A cadeia carbônica é a estrutura principal dos compostos orgânicos. Essa porção da molécula confere a ela muitas características, como polaridade, interação com a água, passagem ou não por membranas, entre outros atributos.
Neste artigo você verá diversas informações sobre as cadeias carbônicas, em termos de suas classificações e propriedades: se são abertas ou fechadas, homogêneas ou heterogêneas, saturadas ou insaturadas. Além disso, veja como esse assunto pode aparecer nas questões de vestibular, com resolução e gabarito. Vamos lá?
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O que são cadeias carbônicas?
Uma cadeia carbônica é constituída de átomos de carbono e hidrogênio. Eles podem estar ligados entre si (C—H) ou serem formados por dois ou mais carbonos relacionados (C—C=C). Veja, no exemplo anterior, que existe a possibilidade de um só átomo de carbono fazer um duplo compartilhamento de elétrons; essa interação acontece por meio de ligações químicas covalentes, que formam pares de elétrons comuns entre diferentes núcleos atômicos.
Classificação das cadeias carbônicas
A primeira forma de classificar uma cadeia carbônica é em relação ao número de extremidades que possui, além de observar se os seus átomos de carbono estão relacionados em um ciclo fechado, observe a lista:
- Se o composto orgânico possui um esqueleto carbônico que apresenta duas ou mais extremidades livres, trata-se de uma cadeia aberta ou alifática;
- Nos casos em que não existem extremidades proeminentes na estrutura, de forma que todos os átomos de carbono estão relacionados entre si, formando um desenho geométrico, chama-se a cadeia de cíclica ou alicíclica:
- Outra opção é que a cadeia carbônica possua extremidades e, ao mesmo tempo, tenha uma porção cíclica. Nesse caso, ela é classificada como mista, já que possui os dois tipos entremeados em sua estrutura.
No que se trata de cadeias carbônicas cíclicas, entende-se que o anel benzênico é um fator determinante para a classificação. Antes de entender essa divisão, veja na figura abaixo o que é um benzeno.
Essa configuração molecular é dada por 6 átomos de carbono que se associam em uma estrutura cíclica, em que existe sempre uma ligação dupla entre carbonos intercalada com uma ligação simples. Esse arranjo possibilita uma ressonância na estrutura, de forma que as duplas interações “pulam” entre os carbonos e dão origem a esse anel tão característico da química orgânica.
Vamos, agora, ver a relação do benzeno com as classificações da cadeia carbônica:
- Quando o esqueleto de carbono possui uma parte cíclica, com a presença de um anel benzênico, o composto em questão é considerado aromático;
- Se caso a molécula tem uma parte cíclica, mas que não possui um comportamento de ressonância, trata-se de uma substância cíclica não aromática.
Outro modo de classificar e dividir as cadeias carbônicas, diz respeito ao número de radicais que possui.
- Se o composto orgânico possui mais que duas extremidades de carbono livres, além de possuir uma cadeia aberta, poderão ser observados radicais em sua estrutura. Nesse caso, denomina-se uma cadeia do tipo ramificada;
- Se, por outro lado, as cadeias abertas possuírem somente as duas extremidades de início e fim, elas são chamadas de retas ou lineares.
No que diz respeito ao tipo de ligação entre os carbonos, as cadeias podem ser separadas entre:
- Saturadas, quando todas as ligações entre átomos de carbono são do tipo simples, com o compartilhamento de um só par de elétrons; ou
- Insaturadas, no caso em que ocorre pelo menos uma ligação não simples entre carbonos, podendo ser dupla ou tripla, como você pode observar na imagem a seguir.
Além de todas as classificações acima, as cadeias carbônicas também podem ser categorizadas conforme a presença de átomos não carbônicos.
- Na ocasião em que a molécula possui elementos como nitrogênio (N), oxigênio (O) ou flúor (F) situados entre os átomos de carbono, temos uma cadeia heterogênea;
- Se, entretanto, a substância apresentar um esqueleto principal composto apenas por átomos de carbono (C), observa-se uma cadeia do tipo homogênea.
Classificação dos carbonos da cadeia
Os carbonos dispostos nas substâncias orgânicas podem classificados conforme a interação deles com outros átomos carbônicos, acompanhe
- Um carbono primário é aquele que se liga a um único outro átomo de carbono. As outras três ligações são estabelecidas com outros elementos;
- Se o átomo de carbono está disposto na molécula de forma que duas de suas ligações são estabelecidas com dois carbonos, ele é considerado carbono secundário;
- No caso em que o átomo tem 3 ligações feitas com outros carbonos e a última efetuada com outro elemento, trata-se um carbono quaternário;
- Por fim, quando todas as quatro ligações se estabelecem com outros quatro átomos de carbono, observa-se um carbono quaternário.
+ Veja também: Acidez e basicidade dos compostos orgânicos: como reconhecer e diferenciar?
Questões sobre cadeias carbônicas
Com todas as informações determinadas sobre as classificações de cadeias carbônicas, vamos testar o conhecimento em relação a questões de vestibular?
(Universidade de Caxias do Sul — UCS) A preocupação com o bem-estar e a saúde é uma das características da sociedade moderna. Um dos recentes lançamentos que evidenciam essa preocupação no setor de alimentos é o leite com ômega-3. Essa substância não é produzida pelo nosso organismo, e estudos revelam que sua ingestão é importante para evitar problemas cardiovasculares. A estrutura química do ômega-3 pode ser assim representada:
Com relação à estrutura química do ômega-3, é correto afirmar que essa substância possui cadeia carbônica
a) alifática, homogênea, saturada e ramificada.
b) alicíclica, heterogênea, insaturada e ramificada.
c) alifática, homogênea, insaturada e normal.
d) homocíclica, heterogênea, saturada e normal.
e) alicíclica, homogênea, saturada e normal.
No composto representado na imagem, é possível observar duas extremidades bem definidas. Como não há átomos não carbônicos entremeados na cadeia carbônica, considera-se uma molécula homogênea.
As ligações duplas indicam a insaturação do esqueleto em questão e, por fim, como não existem mais de duas extremidades carbônicas é também uma cadeia normal. A melhor alternativa para a questão é a letra C.
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