Estruturas de ligação

RKA4JL - Em vídeos anteriores nós vimos essa molécula aqui e vimos essa estrutura de pontos aqui, a estrutura de Lewis, e ainda aprendemos a desenhar algumas estruturas, só que nós não tivemos tempo de desenhar outras estruturas, como por exemplo, a estrutura de linha. A partir desta estrutura que eu estou circulando, que é a estrutura de pontos, nós vamos começar a ver outras estruturas, como por exemplo, a estrutura de linha. Quando olha essa estrutura aqui da esquerda, você pode ver que seus carbonos formam uma linha. Quando você olha para a estrutura da direita, os carbonos estão formando uma curva, ou seja, não estão formando uma linha. Então você pode ver que esses carbonos aqui estão sendo representados em forma de zigue-zague. Eu vou simplificar um pouquinho essa estrutura aqui da direita e considerar somente essa parte que estou circulando. Eu vou ignorar, por ora, os hidrogênios. Então a minha nova estrutura vai ficar assim. Aqui eu tenho os meus carbonos em zigue-zague, aqui eu tenho uma ligação com um oxigênio, esse oxigênio está com um hidrogênio e eu também tenho os meus pares de elétrons. Se eu quiser simplificar ainda mais essa expressão aqui, eu posso esconder os meus carbonos e a minha estrutura vai ficar mais ou menos assim. Essa aqui que eu estou circulando é a nossa estrutura de linhas. Ela tem o mesmo significado que essa estrutura de pontos que estou circulando. É importante você conhecer essa estrutura de linha aqui porque ela vai lhe ajudar a simplificar estruturas dessa forma aqui, pois é muito mais fácil você construir este desenho do que esse aqui. Então eu sugiro que você aprenda bem isso, bem essa estrutura, porque é muito importante quando você está estudando reações químicas. Então se olho para essa estrutura aqui e comparo com essa estrutura, eu vou ter esse carbono em vermelho aqui. Ele vai ser o carbono que vai estar aqui. Se continuar marcando, eu vou ter o carbono da direita, e esse carbono da direita é esse carbono. Também eu tenho um carbono à esquerda, que é esse aqui, que é o mesmo que esse carbono. Se continuar olhando aqui na estrutura de pontos, eu tenho três hidrogênios. Então eu posso colocar esses três hidrogênios com esses tracinhos das ligações. Também eu tenho mais três hidrogênios aqui à direita, que posso colocar com outros três tracinhos das minhas ligações. E claro, eu também tenho uma ligação aqui com um oxigênio e um hidrogênio e também tenho um hidrogênio aqui. Então eu vou colocar o meu hidrogênio, isso porque eu já tenho a ligação OH aqui. Mas claro, é mais fácil de enxergar sem essas coisas aqui, por isso que eu vou apagar e manter somente minha estrutura de linhas. Estou tirando os hidrogênios. Aqui é mais fácil de ver assim, por isso que estou apagando. Vamos continuar vendo outros exemplos para a gente entender isso bem. Eu vou descer para a gente ver essa estrutura aqui e entender as informações que ela contém. Então nós vamos analisar essa estrutura aqui agora. Se você observar aqui implicitamente tem um carbono e vou colocar a estrutura aqui. Esse carbono está fazendo uma ligação que eu posso representar assim e aqui no centro eu tenho outro carbono, que posso colocar aqui. Vou pesquisar mais carbonos na minha estrutura. Continuando a analisar minha estrutura de linhas, eu percebo que tenho outro carbono aqui, que posso colocá-lo assim. Aqui eu tenho uma ligação com esse carbono. De novo eu percebo que aqui eu tenho outro carbono. Eu vou colocar esse carbono verde aqui. Novamente nós temos uma ligação entre os carbonos, e por fim eu tenho outro carbono aqui na ponta. Eu posso colocá-lo e tenho a ligação entre esses carbonos. Se eu olhar e contar a quantidade de carbonos, eu tenho uma estrutura molecular de C, eu tenho uma estrutura de C5. Eu quero que vocês percebam que nessa forma de representar uma molécula nós podemos colocar o carbono de forma implícita. Então quando