Carbono: Tipos e Classificação das Cadeias Carbônicas


Em 1777, Bergman classificou a Química em dois grupos:
Química Orgânica – estuda os compostos extraídos dos organismos vivos.
Química Mineral – estuda os compostos extraídos do reino mineral.

Porém, em 1828, Wõhler, discípulo de Berzelius, contraria a Teoria da Força Vital, sintetizando laboratorialmente a ureia (composto orgânico) a partir do cianato de amônio (composto inorgânico). Essa transformação pode ser descrita como: Cianato de amônio.

Carbono: Tipos e Classificação das Cadeias Carbônicas

Já em 1784, ao estudar os compostos orgânicos, Lavoisier percebeu que esses compostos eram formados basicamente por quatro elementos, os quais foram denominados elementos organógenos. São eles: C, H, O, N.

Estudando sobre os compostos orgânicos e minerais, Berzelius, em 1815, enuncia a Teoria da Força Vital, uma força desconhecida que emana dos seres vivos, indispensável à produção de compostos orgânicos.

Gmelin, em 1848, destaca que o elemento carbono estava presente em todos os compostos orgânicos. Portanto, todos os compostos orgânicos apresentam o elemento carbono, mas nem todos os compostos que apresentam o elemento carbono são orgânicos.

QUÍMICA ORGÂNICA

ESTUDO DOS COMPOSTOS DO ELEMENTO CARBONO

Em 1859, após o estudo dos compostos orgânicos, Kekule apresentou uma proposta para explicar sua estrutura.

Ligação dupla – carbono insaturado. Quando átomos de carbono unem-se por duas unidades de valência. São representadas por dois traços.
Ligação tripla – carbono insaturado. Quando átomos de carbono unem-se por três unidades de valência. São representadas por três traços.

1° POSTULADO DE KEKULE TETRAVALÊNCIA CONSTANTE
O carbono se liga a outros quatro compostos orgânicos. Por esse motivo, a denominação tetravalente (tetra: quatro, valente: ligação).

2° POSTULADO DE KEKULE IGUALDADE DE LIGAÇÕES
O elemento carbono apresenta as quatro valências iguais, representado pelo composto CH3CI, denominado mono-clorometano ou cloreto de metila.

3° POSTULADO DE KEKULE ENCADEIAMENTO
Os átomos de carbono apresentam a propriedade de se ligarem, formando longas cadeias carbônicas. Essa propriedade é muito importante, pois possibilita a formação de novos compostos orgânicos. Os fenômenos isomeria e polimeria são resultados desse processo.

TIPOS DE CARBONO

Carbono primário (C1) – Carbono que se liga a apenas um outro átomo de carbono.
Carbono secundário (C2) – Carbono que se liga a dois outros átomos de carbono.
Carbono terciário (C3) – Carbono que se liga a três outros átomos de carbono.
Carbono quaternário (C4) – Carbono que se liga a quatro outros átomos de carbono.

CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS

Como já estudamos anteriormente, os átomos de carbono ligam-se formando cadeias carbônicas. Portanto, a partir da formação dessas cadeias, podemos classificá-las em abertas, fechadas e mistas.

CADEIAS CARBÔNICAS ABERTAS

Também denominadas de cadeias acíclicas ou alifáticas. São cadeias que, ao serem percorridas em um sentido, apresentam extremidades. As cadeias abertas, acíclicas ou alifáticas são classificadas de acordo com os seguintes critérios:

1)     DISPOSIÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO

De acordo com esse critério, as cadeias carbônicas podem ser normais ou ramificadas.

Cadeia carbônica normal ou reta: São cadeias carbônicas que apresentam apenas átomos de carbono primário e secundário.

Cadeia carbônica ramificada ou arborescente: São cadeias carbônicas que apresentam pelo menos um átomo de carbono terciário ou quaternário.
Exemplo:

2)     NATUREZA DOS ÁTOMOS CONSTITUINTES

De acordo com esse critério, as cadeias carbônicas podem ser homogêneas ou heterogêneas.

Cadeia carbônica homogênea: São cadeias carbônicas constituídas apenas por átomos de carbono.

Cadeia Carbônica Fechada: Também denominadas de cadeias cíclicas. São cadeias que, ao serem percorridas em um sentido, não apresentam extremidades.

Cadeia carbônica heterogênea: São cadeias carbônicas que apresentam heteroátomos (O, S, N, P) ligados entre átomos de carbono.
Exemplo:

3)    SATURAÇÃO

De acordo com esse critério, as cadeias carbônicas podem ser saturadas ou insaturadas.

Cadeia carbônica saturada: São cadeias carbônicas que apresentam somente ligações simples entre os átomos de carbono.

As cadeias fechadas ou cíclicas são classificadas de acordo com os seguintes critérios:

1)     SATURAÇÃO

De acordo com esse critério, as cadeias carbônicas podem ser saturadas ou insaturadas.

Cadeia carbônica saturada: São cadeias carbônicas que apresentam somente ligações simples entre os átomos de carbono do ciclo.

Cadeia carbônica insaturada: São cadeias carbônicas que apresentam ligações duplas ou triplas, ou ainda duplas e triplas, entre os átomos de carbono do ciclo.

Cadeia carbônica insaturada: São cadeias carbônicas que apresentam ligações duplas ou triplas, ou ainda duplas e triplas, entre os átomos de carbono.

2)     NATUREZA DOS ÁTOMOS CONSTITUINTES

De acordo com esse critério, as cadeias carbônicas podem ser homocíclicas ou heterocíclicas.

Cadeia carbônica homocíclica: São cadeias carbônicas cíclicas constituídas apenas por átomos de carbono. Por apresentar alto poder de ressonância, podemos representar as “i nsatu rações especiais” do benzeno de acordo com a estrutura abaixo:

Cadeia carbônica heterogênea: São cadeias carbônicas cíclicas que apresentam heteroátomos (O, S, N, P) ligados entre átomos de carbono.

As cadeias aromáticas podem ser classificadas em mononucleares e polinucleares, sendo que a última ainda é dividida em condensadas e isoladas.