Grade 12
  1. Estado sólido  1.1. Classificação dos sólidos  1.2. Rede Cristalina e Célula Unitária  1.3. Eficiência de Empacotamento  1.4. Densidade da célula unitária  1.5. Imperfeições em sólidos (defeitos pontuais e de linha)  1.6. Propriedades Elétricas dos Sólidos (Condutores, Isoladores e Semicondutores)  1.7. Propriedades Magnéticas dos Sólidos (Materiais Diamagnéticos, Paramagnéticos e Ferromagnéticos)
  2. Solução  2.1. Tipos de Soluções (Homogêneas e Heterogêneas)  2.2. Expressando a concentração de soluções (percentual de massa, percentual de volume, molaridade, molalidade, normalidade, fração molar)  2.3. Solubilidade de sólidos e gases em líquidos (Lei de Henry)  2.4. Lei de Raoult e Soluções Ideais e Não Ideais  2.5. Propriedades do Síndrome  2.6. Massa molar anômala e fator de Van't Hoff
  3. Eletroquímica  3.1. Células eletroquímicas (células galvânicas e eletrolíticas)  3.2. Célula galvânica e força eletromotriz da célula  3.3. Potencial de eletrodo padrão e série eletroquímica  3.4. Equação de Nernst e suas aplicações  3.5. Condutividade e células eletrolíticas (condutividade específica, molar e equivalente)  3.6. Lei de Kohlrausch e suas aplicações  3.7. Baterias (células primárias e secundárias)  3.8. Corrosão e sua prevenção
  4. Cinética química  4.1. Taxa de reação química  4.2. Fatores que afetam a taxa de reação (concentração, temperatura, catalisador, área de superfície)  4.3. Ordem e molecularidade da reação  4.4. Integrated Rate Equations (Zero, First and Second Order)  4.5. Meia-vida de uma reação  4.6. Teoria das colisões e energia de ativação  4.7. Equação de Arrhenius e suas aplicações
  5. Química de superfícies  5.1. Adsorção e seus tipos (Físicosorção e Quimissorção)  5.2. Catalisadores e seus tipos (homogêneos e heterogêneos)  5.3. Colóides e suas propriedades (efeito Tyndall, movimento Browniano, coagulação)  5.4. Emulsões e géis  5.5. Aplicações dos Colóides
  6. Princípios gerais e processos de separação de elementos  6.1. Presença de metais e minerais  6.2. Concentração de minérios (separação por gravidade, flotação espumante, separação magnética)  6.3. Extração de metais brutos (torrefação, calcinação, redução)  6.4. Princípios termodinâmicos e eletroquímicos da metalurgia  6.5. Refinação de metais
  7. Elementos do bloco p  7.1. Elementos do Grupo 15 (nitrogênio e fósforo)  7.2. Elementos do Grupo 16 (Oxigênio, Enxofre e seus Compostos)  7.3. Elementos do Grupo 17 (Halogênios e seus Compostos)  7.4. Elementos do Grupo 18  7.5. Propriedades e Tendências nos Elementos do Bloco p  7.6. Compostos importantes de elementos do bloco p (amônia, fosfina, ácido sulfúrico, ácido clorídrico)  7.7. Compostos Inter-halogênios e suas aplicações
  8. Elementos do bloco d e bloco f  8.1. Propriedades Gerais dos Metais de Transição  8.2. Propriedades dos Metais de Transição Interna (Lantanídeos e Actinídeos)  8.3. Contrações dos lantanídeos e actinídeos  8.4. Química de Coordenação dos Elementos do Bloco d
  9. Compostos de coordenação  9.1. A teoria de Werner e os conceitos modernos  9.2. Número de coordenação e tipo de ligante  9.3. Nomenclatura de Compostos de Coordenação  9.4. Isomerismo (geométrico e óptico) em compostos de coordenação  9.5. Ligação em Compostos de Coordenação (Teoria da Ligação de Valência e Teoria do Campo Cristalino)  9.6. Estabilidade e aplicações de compostos de coordenação na medicina e na indústria
  10. Haloalcanos e haloarenos  10.1. Classificação e nomenclatura de haloalcanos e haloarenos  10.2. Propriedades Físicas e Químicas de Haloalcanos e Haloarenos  10.3. Mecanismo de Reações de Substituição Nucleofílica (SN1 e SN2)  10.4. Usos e efeitos ambientais (depleção do ozônio, CFCs)
  11. Álcool, fenol e éter  11.1. Estrutura e classificação de álcoois, fenóis e éteres  11.2. Preparação e propriedades dos álcoois  11.3. Preparação e propriedades do fenol  11.4. Preparação e propriedades dos éteres  11.5. Reações Químicas e Usos
  12. Aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos  12.1. Estrutura e nomenclatura em aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos  12.2. Preparação e propriedades de aldeídos e cetonas  12.3. Reações químicas em aldeídos, cetonas e ácidos carboxílicos (adição nucleofílica, oxidação e redução)  12.4. Preparação e Propriedades dos Ácidos Carboxílicos  12.5. Reações Químicas e Usos dos Ácidos Carboxílicos
  13. Compostos orgânicos nitrogenados  13.1. Aminas (classificação, estrutura, basicidade)  13.2. Preparação e propriedades das aminas  13.3. Reações de Aminas (Diazotização, Reação de Carbilamina)  13.4. Sais de Diazonio e suas aplicações na indústria de tintas
  14.1. Carboidratos (classificação e propriedades)  14.2. Proteínas (Estrutura e Função)  14.3. Enzimas (Mecanismo e Função)  14.4. Ácidos nucléicos (DNA e RNA)  14.5. Vitaminas e hormônios
  15. Polímero  15.1. Classificação de Polímeros (Adição, Condensação, Copolímeros)  15.2. Tipos de polimerização (radical livre, iônica, condensação)  15.3. Polímeros Importantes e Suas Utilizações  15.4. Polímeros biodegradáveis e não biodegradáveis
  16. Química no Cotidiano  16.1. Drogas e sua classificação (analgésicos, antipiréticos, antibióticos, antiácidos)  16.2. Produtos químicos em alimentos e cosméticos (conservantes, adoçantes artificiais, antioxidantes)  16.3. Agentes de limpeza e detergentes (sabões, detergentes sintéticos, surfactantes)  16.4. Química Ambiental (Poluição, Química Verde, Química Sustentável)