olhar para as pontas e não ver nada é porque você tem um carbono. É importante você saber desenhar essa estrutura ou essa estrutura aqui. Como eu falei para vocês, não é somente o carbono que pode estar na forma implícita. Nós também temos hidrogênios implícitos nessa molécula aqui. Eu vou analisar carbono por carbono e ver a quantidade de ligações para resolver esse problema. Então vamos começar por esse carbono. Observe que ele já tem uma ligação aqui, então está faltando mais três ligações para ele. Eu posso colocar um hidrogênio aqui, outro, e por fim esse hidrogênio aqui, porque nós temos um total de uma, duas, três, quatro ligações. Agora eu vou analisar os outros carbonos. Para esse carbono central aqui nós vamos perceber que ele já tem uma ligação, duas ligações e três ligações. Então está faltando um átomo de hidrogênio aqui, que eu vou colocar ao lado. Focando no carbono vermelho, esse carbono, nós temos um total de uma ligação, então está faltando mais três átomos de hidrogênio para ficar com quatro ligações. Eu estou colocando aqui mais três átomos de hidrogênio, e agora nós temos um total de uma, duas, três, quatro ligações do carbono. Agora, focando no carbono verde, esse carbono aqui, nós temos um total de uma, duas ligações. Então estão faltando mais dois átomos de hidrogênio para ele. Vou colocar um, dois aqui. Agora, olhando o carbono azul, se você perceber nós temos uma ligação aqui, então estão faltando três átomos de hidrogênio para o carbono ficar com quatro ligações. Então um, dois, três. Então essa é a estrutura de Lewis para essa estrutura de linha aqui. Você viu que não é tão difícil de fazer. Pensando na fórmula molecular, nós temos um total de 12 hidrogênios. Eu posso colocar H12 aqui. Então a fórmula molecular é essa aqui, que é C₅H₁₂. Vamos analisar, agora, essa estrutura aqui que está ligada a um cloro. Vamos começar analisando primeiro os carbonos. Aqui nós temos um carbono, que vou colocar em rosa. Então eu vou colocar o carbono aqui. Nós temos outro carbono aqui, que coloquei aqui. Agora eu vou fazer uma ligação entre esses dois carbonos. Vou continuar colocando os pontos na minha estrutura de linha. Coloco esse carbono em verde e também já coloco aqui do lado direito, juntamente com a minha ligação. Continuando, temos um carbono azul. Eu posso colocar o carbono aqui e já faço a ligação entre os carbonos. Vou fazendo isso para todos os pontos da estrutura de linha e vou colocando aqui para formar a estrutura de Lewis, sempre colocando a ligação entre os carbonos. Por fim, eu tenho esse carbono aqui, que coloco do lado direito, e coloco as minhas ligações. Agora vou começar a analisar cada carbono e analisar a quantidade de ligações que eles estão fazendo. Então começando por esse, ele tem uma ligação, tem duas ligações. Então ele precisa de mais dois átomos de hidrogênio para completar as quatro ligações. O mesmo fazemos para esse carbono em azul. Contamos que ele tem uma ligação, duas ligações. Então precisamos de mais dois hidrogênios. Agora para o carbono em verde. Esse carbono tem uma ligação, duas ligações. Então está faltando mais dois hidrogênios, um aqui e um aqui. Também temos o carbono em azul que está fazendo uma, duas ligações. Então está faltando mais um, dois hidrogênios. Para o próximo carbono, esse carbono aqui, nós temos um total de uma, duas ligações. Então está faltando, também, dois átomos de hidrogênio. Por fim, no nosso carbono em vermelho, esse carbono aqui, nós temos um total de uma, duas ligações. Mas observe que aqui a gente tem um cloro, então eu tenho que fazer essa ligação (eu vou colocar em amarelo para ficar igual). Nós temos um cloro aqui e também, se você observar, nós temos uma ligação aqui. Se contar, eu tenho um total de uma, duas, três ligações, então está faltando um átomo de hidrogênio para a gente completar o carbono. Pensando na estrutura molecular, nós temos um total de