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sexta-feira, 1 de agosto de 2014

Funções orgânicas: Álcool



A função álcool é identificada através do grupo hidroxila ligado a um carbono saturado, ou seja, um carbono que só possua ligações simples.
ÁLCOOL BENZÍLICO

Nomenclatura dos álcoois:

IUPAC:

prefixo + infixo (an, por exemplo) + ol 
Ou seja, o nome do álcool deriva do nome do hidrocarboneto, porém substitui-se o "o" por "ol".

Quando nomeávamos hidrocarbonetos havia aquela regra: de preferencia, à contagem, a extremidade mais próxima das insaturações, depois da mais próxima dos radicais mais simples etc, não esquecendo de procurar a cadeia principal mais longa e com os radicais mais simples possível. Agora nós temos grupos funcionais. Estes são mais importantes que as insaturações, na hora de contarmos, ou seja, Grupo funcional>insaturações>radicais. 

Além da nomenclatura da IUPAC existem outras formas para nomear um álcool

Álcool + nome do radical + ico: Por exemplo, o metanol pode também ser chamado de álcool metílico e o etanol, álcool etílico. O 2-metil-propan-2-ol é chamado também de Álcool t-butílico e o propan-2-ol de álcool isopropílico.
CARBINOL

Nomenclatura de Kolbe: O químico alemão Kolbe, propôs a nomenclatura carbinol. Ele chama o grupo funcional dos álcoois de carbinol. o nome do composto seria, então: nome dos radicais + carbinol
 Ou seja, o metanol, segundo a nomenclatura de Kolbe é o próprio carbinol.




CLASSIFICAÇÃO DOS ÁLCOOIS:
Pela quantidade de hidroxilas: Os álcoois podem ser monoálcoois ou poliálcoois. Poliálcoois são estáveis quando as hidroxilas estão distribuídas em carbonos distintos. Caso contrário, ou seja, um mesmo carbono segurando mais de uma hidroxila, o composto é instável, como veremos nas reações a seguir.


A outra classificação é pela posição da hidroxila: álcool primário, secundário e terciário que, respectivamente, é a hidroxila ligada a um carbono primário, secundário, terciário.
 

PROPRIEDADES DOS ÁLCOOIS:
A primeira propriedade que podemos observar nos álcoois é a polaridade. O grupo hidroxila distorce a nuvem eletrônica da molécula, criando polos na mesma e, consequentemente, tornando o metanol, etanol e propan-1-ol miscíveis à água em qualquer proporção. Assim como a água, os álcoois se relacionam através de pontes (ou ligações) de hidrogênio, o que pode se explicar, por exemplo, que o etanol é liquido e o propantriol é usado em hidratantes, pela sua propriedade higroscópica. Vale ressaltar que, a polaridade do álcool vai se perdendo a medida que a cadeia carbônica cresce, por exemplo o metanol é solúvel em água, mas o dodecanol, não.
Fase de agregação: (CATP) Monoálcois de até 12 carbonos são líquidos, os demais, sólidos. Para poliálcois, até 5 C são líquidos e a viscosidade cresce proporcional à quantidade de OH.
Existem outras propriedades, como densidade, mas vou falar sobre propriedades organolépticas e reatividade
Propriedades organolépticas: o metanol é extremamente tóxico, enquanto o etanol é moderadamente tóxico, apresentam sabor picante e odor irritante. os polióis, geralmente, têm sabor doce e são usados como adoçantes.
Reatividade: A polaridade dos álcoois os tornam mais reativos que os hidrocarbonetos. A acidez dos alcoois é quase desprezível, ou seja, a ionização da molécula é pouco provável (H3CCH2OH(etanol) + H2O à H3O+ + CH3CH2O-

sábado, 31 de maio de 2014

Reações quimicas



Veremos quatro tipos de reações: Adição, decomposição, simples troca e dupla troca.

1) Reações de Adição ou síntese:

                         
São classificadas reações de adição aquelas, onde dois ou mais reagentes originam um único produto.
Exemplos:

Reações de combustão

  Queima do magnésio: 2Mg + O2 à 2MgO
                                                         


Existem dois tipos de reação de síntese:
Síntese total: Ambos os reagentes são substâncias simples  (
2Mg + O2 
à 2MgO)
Síntese parcial: Uma das substancias reagentes é composta (
SO3+ H2
à H2SO4)

As reações de adição podem ser classificadas como reções de oxírredução :
Nesse tipo de reação, há transferência de elétrons entre as substâncias durante o processo. Aquelas substâncias que perdem elétrons serão as que oxidaram e aquelas que ganharam elétrons são as que reduziram (só esclarecendo que oxirredução é: a oxidação + a redução). Percebemos tal transferência a partir do número de oxidação, NOX, dos elementos em jogo. A substancia que se oxidou aparecerá no produto com o NOX maior; e a substancia que reduziu aparecerá no produto com o NOX menor.



