Grade 11
  1. Conceitos básicos de química  1.1. Importância da Química  1.2. Natureza e escopo da química  1.3. leis da combinação química  1.3.1. Lei da conservação da massa  1.3.2. Lei das proporções definidas  1.3.3. Lei das proporções múltiplas  1.3.4. Lei dos volumes gasosos  1.3.5. Lei de Avogadro  1.4. Teoria atômica de Dalton  1.5. Conceito de mol e massa molar  1.6. Composição percentual  1.7. Fórmula empírica e molecular  1.8. Estequiometria e Cálculos Estequiométricos  1.9. Conceito de reagente limitante
  2. Estrutura do átomo  2.1. Descoberta do elétron, próton e nêutron  2.2. Modelo Atômico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. Modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecânico quântico do átomo  2.4. Dupla natureza da matéria e da radiação  2.5. Princípio da Incerteza de Heisenberg  2.6. Números quânticos  2.7. Orbitais atômicos e suas formas  2.8. Configuração eletrônica dos elementos  2.9. Princípio de Aufbau  2.10. Princípio da exclusão de Pauli  2.11. Regra da máxima multiplicidade de Hund  2.12. Hipótese de de Broglie  2.13. Efeito fotoelétrico
  3. Classificação dos elementos e periodicidade nas propriedades  3.1. Desenvolvimento histórico da tabela periódica  3.2. Lei Periódica Moderna e Tabela Periódica  3.3. Tendências periódicas em propriedades  3.3.1. Raio Atômico e Iônico  3.3.2. Entalpia de ionização  3.3.3. Entalpia de ganho de elétrons  3.3.4. Eletronegatividade  3.3.5. Valência  3.3.6. Propriedades Metálicas e Não Metálicas  3.3.7. Estados de oxidação  3.4. Propriedades Incomuns dos Primeiros Elementos
  4. Chemical Bonding and Molecular Structure  4.1. Abordagem de Kossel–Lewis para ligação química  4.2. Ligação iônica ou eletrovalente  4.3. Ligação covalente e suas características  4.4. Parâmetros de ligação  4.5. Teoria VSEPR  4.6. Teoria do enlace de valência  4.7. Hibridização e seus tipos  4.8. Teoria do orbital molecular  4.8.1. Ordem de ligação e estabilidade  4.9. Ligação de hidrogênio
  5. Estados da matéria  5.1. Forças intermoleculares  5.2. Leis dos Gases  5.2.1. Lei de Boyle  5.2.2. Lei de Charles  5.2.3. Lei de Avogadro  5.2.4. Lei de Dalton das pressões parciais  5.2.5. Lei de Graham da difusão  5.3. Equação do Gás Ideal e Aplicações  5.4. Gases reais e desvios do comportamento ideal  5.5. Teoria cinética molecular dos gases  5.6. Liquefação de gases  5.7. Propriedades dos Líquidos  5.8. Tensão superficial e viscosidade
  6. termodinâmica  6.1. Sistema e ambiente  6.2. Tipos de sistemas em termodinâmica  6.3. Tipos de procedimentos  6.4. Primeira lei da termodinâmica  6.5. Energia interna e entalpia  6.6. Capacidade calorífica e calor específico  6.7. Lei de Hess da soma constante de calor  6.8. Entalpia de dissociação de ligação  6.9. Entalpia de formação e combustão  6.10. Entalpia de solução e neutralização  6.11. Espontaneidade e a segunda lei da termodinâmica  6.12. Energia livre de Gibbs e suas aplicações
  7. Equilíbrio  7.1. O conceito de equilíbrio  7.2. Constante de equilíbrio e suas aplicações  7.3. Princípio de Le Chatelier  7.4. Equilíbrio iônico em soluções  7.5. Teoria de Ácidos e Bases  7.5.1. Conceito de Arrhenius  7.5.2. Conceito de Bronsted-Lowry  7.5.3. Conceito de Lewis  7.6. Escala de pH e pOH  7.7. Efeito do íon comum  7.8. Hidrólise de sais  7.9. Soluções tampão e seu mecanismo de ação  7.10. Equilíbrio de solubilidade de sais pouco solúveis
  8. Reações Redox  8.1. Conceitos de Oxidação e Redução  8.2. Número de oxidação e suas aplicações  8.3. Reações redox em termos de transferência de elétrons  8.4. Balanceamento de reações redox (métodos do número de oxidação e íon-elétron)  8.5. Tipos de reações redox  8.6. Células Eletroquímicas e Reações Redox
  9. Hidrogênio  9.1. Posição do Hidrogênio na Tabela Periódica  9.2. Isótopos do hidrogênio  9.3. Preparação de Hidrogênio  9.4. Propriedades do Hidrogênio  9.5. Hidratos e sua classificação  9.6. Água e água pesada  9.7. Peróxido de hidrogênio e suas propriedades  9.8. Usos do Hidrogênio e Seus Compostos
  10. Elementos do bloco s (metais alcalinos e alcalino-terrosos)  10.1. Elementos do Grupo 1 - Propriedades e Tendências  10.2. Elementos do Grupo 2 - Propriedades e Tendências  10.3. Unusual properties of lithium and beryllium  10.4. Compostos importantes de sódio e seus usos  10.5. Compostos Importantes de Magnésio e Cálcio
  11. Alguns elementos do bloco p  11.1. Introdução Geral aos Elementos do Bloco p  11.2. Elementos do Grupo 13  11.2.1. Boro e seus compostos  11.3. Grupo 14 Elementos  11.3.1. Carbono e seus alótropos  11.3.2. Compostos Importantes de Carbono e Silício
  12. Química Orgânica - Alguns Princípios e Técnicas Básicas  12.1. Classificação e Nomenclatura de Compostos Orgânicos  12.2. Representação estrutural de compostos orgânicos  12.3. Classificação das reações orgânicas  12.4. Efeitos Eletrônicos em Química Orgânica  12.4.1. Efeito indutivo  12.4.2. Efeito de ressonância  12.4.3. Hiperconjugação  12.5. Mecanismo de reação e espécies intermediárias  12.6. Purificação e análise qualitativa de compostos orgânicos
  13. Hidrocarbonetos  13.1. Hidrocarbonetos  13.1.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2. alceno  13.2.1. Preparação e Propriedades dos Alcenos  13.2.2. Reações de adição eletrofílica  13.3. Alcinos  13.3.1. Preparação e Propriedades dos Alcinos  13.4. Aromatic hydrocarbons  13.4.1. Estrutura e propriedades do benzeno  13.4.2. Reações de substituição eletrofílica do benzeno
  14. Química Ambiental  14.1. Poluição Ambiental  14.2. Poluição atmosférica e o efeito estufa  14.3. Poluição da água e métodos de tratamento  14.4. Poluição do solo e seus efeitos  14.5. Resíduos industriais e seu tratamento  14.6. Estratégias para controle da poluição

