Reações Orgânicas e Polímeros

Introdução
Neste trabalho iremos falar sobre as reações orgânicos, quais os tipos e sua importânciae também falaremos sobre os polímeros.
                                                             

REAÇÕES ORGÂNICAS

Reações orgânicas: são reações químicas envolvendo compostos orgânicos. Sintetizando, as reações orgânicas, são usadas na construção de novas moléculas orgânicas.

A produção de muitas substâncias pelo homem, a fabricação depende de reações orgânicas.

As mais importantes reações orgânicas são as seguintes:
- reação de adição
- reação de substituição
- reação de oxidação
- reação de eliminação

REAÇÃO DE ADIÇÃO

As reações de adição são aquelas onde um átomo proveniente de uma substância orgânica ou inorgânica se adiciona à uma substância orgânica. Ocorre em hidrocarbonetos insaturados, como os alcenos e os alcinos.
São caracterizadas pela quebra das ligações duplas e triplas. Nos hidrocarbonetos insaturados, a quebra ocorre na ligação mais fraca (ligação π) e ocorre a formação de duas novas ligações (ligações δ).

As principais reações de adição são:
- hidrogenação catalítica
- halogenação
- adição de HX
- adição de água
- adição a aromático

Hidrogenação Catalítica
Esta reação de adição ocorre em alcenos e alcinos. O gás hidrogênio é adicionado com a ajuda de um catalisador. Pode ser usado o metal níquel (Ni) ou platina (Pt). Também podemos chamar esta reação de reação de Sabatier-Senderens. Na indústria química de alimentos é muito conhecida. Serve de base para a produção de margarinas a partir de óleos vegetais.

Os óleos vegetais possuem ligações duplas. A reação de adição, hidrogenação catalítica transforma esses óleos, que são líquidos em gorduras, que é sólida.

Óleo    +    nH2	→     gordura
(líquido insaturado)	(sólida saturada)

Hidrogenação catalítica nos alcenos e alcinos:
Observe que o produto desta reação é um alcano. Então, uma das sínteses de alcanos é a hidrogenação catalítica.

Halogenação

 A halogenação é uma reação de adição onde adiciona-se halogênio (Cl2 e Br2) a um alceno ou alcadieno.

Em alceno:

 Em alcacieno:

 Adição de HX (hidrohalogenação)

Esta reação é feita adicionando HX aos alcenos.

HX, onde X é o halogênio.

Em alguns casos, obtemos dois produtos. O “teoricamente” esperado deve seguir a Regra de Markovnikov.

Regra de Markovnikov – “Nas reações de adição, o hidrogênio é adicionado ao carbono mais hidrogenado da ligação dupla”.

Esta regra serve somente para o cloro. Para o bromo, serve a regra Antimarkovnikov, que é o inverso da Markovnikov.

            Adição de Água

Esta reação de adição também é chamada de hidratação de alceno. Ocorre de maneira semelhante com a reação de adição de HX.

É uma reação catalisada por ácido e também segue a regra de Markovnikov. O hidrogênio entra no carbono mais hidrogenado e a hidroxila no carbono menos hidrogenado.

Formam como produto, álcool primário e secundário.

Adição a Aromático

 Os aromáticos sofrem reações de substituição, porém em alguns casos ocorre uma adição. Quando há hidrogenação total do anel benzênico, a reação é de adição.

Esta reação não é tão fácil de ser feita.

REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO

As reações de substituição são aquelas onde um átomo ou um grupo de átomos de uma molécula orgânica é substituído por outro átomo ou grupo de átomos.

As principais reações de substituição são:

- halogenação

- nitração

- sulfonação

Halogenação

Os halogênios utilizados nas reações de substituição devem ser o cloro (Cl) e o Bromo (Br). Reações com flúor (F) são muito perigosas devida à alta reatividade deste elemento e com iodo (I) as reações tornam-se muito lentas.

Os alcanos podem ser transformados em haletos de alquila.

A partir do metano, realizando sucessivas halogenações (excesso de halogênios) catalisadas por luz e calor, podemos obter:

  CH4       →       CH3Cl       →       CH2Cl2       →       CHCl3       →       CCl4

metano        clorometano      diclorometano    triclorometano ou     tetracloreto

Clorofórmio de carbono

O clorofórmio era muito utilizado como anestésico em cirurgias. Atualmente aboliu-se seu uso por ser muito tóxico e perigoso para a saúde. Pode causar sérios danos ao fígado.

A ordem de facilidade com que o hidrogênio “sai” do hidrocarboneto é Nitração

A reação de nitração é aquela onde reagimos um hidrocarboneto com ácido nítrico (HNO3).

 Sulfonação

A reação de sulfonação é aquela onde reagimos um hidrocarboneto com ácido sulfúrico (H2SO4).

REAÇÃO DE OXIDAÇÃO

 As reações de oxidação das substâncias orgânicas devem ser catalisadas por um agente oxidantes. São simbolizados por [O] e podem ser o permanganato de potássio (KMnO4), dicromato de potássio (K2Cr2O7) ou o tetraóxido de ósmio (OsO4).

