Classificação das cadeias carbônicas
A classificação das cadeias carbônicas é uma forma de compreender melhor a diversidade estrutural e funcional dos compostos orgânicos. As cadeias carbônicas são classificadas em:
- aberta (ou acíclica): normal ou ramificada;
- fechada (ou cíclica): alicíclica ou aromática;
- saturada: com ligações simples;
- insaturada: com ligações duplas ou triplas;
- homogênea: com apenas carbonos;
- heterogênea: com heteroátomos.
Leia também: Hidrocarbonetos — substâncias que têm apenas carbono e hidrogênio em sua estrutura
Resumo sobre a classificação das cadeias carbônicas
- As cadeias carbônicas podem ser abertas, fechadas ou mistas.
- Cadeias abertas são normais ou ramificadas e não formam ciclos.
- Cadeias fechadas formam anéis, podendo ser alicíclicas (não aromáticas) ou aromáticas.
- Quanto à saturação, cadeias carbônicas podem ser saturadas (apenas ligações simples) ou insaturadas (com duplas ou triplas).
- Podem ser homogêneas, contendo apenas átomos de carbono, ou heterogêneas, com heteroátomos.
Videoaula sobre a classificação das cadeias carbônicas
Como se classificam as cadeias carbônicas?
As cadeias carbônicas podem ser classificadas em:
- aberta (ou acíclica): normal ou ramificada;
- fechada (ou cíclica): alicíclica ou aromática;
- saturada: com ligações simples;
- insaturada: com ligações duplas ou triplas;
- homogênea: com apenas carbonos;
- heterogênea: com heteroátomos.
Critérios de classificação das cadeias carbônicas
As cadeias carbônicas são classificadas com base em diferentes critérios relacionados à estrutura e composição dos compostos orgânicos. Tais critérios incluem a disposição da cadeia carbônica (encadeamento), a presença de anéis, a saturação e a heterogeneidade. A seguir, veremos cada classificação detalhadamente:
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Quanto à disposição da cadeia
- Cadeias abertas (ou acíclicas): não formam ciclos, podendo ser normais (lineares) ou ramificadas.
- Cadeia aberta normal: há somente carbonos primários e secundários.
Butano - Cadeia aberta ramificada: sempre que houver carbonos terciários ou quaternários.
2-metil-butano
- Cadeia aberta normal: há somente carbonos primários e secundários.
- Cadeias fechadas (ou cíclicas): formam anéis ou ciclos, sendo subdivididas em:
- Alicíclicas: compostas apenas por carbonos no anel e apresentam características similares às cadeias abertas.
metil-ciclohexano - Aromáticas: têm anéis aromáticos, como o benzeno, que apresentam ressonância eletrônica.
- Alicíclicas: compostas apenas por carbonos no anel e apresentam características similares às cadeias abertas.
- Cadeias mistas: combinam trechos abertos e fechados em sua estrutura.
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Quanto à saturação
- Saturadas: apresentam apenas ligações simples entre os átomos de carbono.
- Insaturadas: têm, pelo menos, uma ligação dupla ou tripla entre carbonos.
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Quanto à heterogeneidade
- Homogêneas: constituídas apenas por átomos de carbono e hidrogênio, sem a presença de outros elementos no encadeamento principal.
- Heterogêneas: têm outros átomos (como oxigênio, nitrogênio ou enxofre) intercalados na cadeia principal, chamados de heteroátomos.
Ligações do carbono
As ligações do carbono podem ser classificadas de acordo com a quantidade de átomos envolvidos e o tipo de ligação química, que ajuda a compreender a natureza das interações químicas que o átomo de carbono estabelece. Em vista disso, organizamos no quadro abaixo os tipos e classificações das ligações do carbono.
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Critério |
Classificação |
Descrição |
Exemplo |
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Tipo de ligação química |
Ligação simples |
Compartilhamento de 1 par de elétrons entre carbonos. |
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Ligação dupla |
Compartilhamento de 2 pares de elétrons entre carbonos. |
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Ligação tripla |
Compartilhamento de 3 pares de elétrons entre carbonos. |
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Número de átomos ligados ao carbono |
Carbono primário |
Ligado a apenas 1 átomo de carbono. |
CH3-CH2-CH3 |
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Carbono secundário |
Ligado a 2 átomos de carbono. |
CH3-CH2-CH3 |
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Carbono terciário |
Ligado a 3 átomos de carbono. |
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Carbono quaternário |
Ligado a 4 átomos de carbono. |
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Hibridização do carbono |
sp3 |
4 ligações sigma (σ) |
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sp2 |
3 ligações sigma (σ) e 1 pi (π) |
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sp |
2 ligações sigma (σ) e 2 pi (π) |
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Exemplos de cadeias carbônicas
Veja, a seguir, alguns exemplos de cadeias carbônicas e suas classificações:
Exercícios resolvidos sobre classificação das cadeias carbônicas
1) (PUC/RJ) A classificação da cadeia carbônica abaixo é:
- Aberta, ramificada, heterogênea e saturada.
- Aberta, normal, homogênea e insaturada.
- Aberta, normal, heterogênea e saturada.
- Aberta, ramificada, homogênea e saturada.
- Aberta, normal, heterogênea e insaturada.
Gabarito: c
A molécula apresentada não forma ciclo, portanto, é aberta. Não tem carbonos terciários ou quaternários, logo, é uma cadeia normal. É heterogênea, pois tem um heteroátomo (oxigênio). Por fim, se não tem insaturações (ligações duplas ou triplas), então é saturada.
2) (Unicentro) O composto orgânico, de fórmula plana abaixo, possui
As substâncias conhecidas como pentamidina e etionamida estão respectivamente representadas nas fórmulas.
Analisando-se essas duas substâncias, tem-se que essas cadeias podem ser classificadas como
- aberta e saturada.
- mista e homogênea.
- acíclica e homogênea.
- heterogênea e insaturada.
Gabarito: d
Os dois compostos apresentados têm tanto heteroátomo quanto insaturações em suas cadeias.
Fontes
FELTRE, R. Características do átomo de carbono. In: Química - V.3 - Química Orgânica. 6. ed. São Paulo: Moderna, 2004. p. 13–20.
L. BROWN, T. et al. Carbono. In: Química: A Ciência Central. 13. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil., 2016. p. 1020–1021.
REIS, M. Classificação de cadeias carbônicas. In: Química 3. 1. ed. São Paulo: Editora Ática, 2013. v. 1p. 21–22.