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Química Orgânica - Alguns Princípios e Técnicas Básicas


A química orgânica é o estudo dos compostos de carbono, que são a base da vida na Terra. Embora os compostos de carbono façam parte da existência humana há séculos, entender esses compostos requer métodos e princípios únicos, que são o foco deste capítulo.

O que é química orgânica?

A química orgânica lida com a estrutura, propriedades, composição, reações e síntese de compostos contendo carbono. Estes incluem não apenas hidrocarbonetos, mas também compostos com muitos outros elementos, incluindo hidrogênio, nitrogênio, oxigênio, halogênios, fósforo, silício e enxofre.

Os compostos orgânicos são encontrados ao nosso redor – em alimentos, medicamentos, plásticos e até mesmo no ar que respiramos.

Ligações no Carbono: Ligação Covalente

O átomo de carbono, que tem número atômico 6, possui quatro elétrons em sua camada externa. Portanto, forma quatro ligações covalentes com outros átomos. A ligação covalente envolve o compartilhamento de elétrons entre átomos.

    Exemplo: metano ( CH4 )
    O átomo de carbono forma quatro ligações covalentes simples com o átomo de hidrogênio.
    
         H
         ,
    H -- C -- H
         ,
         H

O compartilhamento de elétrons possibilita a formação de diferentes moléculas orgânicas com diferentes propriedades e funções.

Representação estrutural de compostos orgânicos

As moléculas orgânicas podem ser representadas de várias formas. Aqui estão os tipos comuns:

1. Estruturas de Lewis

Estas incluem todos os átomos da molécula e suas respectivas ligações. Elas também mostram claramente os pares de elétrons isolados.

    Exemplo: Etanol (C 2 H 5 OH)
         HH
         ,
    H -- C -- C -- O -- H
         ,    
         HH

2. Fórmula estrutural condensada

Nestas, as etiquetas de carbono e hidrogênio e as ligações são omitidas, tornando mais fácil ver rapidamente a molécula.