As reações mais importantes de oxidação são:

- oxidação energética dos alcenos

- oxidação de álcool primário

- oxidação de álcool secundário

Oxidação Energética dos Alcenos

 Esta oxidação ocorre nos alcenos em contato com um agente oxidante em solução aquosa, concentrada e ácida (geralmente em ácido sulfúrico). Nesta reação, podemos obter vários produtos. Depende do tipo da posição da ligação dupla:

Observe:

- carbono primário produz gás carbônico e água

- carbono secundário produz ácido carboxílico

- carbono terciário produz cetona

Esta reação serve como teste de insaturação de alceno, ou seja, para identificar que tipo de alceno se tem.

Oxidação de Álcoois Primários

Os álcoois primários se oxidam com oxidantes enegéticos, como o permanganato de potássio e dicromato de potássio, em meio sulfúrico. O produto desta oxidação é aldeído. Com mais quantidade de agente oxidante, obtemos um ácido carboxílico.

Esta reação explica porque o vinho fica com gosto de vinagre quando deixamos muito tempo em contanto com o ar (oxigênio). O álcool sofre uma oxidação e tranforma-se em vinagre, que é um ácido carboxílico.

 Oxidação de Álcoois Secundários

Os álcoois secundários tem como produto as cetonas.

                        Observação: Não existe oxidação de álcool terciário.

 REAÇÃO DE ELIMINAÇÃO

São as reações onde alguns átomos ou grupos de átomos são eliminados da molécula orgânica.

É o inverso das reações de adição.

Tem grande importância para a indústria química, na produção de polietileno que é a matéria-prima para a obtençao de plásticos.

As principais reações de eliminação são:

- eliminação de hidrogênio (desidrogenação)

- eliminação de halogênios (de-halogenação)

- eliminação de halogenidreto

- eliminação de água (desidratação de álcool)

Eliminação de Hidrogênio ou Desidrogenação

A partir de alcano é possível obter um alceno, catalisado por calor.

Eliminação de Halogênio ou De-Halogenação

Di-haletos vicinais regindo com zinco catalisado por um álcool formam alcenos.

Eliminação de Halogenidretos

Halogenidretos, como HCl, HBr e HI podem ser eliminados a partir de um haleto de alquila, catalisado por uma base, que pode ser o KOH e um álcool.

Eliminação de ÁguaA desidratação intramolecular de álcool catalisada por ácido sulfúrico concentrado e calor (170°C) ocorre com a eliminação de água e alceno. Outra desidratação que pode ocorrer é a intermolecular de dois álcoois formando éter e eliminando água. A reação deve ser catalisada por ácido sulfúrico concentrado e calor (140°C).

Então:

1 molécula álcool = desidratação intramolecular = alceno

2 moléculas álcool = desidratação intermolecular = éter
   

Polímeros

Se dissermos que são PLÁSTICOS toda a gente sabe do que estamos a falar. Mas os polímeros não são apenas os plásticos, eles também entram na constituição do nosso corpo. Por exemplo, o ADN, que contém o código genético que define as características das pessoas e outros seres vivos, é um polímero. Também são polímeros as proteínas e o amido nos alimentos.

      Como o plástico invadiu o mundo, nos sectores da informação há alguns termos cuja significação nem sempre é bastante conhecida. Comecemos pela definição do que é plástico.

     Plástico é a denominação de uma numerosa e prolífica família de materiais sintéticos formados por grandes moléculas. São materiais “amolecíveis” por calor ou solventes e, neste estado, facilmente moldáveis. Aliás, o vocábulo “plástico” indica a relativa facilidade de levar-se tais materiais ao estado plástico. Podem receber aditivos, como estabilizadores, que lhes conferem resistência a ácidos, calor e raios solares, e também pigmentos, que lhes dão as cores e tonalidades desejadas.

      Se aprendermos coisas sobre os polímeros que são tão habituais no nosso dia podemos perceber como utilizá-los melhor e como reciclá-los melhorando o ambiente.

     Polímeros são materiais orgânicos ou inorgânicos, naturais ou sintéticos, de alto peso molecular, cuja estrutura molecular consiste na repetição de pequenas unidades, chamadas meros. (Sua composição é baseada em um conjunto de cadeias poliméricas; cada cadeia polimérica é uma macromolécula constituída por união de moléculas simples ligadas por covalência.)

       Aparentemente, o processo poderia prosseguir, sem parar, até produzir uma molécula de tamanho "infinito"; no entanto, factores práticos limitam a continuação da reacção.

 Conclusão

Ao fazer este trabalho apreendemos sobre as reações orgânicas como senda, suas caracteristicas, e ao executar esse trabalho aprendemos muito...

Referências

 http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero
http://polimeros.no.sapo.pt/polim.htm
http://pt.wikipedia.org/wiki/Pol%C3%ADmero#Rea.C3.A7.C3.B5es_Polimeriza.C3.A7.C3.A3o

Alunos:Aline, Beatriz, Carolina, Danille, Nagylla, Nayane, Pamella, Thaisa e Thiago.
N°: 2, 5, 7, 9, 25, 27, 29, 36 e 38.