OLÁ ESTUDANTES!!
O oitavo Tema que será abordado nesta semana pelo Grupo de Estudos de Química é: O ÁTOMO DE CARBONO.
* Você encontrará o Gabarito comentado das questões do Tema 7, no final desta postagem.*
No Caderno do Estudante Química – EJA- Mundo do Trabalho(Volume 3) o tema é desenvolvido abordando os Recursos da Litosfera e da Biosfera. Na Unidade 3 – Temas 2 e 3 ,você poderá realizar a leitura e estudo das páginas 77 a 100, e saber mais a respeito do Átomo de Carbono, a estrela da Química Orgânica.
Iremos aprofundar um pouco as informações trazendo sugestões de vídeo aulas, textos e exercícios, para que você estudante consiga se preparar melhor para o ENEM e vestibulares.
Começaremos com algumas informações sobre o Átomo de Carbono.
ÁTOMO DE CARBONO
O carbono é um composto tetravalente, ou seja, é capaz de realizar quatro ligações químicas covalentes com outros átomos. Por exemplo, no gás metano, o átomo de carbono está ligado a quatro átomos de hidrogênio, resultando na formula molecular CH4.
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O Carbono é um elemento não-metálico tetravalente, pertence a família 4 A na tabela periódica, exibe o número atômico 6 e massa atômica 12; seu símbolo é a letra C.
Tornou-se conhecido ainda na antiguidade e é, sem duvida, o elemento basilar da vida (animal e vegetal ) em nosso Planeta, assim como é responsável pela constituição de uma miríade de compostos minerais.
Uma percentagem significativa do carbono existentes na natureza está na forma de compostos orgânicos, enquanto os minerais podem ser encontrados na forma de carbonatos, carbetos e bicarbonatos.
Outro fator a ser considerado é a capacidade do Carbono em se conectar consigo mesmo, bem como de compor moléculas distribuídas em cadeias médias e longas, as chamadas cadeias carbônicas.
Como possui grande facilidade para combinar-se quimicamente com outros átomos pequenos, também estabelece ligações com praticamente qualquer elemento da tabela periódica, sejam eles metálicos ou não metálicos, o que de fato gera uma infinidade de compostos.
Na atmosfera, o Carbono pode ser encontrado em combinação com diversos elementos; combinado ao cálcio, magnésio e ferro; pode formar enormes massas rochosas (calcita, dolomita, mármore, etc.) ou simplesmente estar dissolvido na água.
Cinco são as formas conhecidas – alotrópicas – do carbono, a saber, grafite, diamante, fulerenos e nanotubos e as nano espumas, essas descobertas em 2004.
De todas as formas, talvez a mais conhecida e cobiçada seja aquela obtida sob pressões elevadas, quando o carbono se transforma em diamante.
O principal uso do Carbono pelo homem é no aproveitamento dos combustíveis fósseis, como petróleo e gás natural, compostos de hidrocarbonetos.
Por meio da destilação nas refinarias, o petróleo irá gerar gasolinas, querosene, óleos e bem como a matéria-prima para a obtenção de plásticos, enquanto o gás será usado para gerar energia elétrica de forma mais limpa.
Os Hidrocarbonetos são os compostos químicos formados por Carbono e Hidrogênio.
De modo geral, a nomenclatura dos hidrocarbonetos segue a seguinte ordem:
- Prefixo: Indica o número de carbonos presentes na cadeia principal;
- Infixo: Indica o tipo de ligação encontrada na cadeia;
- Sufixo: Indica a função orgânica dos hidrocarbonetos terminando com a letra “o”.
Segue uma vídeo aula sobre Hidrocarbonetos:
FUNÇÕES ORGÂNICAS:
A principal diferença entre os compostos orgânicos e os compostos inorgânicos é que aqueles apresentam átomos de carbono ligados diretamente a hidrogênio. Assim, o metano (CH4) é um composto orgânico, mas o ácido carbônico (H2CO3), não.
Os compostos orgânicos podem ser classificados conforme os átomos constituintes, radicais ligantes ou natureza das ligações. Assim, essas características agrupam os compostos por semelhança que formam, então, as funções orgânicas.
