Cadeias carbônicas

As cadeias carbônicas representam as moléculas orgânicas e são classificadas como abertas e fechada, ramificada ou não, saturada ou insaturada e homogênea ou heterogênea.

As cadeias carbônicas são usadas para representar as moléculas. Em química orgânica, todos os compostos são formados pela associação de átomos de carbono, principalmente. Sendo assim, a representação das estruturas dessas moléculas é muito importante. Então, vamos ver as formas de classificação e subdivisões das cadeias carbônicas usadas na química.

O que são cadeias carbônicas?

As cadeias carbônicas têm esse nome por conta da maneira que se formam. Isso porque elas se originam da ligação existente entre um ou mais átomo de carbono. Esse átomo é tetravalente, ou seja, pode realizar quatro ligações covalentes. Portanto, quando os átomos de carbono estão “enfileirados”, a cadeia carbônica surge.

A representação mais comum das cadeias carbônicas é a de bastão, em que uma barra é utilizada para conectar um átomo com outro. Dessa forma, cada carbono se torna um ponto de inflexão ou pode se tornar, também, a extremidade da cadeia.

Classificação das cadeias carbônicas

Existem várias categorias de cadeias carbônicas, que são caracterizadas pela maneira com que os átomos de carbono se encontram espacialmente, pelo tipo de ligação e, também, pela presença de heteroátomos, isto é, átomos que não são o carbono ou hidrogênio. Vamos ver o que cada uma significa:

  • Fechamento da cadeia: elas podem ser abertas (acíclicas) ou fechadas (cíclicas);
  • Organização dos átomos de carbono: eles podem estar em ordem (não-ramificada), como uma corrente, ou alguns átomos podem estar “pendurados” na cadeia principal (ramificada);
  • Ligação entre os átomos de carbono: se todas as ligações entre C da molécula forem simples (cadeia saturada) ou se houver alguma ligação dupla ou tripla (insaturada);
  • Presença de heteroátomos: pode haver a presença de átomos diferentes do C ou H, como o oxigênio, por exemplo (cadeia heterogênea). Mas também pode ser homogênea, se for composta somente de C e H.

Diante disso, podemos concluir que uma simples molécula orgânica possui inúmeras maneiras de classificar, com relação aos átomos que a constituem. Para facilitar essa classificação, cada tipo mencionado possui subtipos que fazem uma diferenciação mais completa das moléculas.

Tipos de cadeias carbônicas

Entender cada tipo pode parecer complicado no início, mas com o tempo e a prática, passa a ficar mais fácil. Para isso, vamos ver com mais atenção cada um dos tipos mencionados, bem como suas subdivisões.

Fechamento da cadeia

As cadeias carbônicas podem ser abertas ou fechadas, conforme a forma que os átomos se dispõem.

  • Aberta: também chamada de acíclica, na cadeia aberta os átomos de carbono não se conectam nas extremidades e, dessa forma, ela possui pelo menos duas pontas.
  • Fechada: ou cíclica, é quando duas pontas da cadeia se conectam, formando um anel de átomos de carbono. A quantidade mínima de carbonos numa cadeia que é necessária para a formação de um ciclo é de 3 átomos, formando um ciclo-propano.
  • Mista: ocorre quando uma molécula apresenta na sua estrutura tanto partes cíclicas, como partes abertas.

Disposição dos átomos de carbono

O carbono que está conectado a outro pode ser considerado primário (ligado a outro átomo de carbono), secundário (ligado a dois C), terciário (conectado a 3 C) ou quaternário (todas as quatro ligações são com outro C). De acordo com os tipos de carbonos presentes na molécula, ela é distinta entre ramificada e linear:

  • Não-ramificada: também chamada de linear, existe quando os C presentes na molécula são primários ou secundários, exclusivamente, portanto a cadeia tem aspecto de corrente, com os átomos enfileirados em linha reta.
  • Ramificada: nesse caso, um ou mais carbono da cadeia é terciário ou quaternário. A cadeia carbônica apresenta mais de uma extremidade e recebe esse nome por se assemelhar aos galhos de uma árvore que se ramificam do caule.

Ligação entre os átomos de carbono

Uma cadeia pode ser saturada ou insaturada, de acordo com a presença de ligações múltiplas na molécula.

  • Saturada: recebe esse nome a molécula que é constituída somente de ligações simples entre os átomos de carbono. O termo vem do fato de o C estar saturado de átomos de hidrogênio, ou seja, ligado ao máximo de H que é possível.
  • Insaturada: nesse caso, o C está ligado a um número menor de H do que o esperado e esse átomo que falta se torna uma ligação dupla ou tripla entre dois átomos de carbono. Então a cadeia insaturada é caracterizada pela presença de ligações múltiplas na molécula.