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Preparação e Propriedades dos Ácidos Carboxílicos


Os ácidos carboxílicos são um grupo importante de compostos orgânicos conhecidos por sua ampla presença na natureza e aplicações industriais. Os ácidos carboxílicos contêm o grupo funcional -COOH. Neste artigo, exploraremos como preparar ácidos carboxílicos e examinar suas propriedades.

Preparação dos ácidos carboxílicos

1. Oxidação de álcoois e aldeídos

Os ácidos carboxílicos podem ser preparados pela oxidação de álcoois primários ou aldeídos. Esta reação ocorre através da transformação do álcool ou aldeído em um ácido.

RCH2OH → RCHO → RCOOH

Aqui, RCH2OH é um álcool primário, que é oxidado para o aldeído RCHO, e uma oxidação posterior produz o ácido carboxílico RCOOH.

2. Fragmentação oxidativa de alcenos

Alcenos podem ser convertidos em ácidos carboxílicos utilizando clivagem oxidativa. A ligação dupla no alceno é quebrada, e ácidos carboxílicos são formados.

RCH=CHR' + [O] → RCOOH + R'COOH

Nesta reação, o alceno RCH=CHR' é oxidado para formar dois ácidos carboxílicos RCOOH e R'COOH.

3. Hidrólise de nitrilas

As nitrilas podem produzir ácidos carboxílicos por hidrólise. Esta reação é realizada sob condições ácidas ou alcalinas.

RCN + 2H2O → RCOOH + NH3

Nesta reação, a nitrila RCN reage com água para formar o ácido carboxílico RCOOH e amônia NH3.

4. Carbonatação dos reagentes de Grignard

Os reagentes de Grignard podem ser utilizados para preparar ácidos carboxílicos reagindo com dióxido de carbono.

RMgX + CO2 → RCOOMgX
RCOOMMgX + H2O → RCOOH + MgX(OH)

O reagente de Grignard RMgX reage com dióxido de carbono CO2 para formar sais de carboxilato, que em hidrólise dão ácidos carboxílicos RCOOH.

Propriedades dos ácidos carboxílicos

1. Propriedades físicas

Os ácidos carboxílicos são geralmente compostos polares, pois podem formar ligações de hidrogênio com a água e consigo mesmos, fazendo com que tenham pontos de ebulição mais altos do que outros compostos orgânicos de peso molecular semelhante. Eles são frequentemente solúveis em água devido à formação de ligações de hidrogênio.

Por exemplo, o ácido acético, comumente conhecido como ácido carboxílico, é solúvel em água.

2. Acidez dos ácidos carboxílicos

Os ácidos carboxílicos são ácidos porque podem doar um próton H+ do grupo -COOH para formar o íon carboxilato RCOO -.

RCOOH ⇌ RCOO− + H+

Esta equação mostra a dissociação reversível do ácido carboxílico em íon carboxilato e íon hidrogênio. Devido à capacidade de doar prótons, esses compostos são ácidos e têm um sabor azedo.

3. Reações químicas dos ácidos carboxílicos

3.1. Esterificação

Os ácidos carboxílicos reagem com álcoois na presença de um catalisador ácido para formar ésteres, um processo denominado esterificação.

RCOOH + R'OH → RCOOR' + H2O

Por exemplo, o ácido acético reage com etanol para formar acetato de etila e água.

3.2. Redução

Os ácidos carboxílicos podem ser reduzidos a álcoois primários usando agentes redutores, como hidreto de lítio e alumínio LiAlH4.

RCOOH + 4[H] → RCH2OH + H2O

Este processo envolve a redução do grupo carboxila para grupo hidroxila.

3.3. Descarboxilação

A descarboxilação é o processo em que os ácidos carboxílicos perdem uma molécula de dióxido de carbono para formar alcenos.

RCOOH → RH + CO2

Por exemplo, aquecer sais de sódio de ácidos carboxílicos com cal sodada causa a descarboxilação.

Representação visual

Vamos observar a estrutura dos ácidos carboxílicos e suas reações.

C=O Oh R

A ilustração acima mostra a estrutura de um ácido carboxílico típico, onde R refere-se a qualquer grupo alquil ou aril ligado ao grupo carboxila -COOH.

Conclusão

Os ácidos carboxílicos são compostos versáteis que são essenciais em uma variedade de processos químicos e produtos do dia a dia. Métodos para sua preparação, variando da oxidação de álcoois à hidrólise de nitrilas, fornecem inúmeros caminhos para sintetizar esses ácidos. As propriedades dos ácidos carboxílicos, particularmente sua acidez e reatividade, os tornam importantes tanto na síntese laboratorial quanto em aplicações industriais.

Compreender a formação e propriedades dos ácidos carboxílicos proporciona uma base sólida para se aprofundar na química orgânica e explorar a ampla gama de derivados e aplicações que surgem desses compostos básicos.


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