teoria estrutural
Post on 09-Jul-2015
5.220 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
Prof. Nunes
Teoria EstruturalTeoria Estrutural
Universidade Federal do CearCentro de CinciasDepartamento de Qumica Orgnica e InorgnicaQumica Orgnica I
Atualizado em 30/07/2014Atualizado em 30/07/2014
DQOI - UFC
Teoria EstruturalTeoria Estrutural
Prof. Dr. Jos Nunes da Silva Jr.nunes.ufc@gmail.com
1
-
Prof. Nunes
A QumicaQumica OrgnicaOrgnica a qumica do carbono.
Qumica OrgnicaQumica Orgnica
DQOI - UFC2
115 tomos115 tomosQumica InorgnicaQumica Inorgnica
-
Prof. Nunes
O carbono est longe de ser um tomo abundante na crosta terrestre.
Qumica OrgnicaQumica Orgnica
49,5
25,7
7,4
4,73,4
2,6 2,4 1,9
0,90,6
0,9Oxignio
Silcio
Alumnio
Ferro
Clcio
Sdio
Potssio
DQOI - UFC
Ento,Ento, porpor queque damosdamos essaessa atenoateno toto especialespecial aa apenasapenas umum elementoelementoentreentre 116116??
Razo 1: HistricaHistrica
3
25,7Potssio
Magnsio
Hidrognio
Titnio
Outros
-
Prof. Nunes
A Qumica, como cincia, teve incio no final da idade mdia com o nome deAlquimia.
Os alquimistasalquimistas foram os primeiros pesquisadores que surgiram, e tinhamcomo objetivos transformartransformar qualquerqualquer metalmetal emem ouroouro, atravs do princpiochamado de pedrapedra filosofalfilosofal, e o elixirelixir dada vidvidaa para prolongar a vida.
Razes HistricasRazes Histricas
O mdico suo ParacelsoParacelso (pseudnimo dePhillipus Aureolus Theophrastus Bombastus von
DQOI - UFC4
Phillipus Aureolus Theophrastus Bombastus vonHohenheim), que tambm atuava no campo daalquimia, afirmouafirmou queque oo homemhomem eraera umumcompostocomposto qumicoqumico cujascujas doenasdoenas sosodecorrentesdecorrentes dasdas alteraesalteraes destadesta estruturaestrutura,sendo necessrios medicamentos para combateras enfermidades.
Foi o incioincio dodo usouso dede medicamentosmedicamentos paracurar as enfermidades da poca (sculos XVI eXVII).
-
Prof. Nunes
Porm, somente no sculosculo XVIIIXVIII foram extradasextradas vriasvrias substnciassubstnciasorgnicasorgnicas aa partirpartir dede produtosprodutos naturaisnaturais, alm daquelas anteriormenteconhecidas como: vinho (fermentao da uva) e os produtos obtidos pordestilao de outras substncias.
Neste mesmo sculo, no ano de 1777, a qumica foidividida em duas partes, de acordo com TorbernTorbern OlofOlofBergmannBergmann:
Razes HistricasRazes Histricas
DQOI - UFC
Entretanto, o desenvolvimento da qumicaqumica orgnicaorgnica eraera prejudicadoprejudicado pelacrenacrena dede que,que, somentesomente aa partirpartir dosdos organismosorganismos vivosvivos animais evegetais, eraera possvelpossvel extrairextrair asas substnciassubstncias orgnicasorgnicas.
5
BergmannBergmann: I) a qumicaqumica orgnicaorgnica estudava os compostos
obtidos diretamente dos seres vivos e; II) a qumicaqumica inorgnicainorgnica estudava os compostos
de origem mineral.
-
Prof. Nunes
Tratava-se de uma teoria, conhecida pelo nome deTeoriaTeoria dada ForaFora VitalVital, formulada por JonsJons JacobJacobBerzeliusBerzelius, que afirmava: AA forafora vitalvital inerenteinerente dadaclulaclula vivaviva ee oo homemhomem nono poderpoder cricri--lala ememlaboratriolaboratrio.
Razes HistricasRazes Histricas
DQOI - UFC
Em 1828, um dos discpulos de Berzelius,FriedrichFriedrich WohlerWohler, conseguiu obter uma substnciaencontrada na urina e no sangue, conhecida pelonome de uria.
6uria
-
Prof. Nunes
Aps o xito da experincia de Wohler, vriosvrios cientistascientistas tambmtambmtentaramtentaram aa obtenoobteno dede outrasoutras substnciassubstncias orgnicasorgnicas ememlaboratriolaboratrio, e verificaram que o elementoelemento fundamentalfundamental emem todostodos ososcompostoscompostos eraera oo carbonocarbono.
A partir de ento, em 1858, KekulKekul definiu a qumica orgnica comosendo a qumicaqumica dosdos compostoscompostos dodo carbonocarbono.
Razes HistricasRazes Histricas
DQOI - UFC7
-
Prof. Nunes
A farmciafarmcia nono sculosculo XIXXIX era baseada em poes,poes, espritos,espritos, extratosextratosbrutosbrutos dede plantasplantas ee animaisanimais.
As doenas eram curadas sem o conhecimento das causas e dosprincpios ativos das medicaes.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
DQOI - UFC8
-
Prof. Nunes
A primeiraprimeira participaoparticipao dada qumicaqumica orgnicaorgnica no controle de doenas sedeu em 1856, atravs da sntesesntese dodo corantecorante corcor--dede--malvamalva (mauvena)por Willian Perkin.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
N
N CH3
NH2
H3C
N +
DQOI - UFC9
CH3
H
mauvena
-
Prof. Nunes
22 razorazo para estudar os compostos orgnicos:
quantidadequantidade dede compostoscompostos orgnicosorgnicos
os qumicos descobriram ou sintetizaram mais de 1010 milhesmilhescompostoscompostos orgnicosorgnicos e 11,,77 milhomilho dede compostoscompostos inorgnicosinorgnicos.
85% dos compostos conhecidos so orgnicos
Qumica OrgnicaQumica Orgnica
DQOI - UFC
85% dos compostos conhecidos so orgnicos
estima-se que aa cadacada anoano mais 1010..000000 sejamsejam reportadosreportados.
10
-
Prof. Nunes
33 razorazo:: As substnciassubstncias bioqumicasbioqumicas so compostos orgnicos:
carboidratos lipdios protenas enzimas cidos nucleicos (DNA e RNA) hormnios
Qumica OrgnicaQumica Orgnica
DQOI - UFC
hormnios vitaminas
11
-
Prof. Nunes
Como so obtidos os compostoscompostos orgnicosorgnicos?
IsolandoIsolando dada NaturezaNatureza:: os seres vivos (plantas, animais, bactrias, fungos...)so verdadeiras fbricas qumicas BiossnteseBiossntese.
Compostos OrgnicosCompostos Orgnicos
DQOI - UFC12
-
Prof. Nunes
Como so obtidos os compostoscompostos orgnicosorgnicos?
IsolandoIsolando dada NaturezaNatureza:: os seres vivos (plantas, animais, bactrias, fungos...)so verdadeiras fbricas qumicas BiossnteseBiossntese.
Compostos OrgnicosCompostos Orgnicos
DQOI - UFC13
penicilinas
-
Prof. Nunes
Como so obtidos os compostoscompostos orgnicosorgnicos?
IsolandoIsolando dada NaturezaNatureza:: os seres vivos (plantas, animais, bactrias, fungos...)so verdadeiras fbricas qumicas BiossnteseBiossntese.
