Isômeros

RKA8JV Muitas vezes, vemos na Química, moléculas que são diferentes, mas que têm os mesmos átomos constituintes. Por exemplo, essa molécula aqui do lado esquerdo, ambas têm quatro átomos de carbono, 1, 2, 3, 4. Essa aqui, 1, 2, 3, 4. Então, podemos iniciar a escrita da fórmula química, C₄. Se contarmos o número de átomos de hidrogênio, em cada uma vez vemos que as duas possuem 10, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. E aqui, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10. Então, as duas possuem a mesma fórmula química, C₄H₁₀, porém, são fundamentalmente moléculas diferentes. Podemos ver que possuem diferentes ligações, aqui temos um carbono que está ligado a 3 átomos de carbono e a 1 átomo de hidrogênio. Nesta outra molécula não dá para encontrar nenhum carbono que esteja ligado a outros 3. Posso encontrar um que esteja ligado a 2, mas não ligado a 3 como na molécula abaixo. Então, como podemos colocar os átomos ligados adequadamente se os mesmos se ligam de formas diferentes? Nesta situação, em que temos a mesma quantidade de átomos com a mesma fórmula química e ainda assim estamos lidando com moléculas diferentes, ou pelo fato das ligações serem diferentes ou por diferentes formas geométricas moleculares, chamamos as duas moléculas de isômeros. Isômeros têm a mesma fórmula química, mas com diferentes ligações, geometria molecular ou orientação espacial, então, vamos escrever aqui. Diferentes ligações, geometria molecular, ou com orientação espacial diferente. Neste primeiro caso temos diferentes ligações, e chamamos esse tipo de isômero de estrutural, ou seja, vamos escrever isômeros estruturais. Quando olhamos para esses outros dois exemplos, vemos que não só têm a mesma fórmula química, mas possuem os mesmos tipos de ligação. Aqui nós temos 4 carbonos, 1, 2, 3, 4, 1, 2, 3, 4. Temos 8 hidrogênios, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, portanto, C₄H₈. As ligações parecem ser as mesmas. Acima, temos 2 átomos de carbono ligadas por ligação dupla, cada qual com 1 átomo de hidrogênio e 1 átomo de carbono ligado a ele, e este há 3 átomos de hidrogênio. Se observarmos as ligações abaixo, vemos que são as mesmas, a única diferença que podemos notar, é que na molécula acima temos o CH₃ na parte inferior, e na molécula abaixo temos o CH₃ na parte superior. Podemos até pensar que não tem importância, uma vez que as moléculas estão sempre em movimento, pode ter uma rotação, essa molécula pode estar sofrendo rotação se fosse ligação simples ao invés de uma dupla ligação, como temos aqui com os 2 átomos de carbono. Essa ligação dupla não permite a rotação e, por isso, essas duas moléculas são diferentes. No caso da molécula acima, temos as duas ligações de CH₃ voltadas para baixo, enquanto que no caso da molécula abaixo, uma ligação de CH₃ está localizada abaixo enquanto que a outra está acima, ou seja, estão em lados opostos. Então, esse tipo de isomeria, onde você tem os compostos que apresentam a mesma fórmula, mas difere na fórmula estereoquímica, ou seja, os átomos assumem diferentes posições relativas no espaço, são chamados de estereoisômeros Esse estereoisômero da esquerda possui uma isomeria que chamamos de se cis-trans. A isomeria geométrica cis-trans ocorre quando um par de isômeros apresentam a mesma fórmula molecular mas são diferentes em suas formas estruturais. Então, temos isômeros cis-trans, ou isômeros geométricos. E a molécula do lado direito, o que pode estar acontecendo com ela? Pois a mesma não possui geometrias cis-trans. As duas moléculas tem o flúor, carbono, bromo e o hidrogênio, lidados da mesma maneira. Como podem ser diferentes? Para diferenciá-las é necessário sobrepor uma à outra. Você pode ver que é impossível, são formas espelhadas uma da outra. Por causa dessa diferença as duas moléculas têm propriedades químicas muito diferentes. Estereoisômeros levam em conta sua geometria espacial, e não apenas as ligações. Chamamos de enantiômeros, as moléculas que são a imagem do espelho uma da outra e não são sobreponíveis, nem por rotação, nem por translação. Então, vimos que no primeiro caso é mais fácil de perceber que as moléculas são diferentes, pois têm ligações diferentes. Mas as moléculas nas quais a geometria espacial é a diferença, possuem diferentes propriedades químicas, e essas são tão diferentes, que um tipo de estrutura molecular pode fazer muito bem à saúde, enquanto a outra faz mal.