um, dois, três, quatro, cinco, seis carbonos. Então um C₆. Contabilizando os hidrogênios, nós temos um total de dois aqui, e se eu contar tenho cinco carbonos. Se eu multiplicar por dois, nós vamos ter um total de 10 hidrogênios. Também tem esse hidrogênio aqui, então ficamos com um total de 11 hidrogênios. E claro, eu também tenho o meu cloro aqui. Então posso completar a estrutura molecular com um cloro, e a nossa estrutura é C₆H₁₁Cl, que é a fórmula molecular para o composto. Deixe-me descer para a gente completar com mais dois exemplos. Pensando nessa primeira estrutura, nós temos um carbono aqui, que vou representar na estrutura de pontos. Se você observar, aqui nós temos uma ligação dupla que eu coloco aqui na estrutura de pontos. Temos outro carbono aqui na ligação dupla, que eu coloco na minha estrutura de pontos. Por fim tenho um carbono aqui na ponta, que eu coloco e já penso também na minha outra ligação com o carbono. Começo também a pensar nos meus hidrogênios. Eu tenho um total de duas ligações, uma aqui e outra aqui, então preciso de mais dois hidrogênios, um aqui e outro aqui embaixo. Olhando para esse carbono aqui de baixo (que vou colocar em outra cor), esse carbono em vermelho, eu tenho uma ligação e por isso eu preciso de mais três hidrogênios, um, dois, três hidrogênios. Por fim, eu tenho esse carbono aqui. Se você contar, eu tenho uma, duas, três ligações, então eu preciso de mais um hidrogênio. Se for pensar na fórmula molecular, eu vou ter três carbonos, então eu coloco C₃ aqui. E se eu contar os hidrogênios, tenho um total de seis hidrogênios. Então eu coloco um H₆ aqui. Então essa é a fórmula molecular para essa estrutura de linhas e essa estrutura de pontos de Lewis. Mas se a gente pensar ainda em termos de hibridização, você percebe que esse carbono e esse carbono são sp² hibridizados. Se isso acontece, nós estamos falando de uma geometria que se chama trigonal planar, como a gente já viu. Nós temos os ângulos de ligação de aproximadamente 120 graus. Agora, analisando essa estrutura aqui, nós temos um carbono neste ponto, que posso colocar na minha estrutura de Lewis. Nós também temos um outro carbono aqui, e na minha estrutura de pontos ele vai ficar bem aqui. Eu também tenho uma ligação aqui entre estes carbonos. Continuando a contar, nós temos um outro carbono aqui, fazendo uma ligação tripla. Eu coloco o carbono aqui na estrutura de pontos e já faço agora a ligação com o carbono em azul, essa ligação aqui. Se você perceber, nós temos uma ligação tripla. Então eu vou colocar aqui uma ligação tripla. Por fim, eu tenho esse carbono, e na minha estrutura de pontos ele vai entrar aqui. Agora eu tenho que pensar em termos de hidrogênio. Para isso, eu vou ter que contar quantas ligações nós temos em torno dos nossos carbonos. Aqui eu tenho esse carbono. Ele faz uma ligação, que é essa ligação, então eu tenho que colocar mais três hidrogênios (colocando os três hidrogênios). Eu também tenho esse carbono, que faz um total de uma, duas ligações, então ele precisa de mais dois hidrogênios. Também temos esse carbono aqui que faz um total de uma, duas, três, quatro ligações, ou seja, não existe hidrogênio em torno desse carbono. Agora, nesse outro carbono, nós temos um total de uma, duas, três ligações. Então precisamos de mais um hidrogênio. Assim, a fórmula molecular para essa estrutura aqui vai ser um, dois, três, quatro carbonos, então C₄, e se eu contar também os hidrogênios, eu tenho total de seis hidrogênios, então um H₆. Logo, a estrutura é C₄H₆. Pensando também na hibridização, podemos ver que este carbono e esse carbono são hibridizados em sp. Por isso sabemos que a geometria é linear em torno desses carbonos aqui. Por isso você pode perceber que aqui na estrutura de linhas nós temos uma linha, e isso é por causa dessa geometria linear. Eu sugiro que você pratique bem a estrutura de linha porque ela é bastante importante na química orgânica.