Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário a mãos?

Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

(Enem/2013) As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica.
Um exemplo é o NanoKid, representado na figura:

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Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono
quaternário?
A) Mãos.
B) Cabeça.
C) Tórax.
D) Abdômen.
E) Pés.

Resolução:
Carbono quaternário é aquele que se encontra ligado a 4 outros átomos de carbono.
No caso do Nanokid, há carbono quaternário nas mãos, como mostra a figura abaixo.

Veja também:
– Questão comentada sobre química orgânica, do Cesgranrio 2012.
– Questão comentada sobre reações orgânicos, da Multivix 2016

As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica. Um exemplo é o Nano Kid, representado na figura:

Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário?

1. Mãos.
2. Cabeça.
3. Tórax.
4. Abdômen.
5. Pés.

SOLUÇÃO

O carbono quaternário é o carbono que se liga a 4 outros átomos de carbono.

Carbono primário – se liga a mais UM átomo de carbono (as outras ligações podem ser com qualquer outro átomo, como hidrogênio ou oxigênio, por exemplo).

Tudo que rodeia a vida humana contém compostos químicos, principalmente, de origem orgânica. O ar, os corpos de animais, os alimentos, as matérias primas e outros materiais do cotidiano representam como aparece a química orgânica no Enem.

Por ser tão recorrente nas provas de vestibulares, esse assunto deve ser tratado com atenção no estudo preparatório. Para te ajudar, o Estratégia Vestibulares preparou um artigo com as definições, conceitos e nomenclaturas das substâncias orgânicas.

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O que é química orgânica?

De forma geral, a química orgânica se dedica ao estudo dos compostos que possuem carbono em sua composição. Exceto por algumas substâncias que contêm carbono, mas são inorgânicas: CO2, CO, H2CO3, CO3-2, HCN e CN–. 

Para entender os compostos orgânicos, é importante saber que o Carbono é um elemento químico da família 14A e ocupa o segundo período, na tabela periódica. Dadas essas propriedades, sabe-se que ele estabelece 4 ligações com outros elementos, que podem ocorrer de diferentes maneiras.

Conceitos básicos de Química orgânica

A forma como o carbono interage com outros elementos, a maneira como ele é classificado e a formação das cadeias carbônicas são os conceitos mais importantes da química orgânica. Confira, nos tópicos seguintes.

Tipos de Ligações

As ligações químicas entre o carbono e um outro elemento podem ser:

• Simples: representada pela letra grega sigma (?), é uma ligação química que interagem dois elétrons, um do carbono e outro do elemento combinante;
• Dupla: demonstrada por uma ligação ? acrescida de uma conexão pi (?), ela interage dois pares de elétrons entre o carbono e outro constituinte químico;
• Tripla: por fim, a ligação tripla do carbono é formada por duas interações ? e uma interação ?. Nesse caso, são compartilhados 3 pares de elétrons entre os elementos. 

É importante notar que as ligações do tipo ? são mais fracas e suscetíveis ao rompimento do que as interações do tipo ?.

Classificação do carbono

Para classificar o carbono, é levado em consideração o número de carbonos a que ele se liga. Ou seja:

• Os carbonos que não interagem com outros carbonos ou só se ligam a um átomo de carbono, são chamados de carbonos primários;
• Os átomos de carbono que se associam com apenas dois outros carbonos, são nomeados por carbonos secundários;
• Sucessivamente, os carbonos que interagem com três carbonos são denominados carbonos terciários;
• E, por fim, quando as quatro ligações de um carbono se estabelecem com diferentes átomos de carbono, o átomo principal é classificado como carbono quaternário.

Além das divisões conforme o número de átomos relacionados, o carbono é tratado como carbono quiral quando todas as suas ligações forem direcionadas para diferentes átomos ou cadeias. Na imagem a seguir, compreenda melhor:

Classificação da cadeia carbônica

Além de classificar os carbonos, na química orgânica, é possível denominar sua cadeia. Ou seja, os carbonos ligados podem ser divididos em diferentes classificações, conheça-as a seguir:

• Saturada: não apresenta ligações duplas ou triplas na cadeia carbônica principal, que é aquela com maior número de carbonos relacionados;
• Insaturada:  apresenta ao menos uma ligação dupla ou tripla na cadeia principal do composto;
• Homogênea: possui apenas átomos de carbono na cadeia principal;
• Heterogênea: contém átomos de elementos não carbônicos entremeados na cadeia principal;
• Aberta: também chamada de acíclica ou alifática, os carbonos das extremidades da cadeia não se conectam entre si;
• Fechada: pode ser denominada de cíclica, e os carbonos das extremidades estão conectados por algum tipo de ligação química;
• Fechada Aromática: são uma subclassificação da cadeia fechada e apresentam ligações conjugadas dentro do ciclo. Ou seja, uma ligação insaturada e intercalada com ligações saturadas;
• Fechada Alicíclica: se diferencia da classificação anterior porque não possui ligações intercaladas ou conjugadas, mas os carbonos das extremidades interagem entre si;
• Normal: contém apenas uma extremidade e pode ser chamada também de linear ou reta;
• Ramificada: possui pelo menos três extremidades diferentes;
• Mista: é o tipo de composto que possui uma porção ramificada e outra porção cíclica.

Nomenclatura em Química orgânica

Para nomear os compostos orgânicos, são consideradas algumas regras que consideram a função do composto, o número de carbonos na cadeia principal e as ramificações presentes nele.

Para um momento inicial, é importante saber que

• os compostos orgânicos com apenas um carbono na cadeia principal são marcados pelo prefixo met-; 
• as estruturas com dois carbonos têm o prefixo et-; 
• os esqueletos com três carbonos devem ser prefixados com prop-;
• as substâncias com quatro carbonos levam o prefixo but-;
• As demais substâncias seguem os sufixos pent- (cinco carbonos), hex- (seis carbonos), hept- (sete carbonos), oct- (oito carbonos), como na matemática.

Quanto às nomenclaturas atreladas às funções orgânicas, é importante conhecer e desmembrar cada uma delas, bem como as ramificações existentes em cada composto. Para isso, continue acompanhando o Blog do Estratégia Vestibulares e assista às nossas aulas de química orgânica no youtube.

Questão de Química Orgânica no Enem

Como exemplo de como aparece a química orgânica no Enem e exercícios, veja a questão abaixo e acompanhe a resolução proposta pelo time do Estratégia Vestibulares!

ENEM 2013

As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica. Um exemplo é o NanoKid, representado na figura:

Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário?

a) Mãos.

b) Cabeça.

c) Tórax.

d) Abdómen.

e) Pés.

Note que em todos o nanokid, aparecem carbonos insaturados, ou que se ligam a um, dois ou três carbonos. O único lugar em que o nanokid possui um carbono quaternário, ou seja, carbono que se liga a quatro outros carbonos, é nas mãos. De forma que a resposta correta é a letra A.

Assista uma aula grátis de Química Orgânica 

Você quer aprofundar seu entendimento sobre o universo da química orgânica? Dê play no vídeo abaixo e aprenda com os professores do Estratégia Vestibulares:

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Quantos carbonos você consegue encontrar no Nanokid?

Qual a fórmula molecular do Nanokid )?