Ligações Químicas. Profª. Drª Narlize Silva Lira. Agosto /2014

Transcrição

1 União de Ensino Superior de Campina Grande Faculdade de Campina Grande FAC-CG Curso de Fisioterapia Ligações Químicas Profª. Drª Narlize Silva Lira Agosto /2014

2 A Química Orgânica e a Vida A química orgânica é a química dos compostos de carbono; Os compostos de carbono incluem DNAs e proteínas; Claramente, a química orgânica está associada a quase todos os aspectos de nossa existência. Fonte: (SOLOMONS, 2009)

3 Teoria Estrutural da Química Orgânica Os átomos nos compostos orgânicos podem formar um número fixo de ligações utilizando seus elétrons do nível mais externo (valência); O carbono é tetravalente; isto é, os átomos de carbono têm quatro elétrons de valência e podem formar quatro ligações; O oxigênio é divalente e o hidrogênio e (geralmente) os halogênios são monovalentes; (SOLOMONS, 2009)

4 Teoria Estrutural da Química Orgânica Um átomo de carbono pode utilizar um ou mais de seus elétrons de valência para formar ligações com outros átomos de carbono; Essa teoria estrutural resolveu o problema da isomeria; (SOLOMONS, 2009)

5 Isomeria Diferentes compostos que têm a mesma fórmula molecular; Propriedades do Álcool Etílico e do Éter Dimetílico Álcool Etílico C 2 H 6 O Éter Dimetílico C 2 H 6 O Ponto de Ebulição ( C) 78,5-24,9 Ponto de Fusão ( C) -117,3-138 (SOLOMONS, 2009)

6 Isômeros Os isômeros são compostos diferentes que têm a mesma fórmula molecular, mas diferem em suas conectividades, isto é, na sequência na qual seus átomos estão ligados entre si;

7 Ligações Químicas As ligações químicas formam tudo que está ao nosso redor; Isso se deve ao fato das ligações unirem os átomos para formar moléculas compostas; Fonte: (FELTRE, 2008)

8 Ligações Químicas As combinações entre os elementos ocorrem de algumas maneiras: Pela Perda ou Ganho de Elétrons Pelo Simples Compartilhamento de Elétrons Alguns poucos elementos, como os da família dos gases nobres, aparecem na forma de átomos isolados, esses elementos apresentam oito elementos na camada de valência;

9 Ligações Químicas Gases Nobres:

10 Ligações Químicas As primeiras explicações sobre a natureza das ligações químicas foram desenvolvidas por Lewis e Kossel; Os átomos sem a configuração eletrônica de um gás nobre geralmente reagem para produzir tal configuração, uma vez que estas configurações são altamente estáveis; Regra do Octeto: A maioria dos átomos adquire estabilidade eletrônica quando apresenta oito elétrons na camada mais externa (valência);

11 Ligações Químicas Ligação Iônica: Força que mantém os átomos unidos, depois que um átomo cede definitivamente um ou mais elétrons para outro átomo; Exemplo: Na (Z = 11) K = 2 L = 8 M = 1 Cl (Z = 17) K = 2 L = 8 M = 7 O Na quer doar 1 é Na+ (cátion) O Cl quer receber 1 é Cl (ânion) Na + Cl NaCl cátion ânion cloreto de sódio (FELTRE, 2008)

12 Ligações Químicas Ligação Iônica: Os compostos assim formados são denominados compostos iônicos; Constituem estruturas eletricamente neutras; Principais Características: São sólidos à temperatura ambiente; Apresentam ponto de fusão e ebulição elevados; Conduzem corrente elétrica quando dissolvidos em água. (FELTRE, 2008)

13 Ligações Químicas Ligação Covalente: Esse tipo de ligação ocorre quando os átomos envolvidos tendem a receber elétrons; Como é impossível que todos os átomos recebam elétrons sem ceder nenhum, eles compartilham seus elétrons, formando pares eletrônicos; Cada par eletrônico é constituído por um elétron de cada átomo.

