelo menos uma ligação dupla ou tripla entre átomos de carbono. Exemplo:


5. As cadeias cíclicas podem, ainda, ser classificadas em alifáticas (ou não-aromáticas) e aromáticas.

Para entender esta subdivisão, você precisará conhecer o composto “benzeno”. Líquido incolor e de aroma doce, evapora no ar com facilidade e dissolve-se levemente na água. O benzeno é tóxico e altamente inflamável. É usado como solvente na fabricação de corantes, plásticos, medicamentos, explosivos, etc. Sua molécula é formada por 6 átomos de hidrogênio e 6 átomos de carbono, estes ligados entre si alternadamente por ligações simples e duplas.

Mas o curioso do benzeno é que seus elétrons compartilhados pelas ligações duplas entre carbonos apresentam um comportamento bastante particular: eles realizam um fenômeno chamado de “ressonância eletrônica”. Neste, os átomos de carbono ficam fixos, enquanto que os elétrons se movem no anel benzênico (chamado, neste caso, “anel de ressonância”), mudando continuamente a posição das ligações duplas e simples, por meio de um movimento cíclico. É esta propriedade que faz do benzeno um composto aromático. É por isso também que este composto pode ser representado apenas pelas ligações simples entre os carbonos (o que forma a figura de um hexágono) e por um círculo no centro (como mostra a segunda figura do próximo exemplo), que representa os elétrons girando no anel.

Além da representação completa ilustrada mais acima, você também poderá encontrar a representação simplificada do anel benzênico. É importante que você assimile todas essas formas, para não ser surpreendido no vestibular!



Voltando às classificações, a cadeia cíclica será alifática quando ela não apresentar núcleo benzênico. Exemplo:

A cadeia aromática, por sua vez, é aquela que contém núcleo benzênico. Exemplo:


6. A cadeia cíclica aromática pode ser mononuclear, se apresentar apenas um núcleo benzênico, ou polinuclear, quando houver nela mais de um núcleo benzênico. Exemplos:



Resumão:


2 comentários:

Anônimo disse...

valeu to gostando muito das explicações !!

Anônimo disse...

otima explicações !! me salvou da naja da minha professora .....

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