Compostos OrgnicosCompostos Orgnicos
DQOI - UFC14
-
Prof. Nunes
Como so obtidos os compostoscompostos orgnicosorgnicos?
IsolandoIsolando dada NaturezaNatureza:: Gs natural, petrleo e carvo.
Compostos OrgnicosCompostos Orgnicos
DQOI - UFC15
-
Prof. Nunes
Como so obtidos os compostoscompostos orgnicosorgnicos?
SnteseSntese emem LaboratrioLaboratrio:: SnteseSntese OrgnicaOrgnica a maior parte dos mais de 10milhes de compostos orgnicos conhecidos puramente sinttica e noexiste nos seres vivos.
- Frmacos modernos: Valium, Prozac, Zantac, Lasix, Viagra e Enovid.
Compostos OrgnicosCompostos Orgnicos
DQOI - UFC16
-
Prof. Nunes
Snteses do antipirtico fenacetinafenacetina, do analgsico cidocido acetilsaliclicoacetilsaliclico,da alizarinaalizarina, do cidocido acticoactico, do corante ndigondigo e da glicoseglicose, foramoutros grandes acontecimentos da poca
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
NH
O
O
O
COOH
OOH
HO
DQOI - UFC17
O
fenacetina
COOH
c. acetilsaliclico (AAS)
O
-O3S
alizarina
OHO
OH
HO
OH
OH
D-glicose ndigo
N
O
H
N
H
O
-
Prof. Nunes
Sntese de MedicamentosSntese de Medicamentos
19801889
19811923
19811934
19861935
19851942
19871952
19871953
19891954
19891958
AAS
c. barbitrico
cloroquina
sulfonamidas
penicilinas
nitrofuranos
progesterona
talidomida
haloperidol
praziquantel
aciclovir
ranitidina
misoprostol
mefloquina
azidovudina
iovastatina
ozagrel
mifepristona
CRON
DQOI - UFC18
19811962
19901963
19921964
19931968
19961970
19961970
19971975
19991976
19991976
19991977
19991980
verapramil
indometacina
propranolol
salbutamol
prostaglandinas
oxamniquina
nifedipina
cimetidina
atenolol
captopril
oxicams
fluoxetina
salmeterol
inibidores de proteases
tacrina
taxotere
zileuton
zafirlukast
sildenafil
orlistat
celecoxib
rofecoxib
NOLOGIA
-
Prof. Nunes
Resumindo.... A QumicaQumica OrgnicaOrgnica a qumica do carbono.
Estuda os compostoscompostos orgnicosorgnicos: alimentos, codimentos e fragrncias; remdios e cosmticos; plsticos, filmes, fibras e resinas; tintas, verniz e colas;
Qumica OrgnicaQumica Orgnica
DQOI - UFC
tintas, verniz e colas; seres vivos
Dividida em duas partes:QQ.. orgnicaorgnica II:: estruturaestruturaQ. orgnica II: reatividade
19
-
Prof. Nunes
Atualmente, so conhecidos milhesmilhes dede compostoscompostos orgnicosorgnicosfundamentaisfundamentais aoao nossonosso cotidianocotidiano ee essenciaisessenciais parapara aa vidavida.
Nos alimentos, a qumica orgnica est presente desde os pigmentoscomo o caroteno, a cor laranja das frutas e legumes e precursor davitamina A, ao sabor amargo da cerveja atribudo humulona.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
DQOI - UFC
O
HO OH
OOH
Humulona
Caroteno
20
-
Prof. Nunes
Do sabor picante da piperidina presente na pimenta-do-reino, ao saborcido do cidocido ctricoctrico das frutas como o limo e a laranja.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
O
ON
O
DQOI - UFC21
Piperina
OH OH
O O
HOO
OH
cido ctrico
-
Prof. Nunes
Da ao estimulante da cafenacafena, principal componente do caf, ao sabordoce do aspartameaspartame nos adoantes.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
N
N N
N
O
O
Cafena
DQOI - UFC22
N
O
OHNH2
O
H
O
O
Aspartame
Cafena
-
Prof. Nunes
Aliado a isso, o uso de fertilizantesfertilizantes ee defensivosdefensivos agrcolasagrcolas orgnicosorgnicosvem garantindo a produtividade das plantaes e a qualidade dosalimentos.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
DQOI - UFC23
-
Prof. Nunes
No segmentosegmento petroqumicopetroqumico, os hidrocarbonetos derivados de petrleoproduzem uma srie de polmeros que permitem ao homem fabricar novosmateriais.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
DQOI - UFC24
-
Prof. Nunes
A acrilonitrilaacrilonitrila, por exemplo, largamente utilizada na produo de fibrassintticas, resinas e borrachas teis nas indstrias de microcomputadores,aeroespacial, automobilstica, e de isolantes trmicos, entre outras.
Toneladas de estirenoestireno so anualmente utilizadas na fabricao dopoliestireno e elastmeros.
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
DQOI - UFC25
CH CH2
CH2 CH C N
estireno
acrilonitrila
-
Prof. Nunes
A indstriaindstria cosmticacosmtica representada por cerca de4000 fragrncias oriundas de plantas aromticas esubstncias de origem animal, e outras 2000sintticas, principais componentes das formulaesdos diversos produtos de beleza
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
DQOI - UFC26
O
OH
O
CH2OH
OH
salicilato de amila(jasmim)
geraniol(rosas)
linalol(lavanda)
Dentre os aromas mais comercializados, esto osalicilatosalicilato dede amilaamila (jasmin), o geraniolgeraniol (rosas) eo linalollinalol (lavanda).
-
Prof. Nunes
Os agentesagentes bloqueadoresbloqueadores de raios ultravioletas(cido p-amino-benzico: PABA) e os corantes(lawsona-henna) se tornaram produtosrepresentativos desta indstria
Molculas OrgnicasMolculas Orgnicas
OHO O
DQOI - UFC27
NH2O
HO
lawsona(Henna)
cido p-amino-benzico (PABA)
-
Prof. Nunes
Por que as substnciassubstncias ao nosso redor sese comportamcomportam diferentementediferentemente?
Isto , porque salsal dede cozinhacozinha (ou qualquer outra substncia inica) umslidoslido duro,duro, frgilfrgil,, dede altoalto pontoponto dede fusofuso ee conduzconduz umauma correntecorrenteeltricaeltrica somentesomente quandoquando fundidosfundidos ouou dissolvidosdissolvidos nana guagua?
QuestionamentosQuestionamentos
DQOI - UFC28
-
Prof. Nunes
Porque que a ceracera dada velavela (junto com a maioria das substnciascovalentes) apresentam baixobaixo pontoponto dede fuso,fuso, soso macios,macios, ee nono sosocondutorescondutores dede eletricidadeeletricidade, embora o diamantediamante ee outrasoutras poucaspoucas exceesexceespossuempossuem pontospontos dede fusofuso elevadssimoselevadssimos ee soso extremamenteextremamente durosduros
QuestionamentosQuestionamentos
DQOI - UFC29
-
Prof. Nunes
E por que o cobrecobre (e outras substncias metlicas) soso brilhantes,brilhantes,maleveismaleveis ee capazescapazes dede conduzirconduzir umauma correntecorrente sese fundidofundido ouou slidoslido?
QuestionamentosQuestionamentos
DQOI - UFC30
-
Prof. Nunes
As respostas esto no tipotipo dede ligaoligao dentro da substncia, as quais sosoresponsveisresponsveis pelopelo comportamentocomportamento dede substnciassubstncias.