Principais Funções Orgânicas
| HIDROCARBONETOS | ||
|---|---|---|
| Hidrocarbonetos são compostos formados apenas por carbono e hidrogênio. | ||
| Função Orgânica | Composição | Exemplo |
| Alcano | Formado por ligações simples.
Fórmula geral: CnH2n + 2 |
 |
| Alceno | Presença de uma ligação dupla.
Fórmula geral: CnH2n |
 |
| Alcadieno | Presença de duas ligações duplas.
Fórmula geral: CnH2n – 2 |
 |
| Alcino | Presença de uma ligação tripla.
Fórmula geral: CnH2n – 2 |
 |
| Ciclano | Composto cíclico com ligações simples.
Fórmula geral: CnH2n |
 |
| Aromático | Anel benzênico.
Fórmula geral: variável |
 |
| FUNÇÕES OXIGENADAS | ||
|---|---|---|
| Funções oxigenadas possuem átomos de oxigênio na cadeia carbônica. | ||
| Função Orgânica | Composição | Exemplo |
| Ácido carboxílico | Radical carboxílico ligado à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R—COOH |
 |
| Álcool | Hidroxila ligada à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R—OH |
 |
| Aldeído | Carbonila ligada à extremidade da cadeia carbônica.
Fórmula geral: |
 |
| Cetona | Carbonila ligada à duas cadeias carbônicas.
Fórmula geral: |
 |
| Éster | Radical éster ligado à duas cadeias carbônicas.
Fórmula geral: |
 |
| Éter | Oxigênio entre duas cadeias carbônicas.
Fórmula geral: R1—O—R2 |
 |
| Fenol | Hidroxila ligada ao anel aromático.
Fórmula geral: Ar—OH |
 |
| FUNÇÕES NITROGENADAS | |||
|---|---|---|---|
| Funções nitrogenadas possuem átomos de nitrogênio na cadeia carbônica. | |||
| Função Orgânica | Composição | Exemplo | |
| Amina | Primária: nitrogênio ligado à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R—NH2 |
 |
|
| Secundária: nitrogênio ligado à duas cadeias carbônicas.
Fórmula geral: R1 -NH- R2
|
 |
||
| Terciária: nitrogênio ligado à três cadeias carbônicas.
Fórmula geral: R1 – N – R2 l R3 |
 |
||
| Aromática: radical amino ligado ao anel aromático.
Fórmula geral: Ar—NH2 |
 |
||
| Amida | Radical amida ligado à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R – C – NH2 ll O |
 |
|
| Nitrocomposto | Alifático: radical nitro ligado à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R—NO2 |
 |
|
| Aromático: radical nitro ligado ao anel aromático.
Fórmula geral: Ar—NO2 |
 |
||
| Nitrila | Radical nitrila ligado à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R—CN |
 |
|
| FUNÇÕES HALOGENADAS | ||
|---|---|---|
| Funções halogenadas possuem átomos de cloro, flúor, bromo ou iodo na cadeia carbônica. | ||
| Função Orgânica | Composição | Exemplo |
| Haleto de alquila | Halogênio ligado à cadeia carbônica.
Fórmula geral: R—X |
 |
| Haleto de arila | Halogênio ligado ao anel aromático.
Fórmula geral: Ar—X |
 |
Quer saber mais sobre os compostos orgânicos? Leia também:
Assista a vídeo aula e aprenda a identificar as Funções Orgânicas:
Nomenclatura
A Nomenclatura IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada, em português), foi criada para auxiliar o estudo das funções orgânicas.
Em resumo, os nomes obedecem à uma regra de formação que consiste na utilização de um prefixo, uma palavra intermediária e um sufixo.
| PREFIXO | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Traz a indicação do número de átomos de carbono. | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Met | Et | Prop | But | Pent | Hex | Hept | Oct | Non | Dec |
| INTERMÉDIO | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Traz a indicação do tipo de ligação entre os átomos. | |||||
| Simples | Dupla | 2 duplas | Tripla | 2 Triplas | 1 dupla e
1 tripla |
| an | en | dien | in | diin | enin |
| SUFIXO | ||||
|---|---|---|---|---|
| Indica qual é a função orgânica. | ||||
| Ácido
Carboxílico |
Álcool | Aldeído | Cetona | Hidrocarboneto |
| oico | ol | al | ona | o |
Exemplo 1: Butano
CH3 – CH2 – CH2 – CH3
- Prefixo BUT: 4 carbonos
- Intermediário AN: ligações simples
- Sufixo O: função hidrocarboneto
Exemplo 2: 2-Propenol
OH – CH2 – CH = CH2
- Prefixo PROP: 3 carbonos
- Intermediário EN: uma ligação dupla
- Sufixo OL: função álcool
Observação: O número 2 indica que a ligação dupla está localizada no carbono 2.
