Compostos oxigenados: propriedades, reações, usos

Os compostos oxigenados são substâncias químicas que contêm oxigênio em sua composição molecular. São compostos amplamente utilizados em diversas indústrias e áreas da química orgânica devido às suas propriedades e reações únicas. Neste texto, abordaremos as propriedades, reações e usos dos compostos oxigenados, destacando sua importância e versatilidade na química e na vida cotidiana.

Características dos compostos oxigenados: propriedades e funções dos compostos que contêm oxigênio.

Os compostos oxigenados são compostos que contêm oxigênio em sua estrutura molecular. Eles apresentam diversas propriedades e funções, sendo amplamente utilizados em diferentes áreas da química, farmacêutica, cosmética e indústria em geral.

Uma das principais características dos compostos oxigenados é a presença do átomo de oxigênio, que confere propriedades específicas a essas substâncias. Eles podem ser classificados em diferentes grupos, como álcoois, cetonas, aldeídos, éteres e ácidos carboxílicos, cada um com suas próprias características e aplicações.

Os compostos oxigenados apresentam uma série de propriedades físicas e químicas, como ponto de ebulição e fusão, solubilidade em água, reatividade química e capacidade de formar ligações de hidrogênio. Essas propriedades variam de acordo com a estrutura molecular de cada composto, influenciando em suas aplicações e usos.

As reações dos compostos oxigenados são amplamente estudadas devido à sua importância na síntese de diversos produtos químicos. Eles podem participar de reações de oxidação, redução, esterificação, hidrólise e muitas outras, o que os torna fundamentais na produção de substâncias de interesse industrial e científico.

Os compostos oxigenados são amplamente utilizados em diferentes setores, como na produção de solventes, medicamentos, cosméticos, aromatizantes, flavorizantes e muitos outros produtos. Sua versatilidade e variedade de aplicações fazem com que sejam essenciais em diversas indústrias e processos químicos.

Sua variedade de estruturas e aplicações os torna fundamentais para o desenvolvimento de novos produtos e processos químicos.

Aplicações cotidianas das funções oxigenadas: onde e como são usadas?

As funções oxigenadas são compostos químicos que contêm oxigênio em sua estrutura molecular, como os álcoois, cetonas, aldeídos, éteres e ácidos carboxílicos. Esses compostos têm diversas aplicações no nosso dia a dia, sendo amplamente utilizados em diferentes setores.

Um dos usos mais comuns das funções oxigenadas é na indústria de cosméticos e produtos de higiene pessoal. Os álcoois, por exemplo, são frequentemente encontrados em desodorantes, perfumes e loções corporais. Já os éteres são utilizados em produtos de limpeza, como detergentes e desinfetantes.

Além disso, as cetonas e aldeídos são empregados na fabricação de solventes industriais e na produção de plásticos e resinas. Os ácidos carboxílicos, por sua vez, são utilizados como conservantes em alimentos e bebidas, além de serem empregados na fabricação de medicamentos.

Outra aplicação importante das funções oxigenadas é na indústria de tintas e vernizes. Os ésteres, por exemplo, são utilizados como solventes em tintas e vernizes, garantindo a sua secagem rápida e a formação de uma película resistente.

As 7 funções que contêm oxigênio em sua estrutura molecular.

Os compostos oxigenados são substâncias que possuem oxigênio em sua estrutura molecular, conferindo propriedades específicas e possibilitando uma vasta gama de aplicações. Existem 7 funções principais que contêm oxigênio em sua composição, sendo elas:

1. Álcoois

Os álcoois são compostos orgânicos que possuem um grupo hidroxila (-OH) ligado a um carbono saturado. Eles são amplamente utilizados como solventes, antissépticos e na produção de diversos produtos químicos. Um exemplo comum de álcool é o etanol, utilizado em bebidas alcoólicas e na indústria de combustíveis.

2. Éteres

Os éteres são compostos que possuem um átomo de oxigênio ligado a dois átomos de carbono. Eles são utilizados como solventes, anestésicos e na produção de produtos farmacêuticos. Um exemplo de éter é o dietil éter, utilizado como solvente em laboratórios.

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3. Aldeídos

Os aldeídos são compostos que possuem o grupo funcional -CHO em sua estrutura. Eles são utilizados na produção de plásticos, resinas e perfumes. Um exemplo conhecido de aldeído é o formaldeído, utilizado na fabricação de resinas e como desinfetante.

4. Cetonas

As cetonas são compostos que possuem o grupo funcional -CO- ligado a dois grupos alquila. Elas são utilizadas na produção de solventes, cosméticos e na fabricação de produtos químicos. Um exemplo de cetona é a acetona, utilizada como removedor de esmalte e solvente industrial.

5. Ácidos Carboxílicos

Os ácidos carboxílicos são compostos que possuem o grupo funcional -COOH em sua estrutura. Eles são utilizados como conservantes de alimentos, na produção de medicamentos e na fabricação de produtos químicos. Um exemplo de ácido carboxílico é o ácido acético, presente no vinagre.

