Propriedades dos Compostos Orgânicos: solubilidade, temperatura de fusão e ebulição e mais

Na natureza é possível encontrar uma gama de substâncias químicas, sendo assim importante criar classificações para facilitar o estudo dessa ciência. Uma das classes de compostos mais encontrada são a dos compostos orgânicos. Além de aprender o que são compostos orgânicos é de suma importância compreendermos as propriedades físicas dos compostos orgânicos tais como a solubilidade, o ponto de fusão e de ebulição. Nas últimas edições do ENEM, o assunto composto orgânicos obteve um papel de destaque dentro da prova de química, sendo, portanto, indispensável seus estudos para um bom desempenho na prova.

O que são compostos orgânicos

Os compostos orgânicos são aqueles que apresentam em sua composição átomos de carbono formando cadeias, isto é, ligados entre si ou com outros elementos químicos como hidrogênio, nitrogênio, enxofre. A grande diversidade de átomos gera uma abundância de moléculas orgânicas com diferentes propriedades físicas. Ressalta-se que as propriedades dos compostos químicos que se destacam são: temperatura de fusão e ebulição, solubilidade, combustibilidade e estabilidade.

Características dos compostos orgânicos

Como já visto, os compostos orgânicos são formados majoritariamente por ligações entre átomos de carbono, dando origem desse modo a ligações covalentes. Esse tipo de ligação se caracteriza pelo compartilhamento de pares de elétrons objetivando a estabilidade do composto resultante. Salienta-se que os compostos orgânicos podem compartilhar um par de elétrons formando ligações simples, dois pares de elétrons formando ligações duplas e três pares eletrônicos formando o que chamamos de ligações triplas. Os elétrons envolvidos na formação de compostos orgânicos nem sempre são distribuídos uniformemente por toda molécula, sendo possível classificar os compostos em polares e apolares.

Os compostos apolares são aqueles em que os ligantes que compõem a molécula apresentam pouca ou nenhuma diferença de eletronegatividade, sendo a carga da molécula uniformemente distribuída. Em contrapartida, os compostos que apresentam ligantes com grandes diferenças de eletronegatividade possuem distribuição eletrônica desigual entre os átomos. Para que as moléculas dos compostos orgânicos se mantenham unidas é necessário a existência de forças intermoleculares atuando sobre ela. Essas interações tornam a substância coesa e explicam muitas das propriedades físicas das substâncias orgânicas. A força intermolecular dipolo induzido-dipolo induzido é a mais comum em compostos orgânicos, visto que ela atua principalmente em moléculas apolares. Entretanto, alguns compostos podem apresentar interações mais fortes, tais como as ligações de hidrogênio.

Temperatura de fusão e ebulição

A temperatura de fusão e a temperatura de ebulição são duas propriedades físicas dos compostos orgânicos muito importantes, pois estão diretamente ligados às forças intermoleculares presentes nos compostos. A temperatura de fusão corresponde ao valor de temperatura em que o composto orgânico passa do estado sólido para o líquido e a temperatura de ebulição corresponde a temperatura em que o composto passa do estado líquido para o gasoso.

Sabe-se que a maioria dos compostos orgânicos apresentam forças intermoleculares fracas, o que explica a existência de várias substâncias orgânicas no estado gasoso. Outra observação importante é que a temperatura de fusão e ebulição dos compostos tende a aumentar de modo diretamente proporcional a massa molar do composto, isto é, compostos mais leves possuem pontos de fusão e ebulição mais baixos.

Solubilidade

A solubilidade é a propriedade física que descreve a capacidade de uma substância ser dissolvida por outra. Para determinar o grau de solubilidade das substâncias orgânicas é importante conhecermos a polaridade dos compostos orgânicos, pois na química “semelhante dissolve semelhante”. Dessa forma, compostos orgânicos polares vão ser solúveis em água que é um solvente polar. Em contrapartida, compostos orgânicos apolares não vão se dissolver em água.

Combustibilidade

A combustibilidade é a capacidade dos compostos químicos de participarem de uma reação denominada combustão. No geral, os compostos orgânicos apresentam alta combustibilidade, sendo esses muito usados na produção de energia. O processo de combustão completa ocorre quando a queima do material orgânico gera dióxido de carbono (CO2) e água. A combustão incompleta, por sua vez, tem como produto o monóxido de carbono (CO) ou a fuligem (C). Ressalta-se que muitos compostos orgânicos são usados como combustíveis em virtude da sua boa combustibilidade, a se destacar a gasolina e o etanol.

Estabilidade

A estabilidade dos compostos orgânicos está relacionada à capacidade de manter sua integridade frente à influência de fatores externos. A estabilidade dos compostos é uma propriedade muito importante para o desenvolvimento de produtos na indústria visto que no processo de síntese de compostos químicos passa por diferentes etapas. No geral, os compostos orgânicos não apresentam uma boa estabilidade frente a agentes como a temperatura e a pressão, o que torna o manuseio desses compostos um grande desafio para os químicos que dia a dia promovem novas pesquisas em busca de meios para aumentar a estabilidade dessas substâncias.

Velocidade das reações

A velocidade das reações químicas de compostos orgânicos é uma propriedade muito importante para entender o comportamento das substâncias químicas. Muitas reações envolvendo os compostos orgânicos ocorrem relativamente lento, visto que os processos reacionais apresentam uma alta energia de ativação. Dessa forma, um recurso muito utilizado é a adição de um catalisador, o qual tem a função de criar um caminho alternativo para a reação e desse modo diminuir a energia de ativação, trazendo como consequência o aumento da velocidade da reação.

Capacidade de formar cadeias

Como visto anteriormente, a base dos compostos orgânicos são as ligações entre os átomos de carbono formando as cadeias carbônicas. A tetravalência do carbono propicia a formação de compostos orgânicos com diferentes números de carbono, o que torna a química orgânica (química dos compostos de carbono) tão rica e diversificada.

Propriedades Físicas dos Compostos Orgânicos no Enem

Ao se falar de química orgânica, algumas temáticas são muito importantes para os diferentes vestibulares, tais como as propriedades físicas dos compostos orgânicos no Enem. Para um bom desempenho na prova de química é fundamental que os candidatos compreendam bem o que são propriedades físicas dos compostos orgânicos e quais são as propriedades físicas dos compostos orgânicos, entendendo sua importância para compreensão das reações químicas e suas aplicações no cotidiano.

(ENEM 2019) Os hidrocarbonetos são moléculas orgânicas com uma série de aplicações industriais. Por exemplo, eles estão presentes em grande quantidade nas diversas frações do petróleo e normalmente são separados por destilação fracionada, com base em suas temperaturas de ebulição. O quadro apresenta as principais frações obtidas na destilação do petróleo em diferentes faixas de temperaturas.

Na fração 4, a separação dos compostos ocorre em temperaturas mais elevadas porque:

a) suas densidades são maiores.

b) o número de ramificações é maior.

c) sua solubilidade no petróleo é maior.

d) as forças intermoleculares são mais intensas.

e) a cadeia carbônica é mais difícil de ser quebrada.