1. Conceito
Isomeria é o fenômeno em que duas ou mais substâncias químicas diferentes possuem a mesma fórmula molecular, mas diferem em suas estruturas ou disposição espacial dos átomos. Esses compostos são chamados de isômeros e podem apresentar propriedades físicas, químicas e biológicas distintas.
2. Tipos de Isomeria
A isomeria é classificada em dois grandes grupos: isomeria plana (ou constitucional) e isomeria espacial (estereoisomeria).
A) Isomeria Plana (Constitucional)
Ocorre quando os isômeros diferem na fórmula estrutural plana (ligação entre os átomos). Divide-se em:
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Isomeria de Cadeia (ou Esqueleto)
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Diferença no tipo de cadeia carbônica (aberta, fechada, ramificada, etc.).
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Exemplo: Butano (C₄H₁₀) e Metilpropano (isobutano).
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isomeria de cadeia – Imagem: Responde Aí -
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Isomeria de Posição
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A diferença está na posição de um grupo funcional, insaturação ou ramificação.
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Exemplo: Propan-1-ol (CH₃CH₂CH₂OH) e Propan-2-ol (CH₃CHOHCH₃).
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isomeria de posição – propan-1-ol e propan-2-ol Imagem: EducaBras
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Isomeria de Função (ou Funcional)
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Os compostos pertencem a funções orgânicas diferentes.
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Exemplo: Aldeído – propanal (C3H6O) cetona : propan-2-ona (C3H6O)
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isomeria de função: aldeído e cetona Imagem: Manual da Química
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Isomeria de Compensação (Metameria)
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Diferença na posição de um heteroátomo (como oxigênio ou nitrogênio) em cadeias.
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Exemplo: Metoxipropano (CH₃OCH₂CH₃) e Etoxietano (CH₃CH₂OCH₂CH₃).
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isomeria de compensação – mudança na posição do heteroátomo- Imagem: Manual da Química
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Tautomeria (Isomeria Dinâmica)
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É um caso especial de isomeria de função, onde os isômeros coexistem em equilíbrio.
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Exemplo: Enol (C₂H₄O) e Cetona (Acetona – CH₃COCH₃).
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isomeria- tautomeria – imagem: Ciência em Ação -
Usos Específicos da Isomeria Plana
A isomeria plana (ou constitucional) tem diversas aplicações práticas em áreas como medicina, indústria química, alimentos e materiais, devido às diferentes propriedades que os isômeros podem apresentar, mesmo com a mesma fórmula molecular.
1. Medicina e Fármacos
A isomeria plana é crucial no desenvolvimento de medicamentos, pois isômeros podem ter efeitos biológicos completamente diferentes.
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Exemplo 1: Levotiroxina (T₄) vs. Dextrotiroxina
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A levotiroxina (isômero biologicamente ativo) é usada no tratamento do hipotireoidismo, enquanto a forma dextro não tem efeito terapêutico.
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levotiroxina- Imagem: Wikipédia dextrotiroxina – imagem: Wikipedia
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Exemplo 2: Açúcares na nutrição
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Glicose e frutose são isômeros funcionais (C₆H₁₂O₆), mas metabolizados de forma diferente no organismo.
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glicose e frutose – isômeros de função- aldeído e cetona – imagem: Brasil Escola UOL
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2. Indústria Química e Petróleo
A isomeria de cadeia e posição é explorada para melhorar a qualidade de combustíveis e polímeros.
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Exemplo 1: Octanagem da gasolina
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O isooctano (2,2,4-trimetilpentano) tem maior resistência à detonação que o n-octano, sendo usado como padrão de qualidade.
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Fórmula estrutural do isooctano- imagem: IFSul – Rio-Grandense 2016/
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Exemplo 2: Produção de plásticos
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Polímeros como o polipropileno isotático (cadeia organizada) têm propriedades mecânicas superiores às formas atáticas (desorganizadas).
- O polipropileno isotático é então um material termoplástico que, mesmo acima da temperatura de transição de segunda ordem, apresenta rigidez e resistência relativamente alta.
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Imagem: UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE PRÓ-REITORIA DE PÓS-GRADUAÇÃO E PESQUISA PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E ENGENHARIA
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3. Alimentos e Aromas
Isômeros podem alterar o sabor, aroma e textura de alimentos.
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Exemplo 1: Vanilina vs. Isovanilina
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A vanilina (isômero para) é o principal composto do aroma de baunilha, enquanto a isovanilina (isômero meta) tem odor diferente.
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vanilina- Imagem; Wikipédia Isovanilina – imagem Wikipédia
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Exemplo 2: Adoçantes artificiais
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Aspartame e neotame são isômeros estruturais com poder adoçante distinto.
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Aspartame- imagem: Wikipedia Neotame- imagem: Wikipedia
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4. Materiais e Tecnologia
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Exemplo: Corantes e Pigmentos
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Isômeros de posição em corantes (como alaranjado de metila e vermelho de metila) determinam a tonalidade.
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Alaranjado de metila – Wikipédia Alaranjado de metila- fórmula estrutural- imagem: Didática -
Vermelho de metila Imagem: Alibaba.com Vermelho de metila – Imagem: Didática SP
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5. Síntese de Produtos Químicos
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Exemplo: Solventes Industriais
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Acetona (propanona) e propanal são isômeros funcionais usados como solventes em diferentes aplicações.
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imagem inicial: Gedel Plásticos
pesquisa: DeepSeek