6. Ésteres

Os ésteres são compostos que possuem o grupo funcional -COO- ligado a um átomo de carbono. Eles são utilizados na produção de aromatizantes, perfumes e na fabricação de plásticos. Um exemplo de éster é o acetato de etila, utilizado como solvente em tintas e vernizes.

7. Anidridos

Os anidridos são compostos formados pela ligação de dois ácidos carboxílicos. Eles são utilizados na produção de plásticos, resinas e na fabricação de produtos químicos. Um exemplo de anidrido é o anidrido acético, utilizado na produção de ácido acético e na fabricação de medicamentos.

Seu uso é fundamental para a fabricação de uma ampla variedade de produtos, desde medicamentos e cosméticos até plásticos e combustíveis.

Locais de ocorrência de funções oxigenadas na natureza e em compostos orgânicos.

As funções oxigenadas são grupos funcionais presentes em diversos compostos orgânicos, sendo encontradas em várias substâncias naturais. Na natureza, essas funções podem ser encontradas em diversas moléculas, como álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos e éteres.

Os álcoois, por exemplo, são compostos que possuem um grupo hidroxila (-OH) ligado a um carbono saturado. Eles podem ser encontrados em diversas fontes naturais, como frutas, vegetais e bebidas alcoólicas. Já os aldeídos e cetonas, que contêm o grupo carbonila (C=O), estão presentes em diversos aromas e sabores de frutas e flores.

Os ácidos carboxílicos, que possuem o grupo carboxila (-COOH), podem ser encontrados em ácidos graxos, responsáveis por componentes essenciais na dieta humana. Por fim, os éteres, que possuem uma ligação oxigênio-carbono-oxigênio, estão presentes em diversos óleos essenciais e fragrâncias naturais.

Além disso, os compostos oxigenados também são amplamente utilizados na indústria química e farmacêutica. Eles podem ser empregados na síntese de medicamentos, cosméticos, solventes e aromatizantes, entre outros produtos. Sua versatilidade e propriedades únicas fazem com que sejam essenciais para diversas aplicações industriais.

Seu estudo e compreensão são essenciais para explorar todo o potencial desses compostos na busca por novas aplicações e avanços científicos.

Compostos oxigenados: propriedades, reações, usos

Os produtos oxigenados são aqueles que incorporam oxigénio covalentemente ou ionicamente. Os mais conhecidos consistem em moléculas orgânicas que possuem ligações CO; mas a família é muito mais ampla, hospedando links como Si-O, PO, Fe-O ou similares.

Os compostos oxigenados covalentes são geralmente orgânicos (com esqueletos de carbono), enquanto os iônicos são inorgânicos, consistindo essencialmente de óxidos (metálicos e não metálicos). Obviamente, existem muitas exceções à regra anterior; mas todos têm em comum a presença de átomos (ou íons) de oxigênio.

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Bolhas de oxigênio subindo das profundezas do mar. Fonte: Pxhere

O oxigênio está facilmente presente quando borbulha na água (imagem superior) ou em qualquer outro solvente onde não solubiliza. Está no ar que respiramos, nas montanhas, no cimento e nos tecidos vegetais e animais.

Compostos oxigenados estão por toda parte. Os do tipo covalente não são tão “distinguíveis” quanto os outros, porque têm aparência de líquidos transparentes ou cores fracas; no entanto, existe oxigênio, ligado de várias maneiras.

Propriedades

Como a família de compostos oxigenados é tão vasta, este artigo se concentrará apenas nos do tipo orgânico e covalente.

Grau de oxidação

Todos eles têm em comum os links de CO, independentemente de sua estrutura; se for linear, ramificado, cíclico, intrincado, etc. Quanto mais ligações CO houver, é dito que o composto ou molécula é mais oxigenado; e, portanto, seu grau de oxidação é maior. Assim, os compostos oxigenados, independentemente da redundância, são oxidados.

Dependendo do seu grau de oxidação, diferentes tipos desses compostos são liberados. Os menos oxidados são os álcoois e éteres; no primeiro existe uma ligação C-OH (seja carbono primário, secundário ou terciário) e nas segundas ligações COC. A partir daqui, pode-se argumentar que os éteres são mais oxidados que os álcoois.

Seguindo o mesmo tema, o grau de oxidação é seguido por aldeídos e cetonas; Estes são compostos carbonílicos, e são chamados assim porque têm um grupo carbonil, C = O. E, finalmente, existem ésteres e ácidos carboxílicos, sendo estes últimos portadores do grupo carboxila, COOH.

Grupos funcionais

As propriedades desses compostos são uma função do seu grau de oxidação; e também, isso se reflete na presença, falta ou abundância dos grupos funcionais mencionados acima: OH, CO e COOH. Quanto maior o número atual desses grupos em um composto, mais oxigenado ele será.

Tampouco os links internos do COC podem ser esquecidos, o que “perde” importância para os grupos oxigenados.

E que papel esses grupos funcionais desempenham em uma molécula? Eles definem sua reatividade e também representam locais ativos onde a molécula pode sofrer transformações. Esta é uma propriedade importante: são unidades de construção de macromoléculas ou compostos para fins específicos.

Polaridade

Em geral, os compostos oxigenados são polares. Isso ocorre porque os átomos de oxigênio são muito eletronegativos e, portanto, criam momentos dipolares permanentes.

No entanto, existem muitas variáveis ​​que determinam se são ou não polares; por exemplo, a simetria da molécula, que implica o cancelamento do vetor de tais momentos dipolares.

Nomenclatura

Cada tipo de compostos oxigenados tem suas diretrizes a serem nomeadas de acordo com a nomenclatura da IUPAC. As nomenclaturas para alguns desses compostos são simplificadas abaixo.

Álcoois

Os álcoois, por exemplo, são nomeados adicionando o sufixo -ol no final dos nomes dos alcanos de onde eles vêm. Assim, o álcool derivado de metano, CH 4 , o metanol é chamado de CH 3 OH.

Aldeídos

Algo semelhante ocorre para os aldeídos, mas adicionando o sufixo –al. No caso deles, eles não têm um grupo OH, mas CHO, chamado formil. Isso nada mais é do que um grupo carbonila com um hidrogênio ligado diretamente ao carbono.

Assim, com base em CH 4 e “remover” dois hidrogénios, a molécula será HCOH ou H 2 C = O, chamado metanal (formaldeído ou como a nomenclatura tradicional).

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Cetonas

Para cetonas, o sufixo é –ona. O grupo carbonila é procurado para ter o localizador mais baixo ao listar os carbonos da cadeia principal. Assim, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COCH 3 é 2-hexanona e 5 não-hexanona; de fato, ambos os compostos são equivalentes neste exemplo.

Éteres e ésteres

Seus nomes são semelhantes, mas os primeiros têm uma fórmula geral ROR ‘, enquanto os últimos RCOOR’. R e R ‘representam o mesmo ou diferentes grupos alquil, mencionados em ordem alfabética, no caso dos éteres; ou dependendo de qual deles está ligado ao grupo carbonil, no caso de ésteres.

Por exemplo, CH 3 OCH 2 CH 3 é o éter metil etílico. Enquanto CH 3 COOCH 2 CH 3 , é etanoato. Por que etanoato e não metanoato? Porque ele é considerado não só a CH 3 , mas também o grupo carbonilo tal como CH 3 CO- representa o éster “porção de ácido”.

Reacções

Foi mencionado que os grupos funcionais são responsáveis ​​por definir as reatividades dos compostos oxigenados. OH, por exemplo, pode ser liberado na forma de uma molécula de água; fala-se em desidratação. Essa desidratação é favorecida na presença de calor e um meio ácido.

Os éteres, por outro lado, também reagem na presença de halogenetos de hidrogênio, HX. Ao fazer isso, suas ligações COC são quebradas para formar halogenetos de alquila, RX.

Dependendo das condições ambientais, o composto pode oxidar ainda mais. Por exemplo, os éteres podem ser transformados em peróxidos orgânicos, ROOR ‘. Além disso, e mais conhecidas, são as oxidações dos álcoois primário e secundário, aldeídos e cetonas, respectivamente.

Os aldeídos, por sua vez, podem ser oxidados em ácidos carboxílicos. Estes, na presença de álcoois e um meio ácido ou básico, sofrem uma reação de esterificação para causar ésteres.

Em termos muito gerais, as reações são orientadas para aumentar ou diminuir o grau de oxidação do composto; mas, no processo, pode levar a novas estruturas, novos compostos.

Usos

Quando você controla suas quantidades, elas são muito úteis como aditivos (produtos farmacêuticos, alimentos, na formulação de produtos, gasolina, etc.) ou solventes. Obviamente, seus usos estão sujeitos à natureza do composto oxigenado, mas se forem necessárias espécies polares, é provável que sejam uma opção.

O problema com esses compostos é que, quando queimam, podem causar produtos nocivos à vida e ao meio ambiente. Por exemplo, o excesso de compostos oxigenados como impurezas na gasolina representa um aspecto negativo porque gera poluentes. O mesmo acontece se as fontes de combustível forem massas vegetais (biocombustíveis).

Exemplos

Finalmente, uma série de exemplos de compostos oxigenados são mencionados:

– etanol

– éter dietílico.

Acetona.

– hexanol.

– Etaonoato de isoamilo.

– ácido fórmico.

– Ácidos gordos.

– Éteres coroas.

– isopropanol.

– Metoxibenzeno.

– éter fenilmetílico.

Butanal.

Propanona.

Referências

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