14 Ligações Químicas Ligação Covalente: Como não ocorre ganho nem perda de elétrons, formam-se estruturas eletricamente neutras; Também é denominada ligação molecular;

15 Ligações Químicas Ligação Covalente Principais Características: Devido à sua grande diversidade, os compostos moleculares podem apresentar-se, à temperatura ambiente nos três estados físicos: Sólido Líquido Gasoso C 12 H 22 O 11 Açúcar Comum H 2 O Água CO 2 Gás Carbônico Apresentam P.F. e P.E. baixos em relação aos compostos iônicos

16 Ligação Covalente Fórmula Química: É uma representação de um composto químico; Molecular Eletrônica Estrutural Plana

17 Ligação Covalente Fórmula Molecular: É a representação mais simples e indica apenas quantos átomos de cada elemento químico formam a molécula; H 2 O Água CO 2 Gás Carbônico

18 Ligação Covalente Fórmula Eletrônica: Também conhecida como fórmula de Lewis, esse tipo de fórmula mostra, além dos elementos e do número de átomos envolvidos, os elétrons da camada de valência de cada átomo e a formação dos pares eletrônicos; Água Gás Carbônico

19 Ligação Covalente Fórmula Estrutural Plana: Mostra as ligações entre os elementos, sendo que cada par de elétrons entre dois átomos é representado por um traço; H O H Água O = C = O Gás Carbônico

20 Polaridade das Ligações Ligações Iônicas: Os compostos iônicos são formados por íons: cátions (+) e ânions (-). Portanto, toda ligação iônica é uma ligação polar; Pólo: É a região com acúmulo de carga elétrica: Pólo Negativo (-) ou - δ Pólo Positivo (+) ou + δ

21 Polaridade das Ligações Ligações Covalentes: Nessas ligações, a existência; de pólos está associada à deformação da nuvem eletrônica e depende da diferença de eletronegatividade entre os elementos; Ligação entre átomos de mesma eletronegatividade Ligação Covalente Apolar Ligação entre átomos de eletronegatividade diferentes Ligação Covalente Polar

22 Polaridade das Ligações Resumindo: Apolares: Quando os elementos forem iguais Covalentes Polares: Quando os Ligações elementos forem diferentes Iônicas Polares

23 Forças Intermoleculares Pontes de Hidrogênio (H): Ocorre entre moléculas que apresentam átomos de hidrogênio ligados a átomos de flúor (F), oxigênio (O) ou nitrogênio (Ni), os quais são altamente eletronegativos.

24 Isomeria Isomeria Espacial ou Estereoisomerismo: Nesse tipo de isomeria, a diferença entre os isômeros só é perceptível pela análise da fórmula estrutural espacial; Duas substâncias relacionadas através de uma isomeria espacial são chamadas de estereoisômeros; Existem dois tipos de isomeria espacial: geométrica (cis-trans) e óptica.

25 Isomeria Isomeria Cis-Trans (Diasteroisômeros): Ocorre em moléculas alifáticas (de cadeia aberta) que possuem dupla ligação ou em compostos cíclicos ; No isômero cis, os ligantes iguais ficam do mesmo lado do plano da dupla ligação. No isômero trans, os ligantes iguais ficam em lados opostos ao plano da dupla. Trans -1,2-dicloro-etileno Cis -1,2-dicloro-etileno

26 Isomeria Isomeria Óptica Enantiômeros: Os isômeros ópticos são enantiômeros (imagens especulares) um do outro; São compostos assimétricos (quirais) que, apesar de possuírem propriedades físicas e químicas semelhantes (como pontos de fusão e ebulição), apresentam efeito fisiológico distinto e desviam diferentemente a luz polarizada;

27 Isomeria Isomeria Óptica - Enantiômeros: Podem ser separados em dois grupos, os levogiros e os dextrogiros: Levogiros ("l" ou "-") são os isômeros que desviam a luz polarizada para a esquerda Dextrogiros ("d" ou "+") são os isômeros que desviam a luz polarizada para a direita L- e D-isômeros de gliceraldeído (um açucar) e do aminoácido alanina (LEHNINGER, 2011)