Exemplo 3: Ácido pentanóico
H3C ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2 ─ COOH
- Prefixo PENT: 5 carbonos
- Intermediário AN: ligações simples
- Sufixo OICO: função ácido carboxílico
Algumas questões sobre Química Orgânica de ENEM de anteriores para vocês testarem seus conhecimentos:
Ano: 2015 Banca: INEP Órgão: ENEM Prova: INEP – 2015 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio
(Q571953) Uma forma de organização de um sistema biológico é a presença de sinais diversos utilizados pelos indivíduos para se comunicarem. No caso das abelhas da espécie Apis mellifera, os sinais utilizados podem ser feromônios. Para saírem e voltarem de suas colmeias, usam um feromônio que indica a trilha percorrida por elas (Composto A). Quando pressentem o perigo, expelem um feromônio de alarme (Composto B), que serve de sinal para um combate coletivo. O que diferencia cada um desses sinais utilizados pelas abelhas são as estruturas e funções orgânicas dos feromônios.
As funções orgânicas que caracterizam os feromônios de trilha e de alarme são, respectivamente,
(A) álcool e éster.
(B) aldeído e cetona.
(C) éter e hidrocarboneto.
(D) enol e ácido carboxílico.
(E) ácido carboxílico e amida.
Ano:2016 Banca: INEP Órgão: ENEM Prova: INEP – 2016 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio
(Q745516) Nos anos 1990, verificou-se que o rio Potomac, situado no estado norte-americano de Maryland, tinha, em parte de seu curso, águas extremamente ácidas por receber um efluente de uma mina de carvão desativada, o qual continha ácido sulfúrico (H2SO4). Essa água, embora límpida, era desprovida de vida. Alguns quilômetros adiante, instalou-se uma fábrica de papel e celulose que emprega hidróxido de sódio (NaOH) e carbonato de sódio (Na2CO3) em seus processos. Em pouco tempo, observou-se que, a partir do ponto em que a fábrica lança seus rejeitos no rio, a vida aquática voltou a florescer.
HARRIS, D. C. Análise química quantitativa. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2012 (adaptado).
A explicação para o retorno da vida aquática nesse rio é a:
(A) diluição das águas do rio pelo novo efluente lançado nele.
(B) precipitação do íon sulfato na presença do efluente da nova fábrica.
(C) biodegradação do ácido sulfúrico em contato com o novo efluente descartado.
(D) diminuição da acidez das águas do rio pelo efluente da fábrica de papel e celulose.
(E) volatilização do ácido sulfúrico após contato com o novo efluente introduzido no rio.
Ano:2017 Banca: INEP Órgão: ENEM Prova: INEP – 2017 – ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio
(Q851741) O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis, que surgiu como alternativa ao uso do diesel de petróleo para motores de combustão interna. Ele pode ser obtido pela reação entre triglicerídeos, presentes em óleos vegetais e gorduras animais, entre outros, e álcoois de baixa massa molar, como o metanol ou etanol, na presença de um catalisador, de acordo com a equação química:
A função química presente no produto que representa o biodiesel é
(A) éter.
(B) éster.
(C) álcool.
(D) cetona.
(E) ácido carboxílico.
Fontes: 1 – Adaptações do Caderno do Estudante de Química- EJA Mundo do Trabalho. Vol. 3, Páginas 77 a 100.
2- Questões Enem Química-Química Orgânica. Site: Qconcursos. Disponível em:https://www.qconcursos.com/questoes-do-enem/disciplinas/quimica-quimica/quimica-organica/questoes
3- Hidrocarbonetos. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/hidrocarbonetos/
4- Química para o ENEM . Disponível em: www.estrategiaconcursos.com.br
5 – Imagens de sites de busca da internet.