Alcenos

ALCENOS ou OLEFINAS


          1- Nomenclatura e exemplos

  Nomenclatura oficial IUPAC:    prefixo + eno + posição da dupla ligação 

Alguns exemplos importantes:

alcenos


          2- A dupla ligação

          A principal característica de um alceno é, sem dúvida, a dupla ligação. Toda ligação dupla é formada a partir de uma ligação sigma e uma ligação pi. A hibridação do carbono ligado pela dupla é sp2, o que lhe confere uma estrutura geométrica trigonal plana. A energia contida numa ligação dupla carbono-carbono está em torno de 100 kcal (sigma: 60 ; pi: 40), evidentemente, mais forte que uma ligação simples. O fato de os carbonos estarem mais fortemente ligados entre si faz com que a distância da ligação seja menor.


          3- Isomeria geométrica

          3.1) Isomeria geométrica cis-trans A-B:

          Analise as duas estruturas abaixo:

isomeria geométrica A-B

          Se os carbonos estivessem ligados por uma ligação simples, poder-se-ia interconverter uma estrutura na outra simplesmente girando essa ligação carbono-carbono. Portanto, as duas estruturas seriam apenas conformações espaciais diferentes para uma mesma molécula. No entanto, ao contrário de uma ligação simples, a dupla ligação não permite esse giro entre os átomos ligados, pois a rotação impediria a sobreposição de orbitais p e destruiria a ligação pi. Conclui-se então que as estruturas apresentadas são moléculas diferentes. Esse fenômeno é chamado isomeria geométrica A-B, e ocorre quando existe uma dupla ligação, sendo que nos carbonos estão ligados dois pares iguais de grupos diferentes, como o exemplo acima.

          As duas estruturas são isômeros geométricos, e recebem nomes ligeiramente diferentes: a estrutura I é chamada Cis 1,2- dicloro eteno e a estrutura II é chamada Trans 1,2- dicloro eteno. O prefixo cis indica que os grupos iguais estão do mesmo lado no plano que corta a dupla ligação. O prefixo trans indica que os grupos iguais estão em lados opostos no plano que corta a dupla ligação. Os isômeros geométricos diferem entre si em algumas propriedades químicas, especialmente quanto à velocidade das reações, mas diferem principalmente nas propriedades físicas, tais como PF e PE, índices de refração, solubilidade, densidade etc.


          3.2) Isomeria geométrica cis-trans E-Z:

          Um tipo especial de isomeria geométrica - a isomeria geométrica E-Z - ocorre quando os carbonos de rotação impedida são ligados a dois grupos diferentes, podendo ser os quatro grupos diferentes entre si. Nesse caso a referência é o número atômico (Z) dos grupos ligados aos carbonos. Veja um exemplo:

isomeria geométrica E-Z

          No isômero cis, os grupos de maior Z (em vermelho) estão do mesmo lado do plano da dupla ligação e no isômero trans, estão em lados opostos.


          4- Propriedades físicas

          Os alcenos apresentam essencialmente as mesmas propriedades físicas dos alcanos: são insolúveis em água e solúveis em solventes apolares, são menos densos que a água e os pontos de ebulição escalonam-se igualmente segundo o número de carbonos na cadeia e dependem da maior ou menor ramificação que nela exista. Também o número de ramificações existentes no alceno podem conferir-lhe estabilidade: quanto maior o número de grupos alquilo ligados aos carbonos da dupla ligação, mais estável será o alceno.

          Os alcanos são completamente apolares. Certos alcenos, ao contrário, podem ser fracamente polares, como, por exemplo, o H3C - CH = CH2. A ligação que une o grupo alquilo ao carbono da dupla ligação tem uma pequena polaridade, cuja orientação se julga ser do grupo alquil para o carbono da dupla. Por efeito indutivo +I, o grupo alquil pode ceder elétrons para o carbono parcialmente polarizado da dupla ligação. Visto não existir outro grupamento capaz de gerar um efeito indutivo equivalente em sentido oposto, cria-se na molécula um certo momento de dipolo (m). Os alcenos que apresentam o fenômeno da isomeria geométrica podem apresentar diferenças em seus pequenos momentos de dipolo. Os isômeros trans geralmente apresentam m = 0. Já os isômeros cis revelam um pequeno valor para m. Isso porque os isômeros trans possuem grupos iguais em posições opostas, gerando portanto, efeitos indutivos equivalentes que se anulam, o que não ocorre com os isômeros cis.


          5- Métodos de obtenção

          Os alcenos mais simples, até cinco átomos de carbono, podem ser obtidos em forma pura, na indústria do petróleo. Os demais são produzidos em laboratório.

Veja aqui os principais métodos de obtenção dos alcenos


          6- Propriedades químicas

          Os alcenos sofrem principalmente reações de adição. Estes hidrocarbonetos caracterizam-se por possuírem uma dupla ligação entre carbonos, constituída de uma ligação sigma, forte, e uma ligação pi, fraca. É de se esperar, portanto, que as reações consistam na ruptura da ligação mais fraca. Tal previsão é confirmada experimentalmente: a química dos alcenos é basicamente a ruptura da ligação pi, fraca, e a formação de duas ligações sigma, fortes, na mesma molécula. Logo, são reações de adição.

          Os elétrons da ligação pi contribuem menos que os elétrons da ligação sigma para manter os núcleos dos átomos unidos. Consequentemente, os próprios elétrons pi são menos fortemente atraídos pelos núcleos e, portanto, mais disponíveis, particularmente para um reagente deficiente de elétrons, ou seja, um eletrófilo. Veja abaixo o que ocorre com a insaturação, devido ao efeito da ressonância:

ressonância em alcenos

          Como a estrutura é um híbrido que comporta tanto uma carga positiva quanto uma carga negativa, existem duas possibilidades: a adição nucleofílica e a adição eletrofílica. Verifica-se experimentalmente que, talvez devido à alta mobilidade dos elétrons pi, uma quase totalidade das reações dos alcenos é iniciada por um ataque desses elétrons a um eletrófilo. Portanto, as adições eletrofílicas são típicas dos alcenos.

Veja aqui as principais reações dos alcenos


<< Voltar



Química 2000 - Wagner Xavier Rocha, 1999

 

1