(quem oxida aumenta o número de oxidação e quem reduz tem o número de oxidação  reduzido)


2) Reação de decomposição

  •                              
Ocorre quando uma substância origina duas ou mais outras substancias. Também podem ser reações de oxirredução.

essas reações podem acontecer espontaneamente ou facilitada pelo calor, pela luz ou pela passagem de passagem de corrente elétrica.

  • Pirólise:
 A substancia se decompõe na presença do calor 
  • Fotólise:
A substancia se decompõe na presença de luz

No vídeo não houve explicação, mas o oxido de manganês usado na experiencia serviu como catalisador, ou seja, ele não participa da reação, mas ajuda ela a acontecer mais rapidamente 


  • Eletrólise:
Sofre decomposição na passagem de corrente elétrica.



3) Reação de Simples troca 

A + BC à AC + B ou A + BC à BA + C
Ocorre entre uma substância simples A e uma composta BC, onde a substancia simples, por ser mais reativa que B ou C,  desloca um dos elementos da substancia composta, gerando uma nova substancia composta e uma outra simples.

 Caso A seja um metal mais reativo (alta eletropositividade) ele deslocará o cátion da substancia composta (no caso la em cima o cation é o B) e originará uma substancia simples metálica
exemplo: Zn(s) + CuSO4(aq) à ZnSO4(aq) + Cu(s)
Neste exemplo o zinco, que é um metal mais reativo que o cobre, desloca o cobre do sal e toma seu lugar,ELE OXIDA, passa de zinco metálico para o íon zinco +2. O cobre REDUZ de cobre +2 para cobre 0, ou seja, passa de íon para cobre metálico.
Esclarecendo um pouco: o sal CuSO4 em meio aquoso se dissocia, ou seja, está em forma de íons Cu²+ e SO4²-



Esse primeiro caso foi o deslocamento entre metais! Em seguida temos a fila de reatividade



Agora deslocamento entre ametais:
opostos aos metais, os ametais reagem em ordem de eletronegatividade. Quando mais eletronegativo mais reativo será 

         A + BC à BA + C
Neste caso a substancia simples é um ametal muito reativo (eletronegatividade alta). O elemento A, mais eletronegativo, deslocará o ânion da substancia  composta BC, e então dará origem a um outro gás menos reativo C e uma substancia composta mais estável.

Exemplo: F2(g) + 2HI(aq) à 2 HF(aq) + I2

O Fluor (o elemento mais eletronegativo, concequêntimente, o ametal mais reativo) REDUZ de Fluor zero, para fluo -1, desloca o íon Iodo da solução por ele ser menos eletronegativo. Por sua vez, o iodo , OXIDA, de Iodo -1 para iodo zero, o gás I2
Vejamos a equação ionica: a representação dos íons

F2º (g) + 2 [H¹+] + 2[I ¹-à 2 [H¹+] +2[F¹-] + I2(g)


A tabela de reatividade dos ametais
F>O>N>Cl>Br>I>S>C>...

OBS: Os ametais deslocam os ânions e os metais os cátions

Reações de Dupla troca:


É uma reação de deslocamento simultâneo em meio aquoso, onde “A” desloca “B” e “a” desloca “b”.
As reações de dupla troca ocorrem em direção a um produto irreversível (exemplo de uma reação REVERSÍVEL: os ácidos quando diluídos em água, se ionizam, mas também, os íons desses ácidos já ionizados podem se juntar novamente formando os ácidos, vice-versa)
Há a ocorrência de uma reação de dupla troca quando os reagentes originam:
1.      Um precipitado: uma substancia insolúvel que decanta na solução
1.1-             Reação sais solúveis originando um sal insolúvel
1.2-             Reação de neutralização afim de obter um sal insolúvel
1.3-             Reação de sal com ácido originando um sal insolúvel e ácido
1.4-             Reação de sal e base originando um sal insolúvel e base
2.      Um produto volátil: há o desprendimento de um gás na solução
2.1- Um sal + ácido forte que origina um ácido volátil
2.2- Um Sal (NH4+) + uma base forte que origina NH4OH
3.      A formação de uma base fraca(que geralmente é insolúvel ) ou um ácido mais fraco
4.      Origina uma substancia instável 
4.1- O ácido Carbônico à H2O + CO2
4.2- O Ácido Sulfuroso à H2O + SO2


1.     Então, em primeiro lugar vamos aprender como encontrar um precipitado e depois sabermos como identificá-los

1.1-         Podemos encontrar um sal insolúvel numa reação entre dois sais solúveis
EX: 