    Exemplo: Etanol (C 2 H 5 OH)
    CH 3 CH 2 OH

3. Fórmulas de linha de ligação

Estas abreviam ainda mais a representação usando linhas para representar ligações carbono-carbono. O final de cada linha representa um átomo de carbono, e os átomos de hidrogênio são considerados.

    Exemplo: Butano ( C4H10 )
    CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
    Na forma simplificada: //

    Cada extremidade da linha representa um átomo de carbono, e os átomos de hidrogênio não são mostrados.

Grupos funcionais em compostos orgânicos

Grupos funcionais são grupos específicos de átomos dentro de moléculas que são responsáveis por reações químicas específicas dessas moléculas. Aqui estão alguns exemplos:

1. Grupo Hidroxila (-OH)

Presente em álcoois. Um exemplo disso é o etanol, mostrado acima.

2. Grupo Carboxila (-COOH)

Encontrado em ácidos carboxílicos, como o ácido acético.

    Ácido acético ( CH3COOH )

3. Grupo Amino ( -NH2 )

Presente em aminas e aminoácidos. Um exemplo disso é a glicina, que é um aminoácido.

4. Grupo Aldeído (-CHO)

Encontrado em aldeídos. Um exemplo disso é o formaldeído (HCHO).

Nomenclatura IUPAC

A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) fornece uma abordagem sistemática para nomear compostos orgânicos, de modo que o nome diga algo sobre a estrutura do composto.

Regras básicas

  • Nomear a cadeia de carbono mais longa e usá-la como base do nome.
  • Identificar e nomear os substituintes.
  • Numerar a cadeia para dar o menor número possível de substituintes.
  • Combinar o nome com seus substituintes em ordem alfabética.

Considere o composto: 2-metilpentano.

Este nome nos diz que a cadeia mais longa tem 5 átomos de carbono, e um grupo metil está ligado ao segundo carbono.

Claro, compostos complexos têm regras mais complicadas, como lidar com ligações duplas, triplas e grupos funcionais, mas os princípios básicos permanecem os mesmos.

Isomerismo em compostos orgânicos

Isômeros são compostos que têm a mesma fórmula molecular, mas arranjos diferentes de átomos. Existem vários tipos de isomerismo:

1. Isomerismo estrutural

Isômeros estruturais têm diferentes arranjos covalentes de seus átomos.

    Exemplo: Butano ( C4H10 )
    Butano normal: CH 3 CH 2 CH 2 CH 3
    Isobutano: CH 3 CH(CH 3 )CH 3

2. Isomerismo geométrico

Esses isômeros existem devido à inflexibilidade das ligações duplas, que causa diferentes arranjos espaciais de átomos ou grupos.

    Exemplo: 2-Buteno (C 4 H 8 )
    cis-2-buteno: CH 3 HC=CHCH 3
    trans-2-buteno: CH 3 CH=CHCH 3

Técnicas de purificação em química orgânica

Compostos puros são necessários para estudar com precisão as propriedades dos compostos. Assim, as técnicas de purificação são importantes na química orgânica.

1. Destilação

É usada para separar misturas com base na diferença de ponto de ebulição. É comumente usada na destilação de álcool.

2. Cristalização

Envolve dissolver um composto em um solvente e, em seguida, precipitá-lo como cristais. Este método baseia-se na solubilidade variável dos compostos.

3. Cromatografia

Nesta técnica, a mistura é dissolvida em um líquido e passada sobre uma fase sólida ou viscosa. Diferentes componentes da mistura movem-se a velocidades diferentes, o que faz com que se separem.

Conclusão

A química orgânica é um campo rico e complexo que estuda compostos de carbono e suas interações. Compreender os princípios e técnicas básicas forma uma base para estudos mais aprofundados, incluindo síntese e mecanismos de reação.

Com fundamentos como ligações, nomenclatura, representação estrutural, isomerismo e técnicas de purificação, é possível aprofundar-se em áreas específicas da química orgânica e contribuir para campos que vão desde farmacêuticos até ciência dos materiais.

À medida que você continua a explorar a química orgânica, lembre-se de que prática e paciência são essenciais. Trabalhar com exemplos, reagir a diferentes compostos e visualizar moléculas aprofundará sua compreensão de como as moléculas orgânicas interagem e se comportam.


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