Em nvel atmico, podemos distinguir um metalmetal de um nono--metalmetal com baseem vrias propriedades que se correlacionam com a posio na tabelaperidica.
RespostaResposta
DQOI - UFC31
-
Prof. Nunes
TrsTrs tipostipos dede ligaoligao so resultantes de trstrs formasformas dede combinaocombinaoentre trstrs diferentesdiferentes tipostipos dede tomostomos:
metalmetal ++ nono--metalmetal nono--metalmetal ++ nono--metalmetal metalmetal ++ metalmetal
Ligaes QumicasLigaes Qumicas
metaismetais
DQOI - UFC32
metaismetais
nono--metaismetais
semisemi--metaismetais
-
Prof. Nunes
A ligao inica caracterizada pela transfernciatransferncia dede eltronseltrons entre ostomos com grandesgrandes diferenasdiferenas dede suassuas tendnciastendncias parapara perderperder ouou ganharganhareltronseltrons.
Ligao InicaLigao Inica
O metalmetal (energia(energia dede ionizaoionizao baixa)baixa) perdeperde umum ouou doisdois eltronseltrons dede valnciavalncia,e o tomo nono--metalmetal ((eletroafinidadeeletroafinidade altamentealtamente negativa)negativa) ganhaganha eltron(seltron(s).
MetaisMetais NoNo-- MetaisMetais
DQOI - UFC
MetaisMetais NoNo-- MetaisMetais
33
-
Prof. Nunes
A transfernciatransferncia dede eltronseltrons de metal para no-metal ocorre, e cada tomoformaforma umum onon comcom configuraoconfigurao eletrnicaeletrnica dede gsgs nobrenobre .
A atraoatrao eletrostticaeletrosttica entre esses ons positivos e negativos constituiconstituiumauma matrizmatriz tridimensionaltridimensional de um slido inico, cuja frmula qumicarepresenta a relao ctionction--nionnion.
Metal + Metal + NoNo--metalmetal
DQOI - UFC34
-
Prof. Nunes
Compostos OrgnicosCompostos Orgnicos
Como explicar a existncia de compostos onde no existem diferentessignificativas de eletronegatividades entre os tomos nas estruturas?
DQOI - UFC35
-
Prof. Nunes
Ligaes CovalentesLigaes Covalentes
LigaoLigao inicainica nono podepode resultarresultar dede umaumareaoreao entreentre doisdois nono--metaismetais, porque a suadiferenadiferena dede eletronegatividadeeletronegatividade nono grandegrande oo suficientesuficiente para a transfernciatransferncia dedeeltronseltrons aconteceracontecer.
Em vez disso, reaes entre dois no-
DQOI - UFC
Em vez disso, reaes entre dois no-metais resultam em ligaoligao covalentecovalente.
A ligaoligao covalentecovalente formadaquandoquando doisdois tomostomos comcom diferenadiferena dedeeletronegatividadeeletronegatividade muitomuito pequenapequena (ou(ou zero)zero)compartilhamcompartilham umum ouou maismais paresparesdede eltronseltrons..
36
-
Prof. Nunes
O caso mais simples de ligao covalente ocorre na molculamolcula diatmicadiatmica HH22.
Formao de Ligaes CovalentesFormao de Ligaes Covalentes
Au
me
nta
nd
o a
en
erg
ia
DQOI - UFC37
Aumentando a distncia internuclear
Au
me
nta
nd
o a
en
erg
ia
-
Prof. Nunes
Teoria da Ligao de ValnciaTeoria da Ligao de Valncia
Anteriormente, a ligaoligao covalentecovalente foi descrita como um par de eltronscompartilhados aps a sobreposiosobreposio dede orbitaisorbitais atmicosatmicos dede doisdois tomostomos.
Esta a idia bsica da TeoriaTeoria dede LigaoLigao dede ValnciaValncia (TLV)(TLV), a qualdescrevedescreve comocomo ocorreocorre aa formaoformao dede umauma ligaoligao.
DQOI - UFC38
-
Prof. Nunes
Ligao no HLigao no H22: : ModeloModelo Ligao de ValnciaLigao de Valncia
A principal caracterstica da teoriateoria dasdas ligaesligaes dede valnciavalncia que eladescreve uma ligaoligao covalentecovalente entreentre doisdois tomostomos, em termos de umasobreposiosobreposio emem fasefase de um orbitalorbital semisemi--preenchidopreenchido dede umum tomotomocomcom umum outrooutro orbitalorbital semisemi--preenchidopreenchido dede outrooutro tomotomo.
Os doisdois tomostomos dede hidrogniohidrognio, cada um contendo um eltron em um orbital1s, combina-se de modo que seus orbitaisorbitais sese sobreponhamsobreponham para dardar umumnovonovo orbitalorbital associado a ambos.
DQOI - UFC39
-
Prof. Nunes
Ligao no HLigao no H22: : ModeloModelo Ligao de ValnciaLigao de Valncia
DQOI - UFC40
-
Prof. Nunes
Ligao no HLigao no H22: : ModeloModelo Ligao de ValnciaLigao de Valncia
A aproximao dos dois orbitais atmicos 1s sobre um mesmo eixo, leva formao de uma ligao sigma (s).
DQOI - UFC41
-
Prof. Nunes
OutrosOutros parespares dede tomostomos nono--metlicosmetlicos compartilham seus pares deeltrons parapara formarformar ligaesligaes covalentescovalentes.
O resultado dessa partilha que cadacada tomotomo atingeatinge umauma configuraoconfiguraoeletrnicaeletrnica maismais estvelestvel,, a mesma que do gs nobre mais prximo.
Formao de Ligaes CovalentesFormao de Ligaes Covalentes
DQOI - UFC
Isso resulta em um arranjoarranjo maismais estvelestvel parapara osos tomostomos ligadosligados.
A maioria das ligaes covalentes envolvem o compartilhamentode dois,dois, quatroquatro ouou seisseis eltronseltrons, isto , um, dois ou trs pares deeltronss.
ligaoligao covalentecovalente simplessimples:: compartilhamcompartilham umum parpar dede eltronseltrons,, ligaoligao covalentecovalente dupladupla:: compartilhamcompartilham doisdois parespares dede eltronseltrons,, ee ligaoligao covalentecovalente triplatripla:: compartilhamcompartilham trstrs parespares dede eltronseltrons.
42
-
Prof. Nunes
Ligaes Covalentes Apolares e PolaresLigaes Covalentes Apolares e Polares
LigaesLigaes covalentescovalentes podem ser polarespolares ou apolaresapolares.
Em uma ligaoligao apolarapolar, como na molcula de hidrognio, H2, (HSH ouHXH) o parpar dede eltronseltrons igualmenteigualmente compartilhadocompartilhado entre osdois ncleosde hidrognio.
DQOI - UFC43
-
Prof. Nunes
Ligaes Covalentes Apolares e PolaresLigaes Covalentes Apolares e Polares
Na molculamolcula dede HH22, por exemplo, os tomostomos HH tmtm aa mesmamesmaeletronegatividadeeletronegatividade.
Isto significa que os eltronseltrons compartilhadoscompartilhados soso igualmenteigualmente atradosatradosporpor ambosambos osos ncleosncleos dosdos tomostomos dede hidrogniohidrognio e, portanto, gastamgastam aamesmamesma quantidadequantidade dede tempotempo prximoprximo dede cadacada ncleoncleo.
Nas ligaesligaes covalentescovalentes apolaresapolares, a densidadedensidade dede eltronseltrons
DQOI - UFC
Nas ligaesligaes covalentescovalentes apolaresapolares, a densidadedensidade dede eltronseltrons simtricasimtrica emem relaorelao aa umum planoplano queque perpendicularperpendicular aa umauma linhalinhaentreentre osos doisdois ncleosncleos. Isto verdade para todas as molculasmolculasdiatmicasdiatmicas homonucleareshomonucleares, como HH22,, OO22,, NN22,, FF22 e ClCl22, porque os doistomos idnticos tm eletronegatividades idnticas.
44
-
Prof. Nunes
Ligaes Covalentes Apolares e PolaresLigaes Covalentes Apolares e Polares
MolculasMolculas DiatmicasDiatmicas HeteronuclearesHeteronucleares
O fluoretofluoreto dede hidrogniohidrognio (cidocido fluordricofluordrico), HFHF, um composto covalentegasoso temperatura ambiente.
Sabemos tambm que a ligao HH--FF tem algum graugrau dede polaridadepolaridade, poisHH e FF nono soso tomostomos idnticosidnticos e, portanto, nono atraematraem osos eltronseltrons dadamesmamesma formaforma.
DQOI - UFC
MasMas quantoquanto polarpolar estaesta ligaoligao serser?
45
-
Prof. Nunes
Ligaes Covalentes Apolares e PolaresLigaes Covalentes Apolares e Polares
DQOI - UFC
A eletronegatividadeeletronegatividade do hidrogniohidrognio 22,,11, enquanto a do florflor de 44,,0.
Sendo assim, a densidadedensidade dede eltronseltrons distorcidadistorcida nana direodireo dodo maismaiseletronegativoeletronegativo (FF). Esta pequena variao de densidade de eltronsdeixa o HH parcialmenteparcialmente positivopositivo ((dd++)).
46
-
Prof. Nunes
Ligaes Covalentes Apolares e PolaresLigaes Covalentes Apolares e Polares
A separaoseparao dede cargascargas em uma ligaoligao covalentecovalente polarpolar criacria um dipolodipolo.
Ns esperaramos, portanto, dipolosdipolos diferentesdiferentes nas molculascovalentes HF,HF, HCl,HCl, HBr,HBr, HIHI, uma vez que osos halognioshalognios tmtmeletronegatividadeseletronegatividades diferentesdiferentes.
DQOI - UFC
Portanto, os tomos desses elementos tm tendnciastendncias diferentesdiferentes paraparaatrairatrair umum parpar dede eltronseltrons queque compartilhamcompartilham comcom oo hidrogniohidrognio.
47
-
Prof. Nunes
Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons de ValnciaTeoria da Repulso dos Pares de Eltrons de Valncia
A idia bsica da TeoriaTeoria dada RepulsoRepulso dede ParesPares dede EltronsEltrons dede ValnciaValncia(TRPEV) :
Cada conjuntoconjunto dede eltronseltrons dede valnciavalncia em um tomo centralsese repelerepele entreentre si,si, de modo que as repulsesrepulses entreentre eleseles sejamsejam asasmenoresmenores possveispossveis. Isso resultaresulta emem umauma separaoseparao mximamxima dasdasregiesregies dede altaalta densidadedensidade dede eltronseltrons sobre o tomo central.
DQOI - UFC48
-
Prof. Nunes
Formao de Ligaes CovalentesFormao de Ligaes Covalentes
DQOI - UFC49
-
Prof. Nunes
Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons de ValnciaTeoria da Repulso dos Pares de Eltrons de Valncia
Segundo a TRPEVTRPEV, a estruturaestrutura maismais estvelestvel quando asas regiesregies dedealtaalta densidadedensidade dede eltronseltrons nono tomotomo centralcentral estoesto oo maismais distantesdistantespossvelpossvel.
O arranjoarranjo destasdestas regiesregies dede altaalta densidadedensidade dede eltronseltrons aoao redorredor dodotomotomo centralcentral referido como a geometriageometria eletrnicaeletrnica do tomo central.
DQOI - UFC50
-
Prof. Nunes
Teoria da Repulso dos Pares de Eltrons de ValnciaTeoria da Repulso dos Pares de Eltrons de Valncia
DQOI - UFC51
-
Prof. Nunes
Geometrias Eletrnica e MolecularGeometrias Eletrnica e Molecular
Depois de saber a geometriageometria eletrnicaeletrnica (e s ento), podemosconsiderar quantasquantas destasdestas regiesregies dede altaalta densidadedensidade dede eltronseltronssese conectamconectam aoao tomotomo centralcentral ee aa outrosoutros tomostomos.
Isso nos permite deduzir o arranjo de tomos ao redor do tomo central,chamado de geometriageometria molecularmolecular.
DQOI - UFC52
-
Prof. Nunes
Ligaes no DiclorometanoLigaes no Diclorometano
A estrutura de Lewis, falhafalha com relao ao diclorometanodiclorometano.
A estrutura de Lewis do dicloroetanodicloroetano sugere que a estrutura fosse planarplanarcomcom ngulosngulos dede ligaoligao iguaisiguais aa 9090.
Alm disso, sugeririasugeriria aa possibilidadepossibilidade de haverhaver doisdois ismerosismeros, fatofato esteeste
DQOI - UFC
Alm disso, sugeririasugeriria aa possibilidadepossibilidade de haverhaver doisdois ismerosismeros, fatofato esteestenono comprovadocomprovado.
53
C
Cl
Cl H
H
C
Cl
H H
Cl
-
Prof. Nunes
Ligaes no MetanoLigaes no Metano
Embora o metanometano tenha sua estrutura bem representada pela estruturade Lewis, estest dd aa falsafalsa impressoimpresso de que a molculamolcula dodo metanometano sejaplanarplanar comcom ngulosngulos dede ligaoligao iguaisiguais aa 9090.
DQOI - UFC
Alm disso, comocomo explicarexplicar aa formaoformao dede 44 ligaligaes se o carbonocarbonopossuipossui apenasapenas doisdois eltronseltrons desemparelhadosdesemparelhados?
54
-
Prof. Nunes
Metano: Metano: Hibridizao spHibridizao sp33
DQOI - UFC55
Estado Estado fundamentalfundamental
Estado Estado excitadoexcitado
Estado Estado hibridizadohibridizado
-
Prof. Nunes
Metano: Metano: Hibridizao spHibridizao sp33
DQOI - UFC56
-
Prof. Nunes
Metano: Metano: Hibridizao spHibridizao sp33
DQOI - UFC57
-
Prof. Nunes
Metano: Metano: Hibridizao spHibridizao sp33
DQOI - UFC58
-
Prof. Nunes
Metano: Metano: EstruturaEstrutura
DQOI - UFC59
-
Prof. Nunes
Metano: Metano: EstruturaEstrutura
DQOI - UFC60
-
Prof. Nunes
Exercitando Exercitando Hibridizao spHibridizao sp33
Construa um diagrama de orbitais para o nitrognionitrognio nana amniaamnia, e para ooxigniooxignio nana guagua, supondo hibridao sp3.
Em que tipo de orbital os pares de eltrons isolados estaro, e quais os orbitaisque se envolvero nas ligaes?
DQOI - UFC61
-
Prof. Nunes
O esquemaesquema dede hibridizaohibridizao determinado pelo nmeronmero dede tomostomos comcom ooqualqual oo carbonocarbono estest diretamentediretamente ligadoligado.
No etenoeteno, cadacada carbonocarbono dada dupladupla ligaoligao estest ligadoligado aa 33 diferentesdiferentes tomostomosatravsatravs dede 33 ligaesligaes e, portanto, 33 orbitaisorbitais hbridoshbridos spsp22 equivalentesequivalentes sosonecessriosnecessrios.
Eteno: Eteno: Hibridizao spHibridizao sp22
DQOI - UFC62
Estado Estado fundamentalfundamental
Estado Estado excitadoexcitado
Estado Estado hibridizadohibridizado
-
Prof. Nunes
Eteno: Eteno: Hibridizao spHibridizao sp22
DQOI - UFC63
-
Prof. Nunes
Eteno: Eteno: EstuturaEstutura
DQOI - UFC64
-
Prof. Nunes
Exercitando Exercitando Hibridizao spHibridizao sp22
Construa um diagrama de orbitais para o nitrognionitrognio nana funofuno iminiaiminia, e para ooxigniooxignio nana cetonacetona, supondo hibridao sp2.
Em que tipo de orbital os pares de eltrons isolados estaro, e quais os orbitaisque se envolvero nas ligaes?
DQOI - UFC65
-
Prof. Nunes
Uma vez que cada carbono no acetilenoacetileno est ligado a 2 outros tomos, aahibridaohibridao dodo orbitalorbital modelomodelo exigeexige queque cadacada carbonocarbono tenhatenha 22 orbitaisorbitaisequivalentesequivalentes disponveisdisponveis para a formaoformao dasdas 22 ligaesligaes.
Etino: Etino: Hibridizao Hibridizao spsp
DQOI - UFC66
Estado Estado fundamentalfundamental
Estado Estado excitadoexcitado
Estado Estado hibridizadohibridizado
-
Prof. Nunes
Etino: Etino: Hibridizao Hibridizao spsp
DQOI - UFC67
-
Prof. Nunes
Etino: Etino: EstruturaEstrutura
DQOI - UFC68
-
Prof. Nunes
Exercitando Exercitando Hibridizao Hibridizao spsp
Construa um diagrama de orbitais para o nitrognionitrognio nana nitrilanitrila, supondohibridao sp2.
Em que tipo de orbital os pares de eltrons isolados estaro, e quais os orbitaisque se envolvero nas ligaes?
DQOI - UFC69
-
Prof. Nunes
Ligao no HLigao no H22: Teoria dos : Teoria dos Orbitais MolecularesOrbitais Moleculares
A abordagem do orbitalorbital molecularmolecular para ligao qumica baseada na noode que, como nos tomostomos osos eltronseltrons ocupamocupam orbitaisorbitais atmicosatmicos, emmolculasmolculas osos eltronseltrons ocupamocupam orbitaisorbitais molecularesmoleculares.
Assim como a primeira tarefa de escrever a configurao eletrnica de umtomo identificar os orbitais atmicos que esto disponveis para isso,tambm devemos primeiro descrever os orbitaisorbitais disponveisdisponveis emem umaumamolculamolcula.
DQOI - UFC
molculamolcula.
70
-
Prof. Nunes
Na TeoriaTeoria dodo OrbitalOrbital MolecularMolecular (TOM),(TOM), orbitaisorbitais molecularesmoleculares so originadospela combinaocombinao linearlinear dede orbitaisorbitais (CLOA)(CLOA)
Na molcula de H2, por exemplo, dois orbitais moleculares (OMs) sogerados pela combinaocombinao linearlinear dede doisdois orbitaisorbitais atmicosatmicos 11ss de dois tomosde hidrognio.
Em uma combinao, as ondasondas dede doisdois tomostomos soso somadassomadas (OM(OM ligante)ligante),na outra elas soso subtradassubtradas (OM(OM antianti--ligante)ligante).
Ligao no HLigao no H22: Teoria dos : Teoria dos Orbitais MolecularesOrbitais Moleculares
DQOI - UFC
na outra elas soso subtradassubtradas (OM(OM antianti--ligante)ligante).
71
E
OM liganteOM ligante
OM antiOM anti--liganteligante
-
Prof. Nunes
Ligao no HLigao no H22: Teoria dos : Teoria dos Orbitais MolecularesOrbitais Moleculares
OM antiOM anti--liganteligante
DQOI - UFC72
OM liganteOM ligante
-
Prof. Nunes
Orbitais Moleculares Orbitais Moleculares SigmaSigma: : s + ps + p
Combinao em Fase: Combinao em Fase: O.M.O.M. LiganteLigante
OA 2p
combinao
em fase
OA 1s OM(s-p)
DQOI - UFC73
Combinao Fora de Fase: Combinao Fora de Fase: O.M.O.M. AntiliganteAntiligante
OA 2p
combinaofora de fase
OA 2p
planonodal
OM*(s-p)
-
Prof. Nunes
Orbitais Moleculares Orbitais Moleculares SigmaSigma: : p + pp + p
Combinao em Fase: Combinao em Fase: O.M.O.M. LiganteLigante
OA 2p
combinao
em fase
OA 2p OM 2p
DQOI - UFC74
OA 2p
combinao
fora de fase
planonodal
OA 2p OM 2p*
Combinao Fora de Fase: Combinao Fora de Fase: O.M.O.M. AntiliganteAntiligante
-
Prof. Nunes
Orbitais Moleculares Orbitais Moleculares : : p + pp + p
combinao
em fase
OA 2p OA 2p OM 2p
Combinao em Fase: Combinao em Fase: O.M.O.M. LiganteLigante
DQOI - UFC75
combinao
fora de fase
planonodal
OA 2p OA 2p OM 2p *
Combinao Fora de Fase: Combinao Fora de Fase: O.M.O.M. AntiliganteAntiligante
-
Prof. Nunes
Energias Relativas dos Orbitais AtmicosEnergias Relativas dos Orbitais Atmicosa
um
en
to d
a e
nerg
ia
E = 0
2px 2py 2pz
menos energia necessria para ionizar o tomo de carbono
energia necessria para ionizar o tomo de oxignio
mais energia necessria para ionizar o tomo de oxignio
DQOI - UFC76
2s
2px 2py 2pz
orbitais atmicos do oxignio
au
men
to d
a e
nerg
ia
2s
2s
2px 2py 2pz
orbitais atmicos do carbono
orbitais atmicos do flor
-
Prof. Nunes
T.O.M.T.O.M. Ligaes Covalentes PolaresLigaes Covalentes Polares
orbital molecular antiligante *
combinaofora de fase
au
me
nto
da
en
erg
ia
DQOI - UFC77
orbital molecular ligante
combinaoem fase
OA s do tomo mais
eletronegativo
OA s do tomo menos
eletronegativoau
me
nto
da
en
erg
ia
-
Prof. Nunes
T.O.M.T.O.M. Ligaes Covalentes Ligaes Covalentes ApolaresApolares e Polarese Polaresau
me
nto
da
en
erg
ia C
O
CO *
C O
C C
CC *
C C
DQOI - UFC78
au
me
nto
da
en
erg
ia
CO
O
C O
CC
C C
-
Prof. Nunes
Diagrama de Orbitais Moleculares Diagrama de Orbitais Moleculares
H3C CH3
** (sp(sp33--spsp33))
DQOI - UFC79
2 sp2 sp33 2 sp2 sp33
(sp(sp33--spsp33))
CC CC
-
Prof. Nunes
Diagrama de Orbitais Moleculares Diagrama de Orbitais Moleculares
** (sp(sp22--spsp22))
C C
H
H
H
H
**
DQOI - UFC80
2 sp2 sp22 2 sp2 sp22
(sp(sp22--spsp22))
CC CCpp pp
**
-
Prof. Nunes
Diagrama de Orbitais Moleculares Diagrama de Orbitais Moleculares
** (sp(sp22--spsp22))
**
C CH H
DQOI - UFC81
2 2 spsp 2 2 spsp
(sp(sp22--spsp22))
CC CCpp pp
-
Prof. Nunes
Diagrama de Orbitais Moleculares Diagrama de Orbitais Moleculares
** (sp(sp22--spsp22))
**
:N N:
DQOI - UFC82
2 2 spsp 2 2 spsp
(sp(sp22--spsp22))
NN NNpp pp
nn
-
Prof. Nunes
Diagrama de Orbitais Moleculares Diagrama de Orbitais Moleculares
** (sp(sp22--spsp22))
**
C N
HH
H:
DQOI - UFC83
2 sp2 sp22
2 sp2 sp22
(sp(sp22--spsp22))
CCNN
pp
pp
**
nn
-
Prof. Nunes
Diagrama de Orbitais Moleculares Diagrama de Orbitais Moleculares
** (sp(sp22--spsp22))
**
C O
H
H:
:
DQOI - UFC84
2 sp2 sp22
2 sp2 sp22
(sp(sp22--spsp22))
CCOO
pp
pp
**
nn
-
Prof. Nunes
RepresentaoRepresentao das das MolculasMolculas
Os qumicos orgnicos usam vrios atalhosatalhos parapara escreverescrever asas frmulasfrmulasestruturaisestruturais mais rapidamente.
Algumas vezes, no mostramos pares de eltrons no compartilhados; s ofazemos quando estamos bem certos da nossa capacidade de contareltrons para saber quando eles esto preentes e quando no esto.
Em frmulasfrmulas condensadascondensadas omitimos algumas, mutias ou todas as ligaescovalentes e usamos subscritos para indicar a quantidade de grupos
DQOI - UFC85
covalentes e usamos subscritos para indicar a quantidade de gruposidnticos ligados a determinados tomo.
frmula condensadafrmula condensada
frmula condensadafrmula condensada
-
Prof. Nunes
ExerccioExerccio
Expanda as seguintes frmulas condensadas:
DQOI - UFC86
-
Prof. Nunes
RepresentaoRepresentao das das MolculasMolculas
Com a prtica, a escrita de frmulas estruturais de molculas orgnicastorna-se rotineira e pode ser simplificada ainda mais. Por exemplo:
frmula condensadafrmula condensada
DQOI - UFC87
Nestas representaesrepresentaes simplificadassimplificadas, chamadas de frmulasfrmulas dede linhalinha deligao, os nicos tomos especificamente escritos so aqueles que no sonem carbono nem hidrognio ligado a carbono. Contudo,Contudo, osos hidrognioshidrogniosligadosligados aa heterohetero--tomostomos soso mostradosmostrados.
torna-se
torna-se
frmulas de linhafrmulas de linha
-
Prof. Nunes
RepresentaoRepresentao das das MolculasMolculas
Alm das frmulas condensada e de linha, tambm comum encontrarmosmolculas representadas tridimensionalmente: tridimensionaltridimensional, cavaletecavalete eprojeoprojeo dede NewmanNewman.
Ligaes alternadasLigaes alternadas
Ligaes eclipsadasLigaes eclipsadas
DQOI - UFC88 projeo de Newmanprojeo de Newman
projeo de Newmanprojeo de Newman
cavaletecavalete cavaletecavalete
tridimensionaltridimensionaltridimensionaltridimensional
-
Prof. Nunes
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
Um tomo de halognio eletronegativo puxapuxa osos eltronseltrons da ligao emem suasuadireodireo.
PuxarPuxar eltronseltrons atravsatravs ligaesligaes sigmasigma (()) chamado de efeitoefeito indutivoindutivo.
Se olharmos para a base conjugada de um cido carboxlico, vemos que oefeitoefeito indutivoindutivo estabilizaestabiliza aa basebase conjugadaconjugada atravs da diminuio da
DQOI - UFC89
efeitoefeito indutivoindutivo estabilizaestabiliza aa basebase conjugadaconjugada atravs da diminuio dadensidade de eltrons sobre o tomo de oxignio.
Estabilizar uma base aumentaaumenta aa acidezacidez dodo seuseu cidocido conjugadoconjugado.
efeito indutivo efeito indutivo retiradorretirador
-
Prof. Nunes
efeito indutivo efeito indutivo retiradorretirador
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC90
Quanto mais eletronegativo for o halognio, mais intenso ser o efeitoefeitoindutivoindutivo.
MaisMais estvelestvel serser aa basebase conjugadaconjugada.
MaisMais cidocido serser oo compostocomposto..
-
Prof. Nunes
O efeitoefeito de um substituinte sobre a acidez de um composto diminuidiminui medidamedida queque aa distnciadistncia entreentre oo substituintesubstituinte ee oo tomotomo dede oxigniooxignio
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC91
medidamedida queque aa distnciadistncia entreentre oo substituintesubstituinte ee oo tomotomo dede oxigniooxignioaumentaaumenta.
-
Prof. Nunes
MaisMais exemplosexemplos
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC92
-
Prof. Nunes
Todos os substituintessubstituintes nos exemplos anteriores eram retiradoresretiradores dedeeltronseltrons, fato ete que aumentavaaumentava aa estabilidadeestabilidade dasdas basesbases conjugadasconjugadas e,consequentemente, aumentavaaumentava aa acidezacidez dosdos cidoscidos.
Quais seriam os efeitos resutantes da presena de gruposgrupos doadoresdoadores dedeeltronseltrons sobre a acidez dos compostos?
GruposGrupos EletrnEletrn DoadoresDoadores
DQOI - UFC93
Estes gruposgrupos desestabilizam a base conjugada, porque,em vez de ajudar a espalhar-se a carga negativa, eles aumentam adensidade de carga.
Os gruposgrupos doaresdoares dede eltronseltrons maismais comunscomuns nana qumicaqumica orgnicaorgnica so osgruposgrupos alquilaalquila.
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares -- Software EducacionalSoftware Educacional
DQOI - UFC
http://www.quimica.ufc.br/fimhttp://www.quimica.ufc.br/fim94
-
Prof. Nunes
As forasforas dede ligaoligao (intramolecularesintramoleculares e intermolecularesintermoleculares) surgem de
atraesatraes eletrostticaseletrostticas entre cargascargas opostasopostas.
ligaoligao inicainica:: atrao entre ctions e nions
ligaesligaes covalentescovalentes:: ncleos e pares de eltrons
ligaoligao metlicametlica:: ctions metlicos e eltrons de valncia deslocalizados
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
DQOI - UFC
ligaoligao metlicametlica:: ctions metlicos e eltrons de valncia deslocalizados
As forasforas intermolecularesintermoleculares, por outro lado, so devido :
atrao entre as molculas com cargas parciais
atrao entre ons e molculas.
Os doisdois tipostipos dede forasforas diferemdiferem emem magnitudemagnitude, e a leilei dede CoulombCoulomb explica
por qu.
95
-
Prof. Nunes
As forasforas dede ligaoligao soso relativamenterelativamente fortesfortes, porque envolvem cargas
maiores que esto mais prximas.
As forasforas intermolecularesintermoleculares so relativamente fracas, porque elas
normalmente envolvem cargascargas menoresmenores queque soso maismais distantesdistantes
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
DQOI - UFC
normalmente envolvem cargascargas menoresmenores queque soso maismais distantesdistantes
96
-
Prof. Nunes
A que distnciadistncia esto as cargas em diferentes molculas para aumentar as
forasforas intermolecularesintermoleculares entre elas?