Molecular: 2 KI + Pb(NO3)2 à 2KNO3 + PbI
Iônico: 2 K+ + 2 I- + Pb2+ + 2 NO31- à 2 K+ + 2 NO31- +PbI (sal insoluvel não origina ions, em água, não dissocia)
1.2-         Podemos encontrar precipitado em uma reação de salificação (neutralização)
H2SO4 + Cu(OH)2 à CuSO4 + 2H2O
1.3-         E  1.4- Reações de sal com uma base ou um ácido

H2CO3 + CaCl2 à CaCO3(preciptado) + 2 HCl (produto volátil)
2NaOH + Cu(NO3)2 à 2NaNO3 + Cu(OH)2 (lembrete: base sólida e insolúvel, é um preciptado)

Quem são os precipitados?
·        Bases Insolúveis
·        Sais, carbonatos, fosfatos e sulfEtos (EXCETO OS DE CÁTIONS DA FAMÍLIA IA E NH4+)
·        Nitritos e acetatos de prata (apenas o de prata)
·        Ag2SO4, PbSO4, CaSO4, HgSO4, Cu2SO4
·        Os brometos,cloreto e iodetos são solúveis (EXCETO OS DE CÁTIONS Ca2+, Sr2+, Ba2+, Ra2+, Ag+, Pb2+)
·        Cabe lembrar que todos os sais com os Cátions da família IA ou NH4+ São solúveis.

2.     Formação de um produto volátil
2.1-         Um sal mais um ácido forte pode formar um produto volátil
EX:
NaCl + H2SO4 à NaSO4 + 2 HCl (produto volátil)
CaS + 2 HClO4 à Ca(ClO4)2 + H2S
2 Fe(CN)3 + 3 H2MnO4 à Fe2(MnO4)3 + 6HCN
(para balancear essa ultima equação vocês também podem usar o meu método: o índice de hidrogênios do ácido passa a ser o coeficiente do sal reagente, e o índice de cianetos do sal reagente passa a ser o coeficiente do ácido, multiplica os dois índices e acha o coeficiente do hidrácido)

Enfim, todo sal derivado de um hidrácido (etos) + ácido forte (n>2) = Sal + Hidrácido

2.2-         Um sal de cátion NH4+ + uma base forte pode formar a única base volátil, hidróxido de amônio
EX:
NH4NO3 + NaOH à NaNO3 + NH4OH

Quem são os produtos voláteis?
·        Hidrácidos
·        Oxiácidos de atomicidade(quantidade de átomos) menor que 7
·        NH4OH
3.     Formação de uma base fraca ou um ácido fraco
3.1-         Um sal + um acido forte que resulte um ácido fraco

EX:
CaCO3 + H2SO4(ácido forte) à CaSO4 + H2CO3 (ácido fraco)
Na2S + 2HNO3 à 2 NaNO3 + H2S (além de ácido fraco é volátil)

3.2-         Um sal + uma base forte que resulte uma base fraca.
EX:
FeSO4 + 2 NaOH à Na2SO4 + Fe(OH)2 (base fraca)

Quem são os ácidos fracos?
·        Hidrácidos (EXCETO: HCl, HBr, HI)
·        Oxiácidos: HxEOy (y-x <2 = fracos. Exceto o ácido carbônico e fosfórico)


Quem são as bases fracas?
·        Mg(OH)2, Be(OH)2 e todas as outras bases exceto AS DE CÁTIONS DA FAMÍLIA IA, IIA E NH4+


4.     Um produto instável, produtos que existem por pouco tempo, que se decompõem em outras substancias com um intervalo de tempo pequeno

São instáveis:
·        A base NH4OH que se decompõe em NH3(g) + H2O
Os ácidos
·        Carbônico(H2CO3) que resulta CO2 + H2O
·        Sulfuroso(H2SO3) que resulta SO2 + H2O
·        Tiosulfúrico(H2S2O3que resulta SO2 + S + H2O






Referência (obs: eu copiei e atualizei o texto do meu antigo blog):
Brasil Escola - Oxirredução

quinta-feira, 29 de maio de 2014

Indicadores ácido-base


Hortências
Como finalizamos recentemente as funções inorgânicas (principais), quis abrir um espaço para falar sobre indicadores.
Os indicadores são substâncias que, ao reagirem com os íons  H+ e OH alteram a coloração da amostra, ou seja, essas substâncias podem indicar com segurança o caráter ácido ou alcalino de uma solução.

