REAÇÕES ORGÂNIAS PARTE 1_2016

Acidez e Basicidade em Química

Orgânica

Teoria de Ácidos e Bases de Lewis

Ácidos: Moléculas receptoras de um par de

elétrons

Bases: Moléculas que doam um par de elétrons

Neste processo há a formação de ligações

covalentes.

Quebra Heterolítica ou Heterólise: a quebra da ligação é assimétrica, de

modo que o par de elétrons fique apenas com um dos átomos da

ligação (formação de íons).

c a r b o c á t i o n

+

H

H

H

C

B r

H

C

H

H

B r

c a r b â n i o n

+

H

H

H

C

H

H

C

H

H

H

Quebra Homolítica ou Homólise: a quebra da ligação é simétrica, de

modo que cada átomo fique com seu elétron original da ligação

(formação de radicais).

r a d i c a i s l i v r e s

+

H

H

H

C

H

H

C

H

H

H

Representação de Setas Curvas

As Setas devem começar com uma

ligação covalente ou par de elétrons não

compartilhados e aponta para uma região

com deficiência de elétrons.

Força de Ácidos e Bases

Um composto orgânico será tanto mais

ácido quanto mais deficiente de elétrons ele

estiver.

Também será tanto mais básico, quanto

mais disponível for seu par de elétrons.

Aumento da eletronegatividade

C

N

O

F

48

p



K

H

C

H

38

p



K

H

N

H

15,7

p



K

H

O

H

3,2

p



K

H

F

NUCLEÓFILO X ELETRÓFILO

Nucleófilo: substância “amante de núcleos”, isto é, tem um átomo rico em

elétrons que pode formar uma ligação doando um par de elétrons a

um átomo pobre em elétrons.

Muitos nucleófilos são negativamente carregados.

Eletrófilo: substância “amante de elétrons”, isto é, tem um átomo pobre em

elétrons que pode formar uma ligação aceitando um par de elétrons

de um nucleófilo.

Muitos eletrófilos são positivamente carregados.

nucleófilo X base de Lewis

•PRINCIPAIS REAÇÕES:

•Craque ou Pirólise

•Halogenação

•Halogenação dos alcanos superiores:

•Nitração

•Sulfonação

•Combustão

Os alcanos, quando convenientemente aquecidos, sofrem ruptura homolítica na cadeia, simétrica ou não, resultando outros alcanos e alcenos de cadeias

menores. Essa reação é muito usada para se obter gasolina (mistura de octanos) a partir de querosene e óleo diesel (alcanos com mais de 16 carbonos). O alcano passa através de uma câmara aquecida (cerca de 400 a 600o _{C), utilizando}

geralmente um catalisador formado por óxidos metálicos. Essas reações também produzem certa quantidade de hidrogênio.

A halogenação de um alcano se dá por substituição de

um átomo de hidrogênio por um halogênio, resultando em

um haleto de alquila ( isso pode ocorrer em um ou mais

átomos de hidrogênio ). Por exemplo, na cloração do

metano e do etano os produtos são, respectivamente, cloro

metano e cloro etano. A reação ocorre via radicais livres.

R-H + X

R-X + HX

Mecanismo ocorre em várias etapas:

Cl + H

C H

H

H

Cl H +

H

C H

H

C

H

H

H

+ Cl

Cl

_H

_C

H

H

Cl + Cl

Cl

Cl

Cl

+

Cl

Cloração do metano (substituição via radical livre):

Reação: CH

+ Cl

CH

Halogenação de Alcanos Superiores

A cloração da maioria dos alcanos cujas moléculas

contêm mais de dois átomos de carbono resulta em mistura

de produtos monoclorados isoméricos (assim como

compostos altamente clorados).

CH

CH

CH

Cl

luz, 25o_C

CH

CH

CH

Cl

+ CH

CHCH

Cl

45%

55%

Para alcanos com mais de dois carbonos existe mais de

uma possibilidade para o halogênio se posicionar. Deste

modo o produto da reação será uma mistura de isômeros

de posição. Entretanto, as quantidades dos isômeros

Tomemos como exemplo a bromação do propano. As

quantidades de 1- bromo propano e 2- bromo propano

obtidas dependem das velocidades relativas a que os

radicais n-propil e isopropil se formam. Se os radicais

isopropil se formarem mais rapidamente será também o 2-

bromo propano o que se formará mais rapidamente e o que

constitui, portanto, a maior parte dos produtos da reação.

Devemos então comparar as velocidades relativas em que

os hidrogênios primários e secundários são subtraídos do

propano. Para se calcular a porcentagem de cada um dos

produtos devemos usar a seguinte regra:

Velocidades relativas de subtração do hidrogênio:

H primário = 1,0H secundário = 3,8

H terciário = 5,0

O propano tem seis hidrogênios primários e dois hidrogênios secundários,

portanto:

para H primário: 6 x 1,0 = 6,0 para H secundário: 2 x 3,8 = 7,6

total: 6,0 + 7,6 = 13,6

13,6 corresponde a 100% das velocidades relativas. Logo, por regra de três

simples, temos que 7,6 (H primário) corresponde a aproximadamente 55,9% e

que 6,0 (H secundário) corresponde a 44,1%. Essas porcentagens são as

quantidades relativas dos radicais n-propil e isopropil formados e,

consequentemente, também dos produtos formados. Percebe-se então que o

radical substituído no carbono secundário, isto é, o radical isopropil, forma-se

mais rapidamente que o n-propil, o que leva a uma maior rapidez na formação

do 2-bromo propano.

Essa regra funciona bem para a monoalogenação dos alcanos e os resultados

são geralmente porcentagens não muito discrepantes entre si, pois na maioria

dos alcanos o número de hidrogênios menos reativos é maior, quer dizer, a

menor reatividade está compensada por um fator de probabilidade de ataque

mais alto e disto resulta que se obtenham quantidades apreciáveis de todos os

isômeros.

01)Nas reações orgânicas, a hidroxila tende a funcionar como:

a) reagente eletrófilo. b) reagente nucleófilo. c) radical livre. d) base de Arrhenius. e) solvente.

02)Indique, dentre os reagentes abaixo, o nucleofílico: a)BF3. b) H3O + . c) AlCl3. d) Cl2. e) H2O.

03)Indique, dentre os reagentes abaixo, o eletrofílico: a)NH3. b) HCN. c) H3O + . d) ROH. e) H2O.

04) Considere a reação de substituição do butano:

O nome do composto X é:

a) cloreto de hidrogênio. b) 1-cloro butano. c) 2-cloro butano. d) 1,1-cloro butano. e) 2,2-dicloro butano.

5) A monocloração de um alcano, em presença de luz ultravioleta, produziu os compostos 1-cloro-2-metil propano e 2-cloro-2-metil propano. O nome do alcano é:

a)isopropano. b) metil butano. c) metano. d) butano . e) metil propano.

06) Para efetuarmos a cloração total de uma molécula de etano, deveremos utilizar quantas moléculas de cloro?

a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 6.

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