Presença de um heteroátomo

Heteroátomo é qualquer átomo diferente de carbono e hidrogênio, como o oxigênio, nitrogênio, fósforo ou enxofre. A cadeia pode ser descrita de acordo com essa característica, desde que o heteroátomo esteja entre dois átomos de carbono.

  • Homogênea: o termo vem justamente das soluções homogêneas, em que é impossível fazer a distinção entre duas substâncias misturadas. Na cadeia homogênea existem somente átomos de carbono e hidrogênio.
  • Heterogênea: partindo do mesmo princípio, então, nesse caso a cadeia é caracterizada pela presença de um ou mais átomos dos elementos citados anteriormente.

As cadeias ainda podem ser definidas pela presença de aromaticidade, quando um anel aromático como o Benzeno é formado. Agora ficou fácil de identificar o tipo de cadeia carbônica presente em uma molécula orgânica. Vamos dar continuidade aos estudos com alguns vídeos.

Vídeos sobre as cadeias carbônicas

Agora que já vimos o conteúdo, nada melhor que assistir algumas video-aulas e resolver exercícios para assimilar bem a matéria.

Como as cadeias carbonicas são classificadas?

Existem diversas formas de se classificar uma cadeia carbônica, entenda quais são essas classificações e subdivisões de cada tipo com esse vídeo superexplicativo.

Resumo: cadeia ramificada e não-ramificada, como diferenciar?

Sabemos que uma das maneiras de classificar as cadeias carbônicas é pelo fato da presença, ou não, de ramificações. Confira nesse vídeo o que são e como diferenciar uma categoria de outro.

Exercício resolvido: como montar uma cadeia carbônica?

Agora que já sabemos tudo sobre as cadeias carbônicas, vamos assistir a esse vídeo com a resolução de um exercício bem legal para entender como interpretar e dar forma a uma cadeia carbônica.

Em síntese, as cadeias carbônicas são fundamentais para a química orgânica. Sem elas, não seria possível representar as moléculas usadas no estudo dos compostos de carbono. Não pare de estudar por aqui, confira também os alcenos, tópico que faz uso direto das cadeias carbônicas.

Referências

Química Orgânica (1976) – T. W. Graham Solomons
Química Orgânica – Volume 1 (1987) – Paula Yurkanis Bruice
Princípios de Química: Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente (2005) – Peter Atkins e Loretta Jones

Lucas Makoto Tanaka dos Santos
Por Lucas Makoto Tanaka dos Santos

Bacharel em Química pela Universidade Estadual de Maringá (UEM), mestrando em Química Analítica, com ênfase em desenvolvimento de métodos analíticos, metabolômica e espectrometria de massas no Laboratório de Biomoléculas e Espectrometria de Massas (LaBioMass), na mesma universidade.

Como referenciar este conteúdo

Tanaka dos Santos, Lucas Makoto. Cadeias carbônicas. Todo Estudo. Disponível em: https://www.todoestudo.com.br/quimica/cadeias-carbonicas. Acesso em: 02 de August de 2021.

Exercícios resolvidos

1. [UFAM-PSC]

O pau-rosa, típico da região amazônica, é uma rica fonte natural do óleo essencial conhecido por linalol, o qual também pode ser isolado do óleo de alfazema. Esse óleo apresenta a seguinte fórmula estrutural:

Sua cadeia carbônica deve ser classificada como:

a) acíclica, ramificada, saturada e heterogênea.
b) acíclica, normal, insaturada e homogênea.
c) alicíclica, ramificada, insaturada e homogênea.
d) acíclica, ramificada, insaturada e homogênea.
e) alicíclica, normal, saturada e heterogênea.

Possui cadeia aberta, com as extremidades abertas e sem nenhum ciclo.
Tem três ramificações, os grupos metil e a hidroxila.
Tem duas ligações duplas entre átomos de carbonos.
Não possui heteroátomos entre dois C.

Sendo assim, a alternativa correta é a letra D, acíclica, ramificada, insaturada e homogênea.

2. [PUC-RS]

O ácido etilenodiaminotetracético, conhecido como EDTA, utilizado como antioxidante em margarinas, de fórmula

Apresenta cadeia carbônica…:

a) acíclica, insaturada, homogênea.
b) acíclica, saturada, heterogênea.
c) acíclica, saturada, homogênea.
d) cíclica, saturada, heterogênea.
e) cíclica, insaturada, homogênea.

Alternativa b.

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