Abaixo temos alguns indicadores de pH:

  • Fenolftaleína
  • Azul de Bromotimol
  • Papel de Tornassol
  • Extrato de repolho-roxo
  • Extrato de açaí
  • alaranjado de metila 

etc. Como relatado ,algumas coisas que estão a nossa voltar, podem nos ajudar a descobrir o caráter de uma solução teste, como vimos o açaí e o repolho-roxo.
 Para aqueles que gostam de jardinagem, sabem que muitas plantas só sobrevivem em solo adequado; o pH do solo pode influenciar na saúde de suas plantas, então o cuidado para mante-lo ideal é aconselhável. Não eh necessário fazer uma análise laboratorial do solo para regular o pH; a Hortência é uma planta capaz de expressar na coloração de suas flores o caráter do solo.

Vejamos a baixo relações entre as cores ao quais os indicadores assumem para determinado caráter da solução:

IndicadorCor a pH baixoIntervalo de pH de mudança de cor
(aproximado)
Cor a pH alto
Violeta de metiloamarelo0.0-1.6azul-púrpura
Violeta cristalamarelo0.0-1.8azul-púrpura
Violeta de etilaamarelo0.0-2.4azul
Verde malaquitaamarelo0.2-1.8verde-azulado
2-((p-(dimetilamino)fenil)azo)piridina (primeira transição)amarelo0.2-1.8azul
Vermelho de quinaldinaincolor1.0-2.2vermelho
Vermelho de parametilaincolor1.0-3.0
Azul de Tornassolvermelho1.0-6.9azul-arroxeado
Amarelo metanilvermelho1.2-2.4amarelo
4-fenilazodifenilaminavermelho1.2-2.6amarelo
Azul de Timol (primeira transição)vermelho1.2-2.8amarelo
Púrpura de metacresol (primeira transição)1vermelho1.2-2.8amarelo
Tropaeolina 00vermelho-violeta1.2-3.2amarelo-alaranjado
4-o-tolilazo-o-toluidina1laranja1.4-2.8amarelo
Sal de sódio da eritrosina1laranja2.2-3.6vermelho
Benzopurpurina 4B1 2violeta2.2-4.2vermelho
N,N'''-dimetil-p-(m-tolilazo)anilina1 2vermelho2.6-4.8amarelo
2,4-Dinitrofenol1 2incolor2.8-4.0amarelo
Amarelo de Metilo (N,N-Dimetil-p-fenilazoanilina1 2 )vermelho2.9-4.0amarelo
Ácido 4,4'-bis(2-amino-1-naftilazo)2,2'-stilbenedissulfônico1 2azul-púrpura3.0-4.0vermelho
Sal de potássio do éster etílico da tetrabromofenolftaleína1 2amarelo3.0-4.2azul
Azul de Bromofenolamarelo3.0-4.6violeta
Vermelho do Congoazul3.0-5.2vermelho
Laranja de Metilovermelho3.1-4.4amarelo
Solução de alaranjado de metila-xileno cianol1 2azul-púrpura3.2-4.2verde
Alaranjado de etila1 2vermelho3.4-4.8amarelo
2-((p-(dimetilamino)fenil)azo)piridina(segunda transição)1vermelho4.4-5.6amarelo
Monocloridrato de 4-(p-etoxifenilazo)-m-fenilenodiamina1 2laranja4,4-5,8amarelo
Vermelho de Metilavermelho4,4-6,2amarelo
Lacmoide1 2vermelho4,4-6,2azul
Púrpura de Bromocresolamarelo5.2-6.8violeta
Azul de Bromotimolamarelo6.0-7.6azul
Vermelho de Fenolamarelo6.6-8.0vermelho
Púrpura de metacresol (segunda transição)1amarelo7.4-9.0azul-púrpura
Azul de Timol (segunda transição)amarelo8.0-9.6azul
Fenolftaleínaincolor8.2-10.0rosa-carmim
Timolftaleínaincolor9.4-10.6azul
Amarelo de Alizarina Ramarelo10.1-12.0vermelho
Carmim de Indigoazul11.4-13.0amarelo
2,5-Dinitrofenolincolor2.6 - 4.0amarelo
Verde de bromocresolamarelo3.8-5.4azul
Vermelho de clorofenolamarelo5.0-6.6violeta
Vermelho de bromofenolamarelo5.2-7.0púrpura
Vermelho neutrovermelho6.8-8.0amarelo
Ácido rosólicoamarelo6.8 - 8.2vermelho-carmim
Vermelho de cresolvermelho7.2-8.8amarelo
o-Cresolftaleínaincolor8.2-10.4vermelho-violeta
Tropaeolina Oamarelo11.1-12.7marrom-avermelhado
(tabela retirada do site:http://pt.wikipedia.org/wiki/Indicador_de_pH)

As flores da Hortência:
Azul para solo ácido e rosa para solo alcalino
Complementares e Referências: