Hidrocarbonetos saturados e insaturados
Quando acendes o fogão lá de casa, a chama azul vem do gás natural; na botija, o gás é outro. Serão substâncias muito diferentes? Todas têm algo em comum: só têm átomos de dois elementos, o carbono e o hidrogénio. Vamos ver o que isso significa e como a forma como os átomos se ligam as divide em duas famílias.
O que é um hidrocarboneto
O nome diz tudo: hidro(génio) + carbono. Se aparecer outro elemento, como o oxigénio, já não é um hidrocarboneto.
O carbono tem 4 eletrões de valência e precisa de mais 4 para completar a camada de valência. Por isso, cada átomo de carbono forma 4 ligações covalentes. O hidrogénio tem 1 eletrão de valência e forma 1 ligação.
Eis três hidrocarbonetos simples:
| Nome | Fórmula molecular | Átomos de C | Átomos de H |
|---|---|---|---|
| Metano | $\text{CH}_4$ | 1 | 4 |
| Etano | $\text{C}_2\text{H}_6$ | 2 | 6 |
| Propano | $\text{C}_3\text{H}_8$ | 3 | 8 |
Ligações simples, duplas e triplas
Dois átomos de carbono podem partilhar um, dois ou três pares de eletrões. Obtêm-se assim ligações de tipos diferentes:
| Ligação | Pares partilhados | Representação |
|---|---|---|
| Simples | 1 | C – C |
| Dupla | 2 | C = C |
| Tripla | 3 | C ≡ C |
Cada carbono continua sempre com 4 ligações no total. Quando há uma ligação dupla entre dois carbonos, sobra menos espaço para o hidrogénio.
(Os átomos de hidrogénio foram omitidos para a figura ficar clara.)
Saturados e insaturados
A classificação depende só das ligações entre os átomos de carbono:
"Saturado" quer dizer que o carbono está "cheio" de hidrogénios: tem o máximo possível. Num insaturado, a ligação dupla ou tripla ocupa lugar que poderia ser de hidrogénios.
Repara: nos saturados de cadeia aberta com $n$ carbonos, o número de hidrogénios é $2n+2$ (metano $\text{CH}_4$, etano $\text{C}_2\text{H}_6$, propano $\text{C}_3\text{H}_8$). Com o mesmo número de carbonos, o insaturado de cadeia aberta tem menos hidrogénios (eteno $\text{C}_2\text{H}_4$, etino $\text{C}_2\text{H}_2$).
Os hidrocarbonetos são compostos formados apenas por carbono e hidrogénio. A figura representa os modelos moleculares de três hidrocarbonetos simples, identificados…
Os hidrocarbonetos são compostos formados apenas por carbono e hidrogénio. A figura representa os modelos moleculares de três hidrocarbonetos simples, identificados pelas letras A, B e C.
- a) Conta os átomos de cada espécie nos três modelos e escreve a fórmula molecular de A, de B e de C.
- b) Indica, justificando, qual das moléculas apresenta uma ligação dupla entre os átomos de carbono.
- c) Os hidrocarbonetos em que só existem ligações simples entre os átomos de carbono dizem-se saturados; os que apresentam pelo menos uma ligação dupla ou tripla dizem-se insaturados. Classifica as moléculas A, B e C.
- d) Os nomes dos três hidrocarbonetos são metano, etano e eteno. Atribui a cada letra o nome correto.
Considera as seguintes substâncias: $\text{CH}4$, $\text{C}2\text{H}6$, $\text{C}2\text{H}4$, $\text{CO}2$, $\text{H}2\text{O}$, $\text{C}3\text{H}8$ e $\text{O}2$. a)…
Considera as seguintes substâncias: $\text{CH}_4$, $\text{C}_2\text{H}_6$, $\text{C}_2\text{H}_4$, $\text{CO}_2$, $\text{H}_2\text{O}$, $\text{C}_3\text{H}_8$ e $\text{O}_2$.
- a) Seleciona, da lista anterior, apenas os hidrocarbonetos, justificando o critério que usaste.
- b) Dos hidrocarbonetos selecionados, indica quais são saturados e quais são insaturados.
- c) O metano é o principal componente do gás natural, usado em muitas cozinhas portuguesas; o propano e o butano são os componentes do gás engarrafado (gás de botija). Indica o que estas quatro substâncias têm em comum do ponto de vista da sua constituição.
- d) O Guilherme afirmou: «O dióxido de carbono é um hidrocarboneto porque tem carbono.» Corrige a afirmação.
De volta ao início: o gás do fogão e o da botija são hidrocarbonetos saturados, formados só por C e H e com ligações simples entre carbonos.
Em resumo
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Um hidrocarboneto só tem átomos de carbono e hidrogénio.
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O carbono faz sempre 4 ligações; o hidrogénio faz 1.
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Entre carbonos pode haver ligação simples, dupla ou tripla.
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Saturado: só ligações simples entre carbonos (metano, etano, propano).
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Insaturado: pelo menos uma ligação dupla ou tripla (eteno, etino).