Considere a molculamolcula dede ClCl22 como um exemplo. Quando medimos as
distncias entre dois ncleos de Cl em uma amostra de Cl2 slido, obtm-se
dois diferentes valores.
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
DQOI - UFC
dois diferentes valores.
97
-
Prof. Nunes
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
van der van der WaalsWaals
DQOI - UFC
Dois diferentesdiferentes valoresvalores dede distnciadistncia entre 22 tomostomos dede clorocloro:
entreentre doisdois ncleosncleos dede duasduas molculasmolculas distintasdistintas (maior)(maior)
entreentre doisdois ncleosncleos dada mesmamesma molculamolcula (raio(raio covalente)covalente)
98
ChamadaChamada dede distnciadistncia dede vanvan derder WaalsWaals (Essa distncia amais prxima que uma molcula de Cl2 pode se aproximar de outra, oponto em que as atraesatraes intermolecularesintermoleculares estoesto emem equilbrioequilbrio comcom asasrepulsesrepulses dada nuvemnuvem dede eltrons)eltrons)
RaioRaio dede vanvan derder WaalsWaals ~~ distnciadistncia dede vanvan derder WaalsWaals//22
-
Prof. Nunes
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
van der van der WaalsWaals
Raios covalentesRaios covalentesRaios de van der Raios de van der WaalsWaals
DQOI - UFC
Chamada de Chamada de distncia de van der distncia de van der WaalsWaals
Raio de van der Raio de van der WaalsWaals
99
-
Prof. Nunes
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
Existem vrios tipos de foras intermoleculares:
ion-dipolo
dipolo-dipolo
ligao de hidrognio
dipolo-dipolo induzido
foras de disperso
DQOI - UFC
foras de disperso
comcom forasforas bembem distintasdistintas..
100
-
Prof. Nunes
Foras de LigaoForas de Ligao
DQOI - UFC101
-
Prof. Nunes
Foras IntermolecularesForas Intermoleculares
DQOI - UFC102
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares onon--DipoloDipolo
Fora atrativa entre um onon e uma molculamolcula polarpolar vizinha.
DQOI - UFC103
O exemplo mais importante ocorre quando um composto inicose dissolve na gua.
Os ons se separam porque as atraes entre os ons e os plos de cargaoposta das molculas de H2O superaram as atraes entre os ons.
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares DipoloDipolo--DipoloDipolo
Quando molculasmolculas polarespolares esto prximos
DQOI - UFC104
Quando molculasmolculas polarespolares esto prximosumas das outras, como em lquidoslquidos eeslidosslidos, suas cargas parciais agem comominsculos campos eltricos que asorientam e do origem a forasforas dipolodipolo--dipolodipolo, onde o ploplo positivopositivo dede umaumamolculamolcula atraiatrai oo ploplo negativonegativo dada outraoutra.
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares DipoloDipolo--DipoloDipolo
Essas foras so responsveis pelo fato de compostoscompostos polarespolares teremterem maioresmaiores pontospontosdede ebulioebulio que compostoscompostos apolaresapolares com massasmassas molaresmolares semelhantessemelhantes.
DQOI - UFC105
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares Ligao de HidrognioLigao de Hidrognio
Um tipo especial de fora dipolodipolo--dipolodipolo surge entre as molculas que tmum tomotomo dede hidrogniohidrognio ((dd++)) ligado a um pequeno tomo altamenteeletronegativo (A) comcom parespares dede eltronseltrons isoladosisolados ((::B)B).
DQOI - UFC106
eletronegativo (A) comcom parespares dede eltronseltrons isoladosisolados ((::B)B).
Os tomostomos (A)(A) mais importantes que se encaixam nessa descrio so NN, OOe FF.
As ligaes H-N, H-O e H-F so muito polares, e a densidade de eltrons retirada das proximidades do tomo de H. Como resultado, o HH parcialmenteparcialmentepositivopositivo ((dd++)) de uma molcula atrado pela parteparte negativanegativa dede outraoutra molculamolcula((::B)B) e uma ligaoligao dede hidrogniohidrognio se forma.
-
Prof. Nunes
Polarizabilidade Polarizabilidade IonIon--DipoloDipolo InduzidoInduzido
A distoro da nuvem eletrnica em: molculamolcula apolarapolar -- criacria umum momentomomento dede dipolodipolo induzidoinduzido temporriotemporrio.
DQOI - UFC107
molculamolcula polarpolar -- aumentaaumenta oo momentomomento dede dipolodipolo jj estest presentepresente.
A fonte do campo eltrico pode ser o eletrodos de uma bateria, a carga deum onon, ou a cargascargas parciaisparciais de uma molcula polar.
-
Prof. Nunes
Polarizabilidade Polarizabilidade IonIon--DipoloDipolo InduzidoInduzido
A facilidadefacilidade comcom queque aa nuvemnuvem eletrnicaeletrnica dede umauma partculapartcula podepode serserdistorcidadistorcida chamado de sua polarizabilidadepolarizabilidade.
tomostomos menoresmenores (ou(ou ons)ons) so menosmenos polarizadospolarizados dodo queque osos maioresmaioresporque os seus eltrons esto mais prximos ao ncleo e, portanto, somantidos mais firmemente presos.
Assim, observam-se as tendnciastendncias:
DQOI - UFC108
po
lari
za
bil
ida
de
+
+
-
Prof. Nunes
Foras de Disperso de Foras de Disperso de LondonLondon
A polarizabilidadepolarizabilidade desempenha um papelpapel centralcentral na mais universal foraintermolecular.
Fritz Fritz LondonLondon
DQOI - UFC109
At este ponto, ns discutimos as forasforas queque dependemdependem dada existnicaexistnica dedeumauma cargacarga, seja em um onon ou em umauma molculamolcula polarpolar.
MasMas porpor queque asas substnciassubstncias apolaresapolares comocomo oo cloro,cloro, octano,octano, ee argnioargniopodempodem condensarcondensar ee solidificar?solidificar?
A principal fora intermolecular responsvel para os estadoscondensados de substncias apolares a forafora dede dispersodisperso (ou(ou forafora dededispersodisperso dede London)London), nomeado por FritzFritz LondonLondon.
-
Prof. Nunes
Foras de Disperso de Foras de Disperso de LondonLondon
As forasforas dede dispersodisperso so causadas por oscilaesoscilaes momentneasmomentneas dedecargacarga dodo eltroneltron em tomos e, portanto, esto presentes entre todas as
Fritz Fritz LondonLondon
DQOI - UFC110
cargacarga dodo eltroneltron em tomos e, portanto, esto presentes entre todas aspartculas (tomos, ons e molculas).
Observando-se um tomo em uma amostra de gsgs argnioargnio, vemos que namdia ao longo do tempo, os 1818 eltronseltrons estoesto distribudosdistribudos uniformementeuniformementeao redor do ncleo, de modo que o tomotomo apolarapolar.
-
Prof. Nunes
Foras de Disperso de Foras de Disperso de LondonLondon
Mas emem qualquerqualquer instanteinstante, podepode haverhavermaismais eltronseltrons dede umum ladolado dodo ncleoncleoqueque porpor outrooutro, de modo que o tomotem um dipolodipolo instantneoinstantneo.
Longe (situaosituao AA), dois tomos deargnio no se influenciam, mas seeles se aproximarem (situaosituao BB), se
DQOI - UFC111
eles se aproximarem (situaosituao BB), seinfluenciaro mutuamente. um dipolodipolo instantneoinstantneo induzinduz
umum dipolodipolo emem seuseu vizinhovizinho.
O resultado um movimentomovimentosincronizadosincronizado dosdos eltronseltrons nos doistomos (situao(situao C)C), que provocaprovocaumauma atraoatrao entreentre eleseles.
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares Sistemas BiolgicosSistemas Biolgicos
DQOI - UFC112
-
Prof. Nunes
Foras Intermoleculares Foras Intermoleculares -- SumrioSumrio
DQOI - UFC113
-
Prof. Nunes
RessonnciaRessonncia -- Software Software EducacionalEducacional
DQOI - UFC114
http://www.quimica.ufc.br/ressonhttp://www.quimica.ufc.br/ressonnciancia
-
Prof. Nunes
DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
Um cidocido carboxlicocarboxlico muitomuito maismais forteforte que um lcoollcool, logo temtem umauma basebase conjugadaconjugada consideravelmenteconsideravelmente maismais estvelestvel.
DQOI - UFC115
H doisdois fatoresfatores que tornam a base conjugada de um cido carboxlico paraser mais estvel do que a base conjugada de um lcool.
1) a retirada de eltrons (efeitoefeito indutivoindutivo) pelo oxignio da carboniladiminui a densidade de eltrons do on.
2) a densidade de eltrons mais diminuda pela deslocalizaodeslocalizao dedeeltronseltrons.
-
Prof. Nunes
DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
DQOI - UFC116
-
Prof. Nunes
DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
Os seguintes mapasmapas dede potencialpotencial mostram que h menormenor densidadedensidade dedeeltronseltrons nono oxigniooxignio tomostomos nono onon carboxilatocarboxilato (regio de laranja) do queno tomotomo dede oxigniooxignio dodo onon alcxidoalcxido (regio vermelha):
DQOI - UFC117
-
Prof. Nunes
DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
DQOI - UFC118
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC119
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC120
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC121
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC122
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC123
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC124
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC125
-
Prof. Nunes
ExercciosExerccios
DQOI - UFC126
-
Prof. Nunes
Energia de Ressonncia do BenzenoEnergia de Ressonncia do Benzeno
A hidrogenaohidrogenao dodo benzenobenzeno e de outros arenos maismais fcilfcil queque aahidrogenaohidrogenao dede alcenosalcenos ee alcinosalcinos.
Dois dos catalisadores mais ativos so o rdio e a platina e possvelhidrogenar arenos na presena desses catalisadores, em temperaturaambiente e presso moderada.
O benzeno consome trs equivalentes molares de hidrognio para produzirciclo-hexano.
DQOI - UFC127
ciclo-hexano.
-
Prof. Nunes
Energia de Ressonncia do BenzenoEnergia de Ressonncia do Benzeno
energia deenergia deressonnciaressonnciado benzenodo benzeno
DQOI - UFC128
-
Prof. Nunes
Energia de Ressonncia do BenzenoEnergia de Ressonncia do Benzeno
A energia de ressonncia dobenzeno bem grande, de 6-10 vezes a dotrienoconjugado.
DQOI - UFC129
esse enorme aumento deenergiaenergia dede ressonnciaressonncia quecoloca o benzeno e oscompostos relacionados emuma categoria separada, quechamamos de aromticaaromtica.
-
Prof. Nunes
RegraRegra de Hde Hckelckel
Um dos primeiros sucessos da teoria dos orbitaismoleculares ocorreu em 1931, quando ErichErich HHckelckeldescobriu um padro interessante nos nveis deorbitais do benzenobenzeno, do ciclobutadienociclobutadieno e do ciclociclo--ocatetraenoocatetraeno.
DQOI - UFC130
-
Prof. Nunes
RegraRegra de Hde Hckelckel
DQOI - UFC131
Ao limitar a anlise aos polienospolienos conjugadosconjugados monocclicosmonocclicos e restringir asestruturas a geometriasgeometrias planaresplanares, HHckelckel percebeupercebeu queque dependiadependia dodonmeronmero dede eltronseltrons parapara queque umum hidrocarbonetohidrocarboneto dessedesse tipotipo fossefossearomticoaromtico.
Ele estabeleceu a RegraRegra dede HHckelckel.
-
Prof. Nunes
RegraRegra de Hde Hckelckel
EntreEntre osos polienospolienos planares,planares, monocclicosmonocclicos ee totalmentetotalmente conjugados,conjugados, somentesomenteaquelesaqueles queque possuempossuem ((44n+n+22)) eltronseltrons ,, emem queque nn umum nmeronmero inteiro,inteiro, tmtmestabilidadeestabilidade especial,especial, ouou seja,seja, soso aromticosaromticos.
Podemos ampliar esta generalizao, observando que, entre oshidrocarbonetos abrangido pela regra de Hckel, aqueles com ((44n)n) eltronseltrons, almalm dede nono seremserem aromticosaromticos, soso antiaromticosantiaromticos.
DQOI - UFC132
O benzenobenzeno, do ciclobutadienociclobutadieno e do ciclociclo--ocatetraenoocatetraeno so exemplosclaros da regra de Hckel. O benzenobenzeno com seis eltrons um sistema(4n+2) e, pela regra de, prognosticado como sendo aromticoaromtico.
O ciclobutadienociclobutadieno quadrado eo ciclociclo--ocatetraenoocatetraeno planar so sistemas 4n,respectivamente com 4 e 8 eltrons , e so antiaromticosantiaromticos.
-
Prof. Nunes
ExerccioExerccio
Apresente uma explicao para cada uma das seguintes observaes:
a) O composto A tem 6 eltrons , mas no aromtico.b) O composto B tem 6 eltrons , mas no aromtico.c) O composto C tem 12 eltrons e aromtico.
DQOI - UFC133
A B C
-
Prof. Nunes
Outros ExemplosOutros Exemplos
DQOI - UFC134
-
Prof. Nunes
ons Aromticosons Aromticos
Hckel percebeu que sua anlise dos orbitais moleculares de sistemaconjugados podia ser estendida para alm dos hidrocarbonetos neutros.
Ele enfatizou que o ctionction ciclociclo--heptatrienilaheptatrienila, tambm chamdo de ontroplio, continha um sistema de seus eltrons de camada fechada,completamente conjuagado e anlago ao benzeno.
DQOI - UFC135
nono aromticoaromtico aromticoaromtico
-
Prof. Nunes
ons Aromticosons Aromticos
O sistema ciclociclo--pentadienlicopentadienlico de 5 membros constrasta com o ciclo-heptatrienillico.
Aqui o ction tem 4 eltrons , antiaromtico, muito instvel e bastantedifcil de ser gerado.
O nion ciclopentadienila, porm, tem 6 eltrons deslocalizados sobre 5carbonos e aromticoaromtico.
DQOI - UFC136 ciclopentadienila
-
Prof. Nunes
Compostos Aromticos HeterocclicosCompostos Aromticos Heterocclicos
So aromticos?So aromticos?
DQOI - UFC137
-
Prof. Nunes
Compostos Aromticos HeterocclicosCompostos Aromticos Heterocclicos
So aromticos?So aromticos?
DQOI - UFC138
-
Prof. Nunes
Compostos Aromticos HeterocclicosCompostos Aromticos Heterocclicos
DQOI - UFC139
-
Prof. Nunes
Compostos Aromticos HeterocclicosCompostos Aromticos Heterocclicos
DQOI - UFC140
top related