Plano de Aula | Metodologia Tradicional | Funções Orgânicas: Amina

Objetivos

Duração: 10 - 15 minutos

Esta etapa do plano de aula visa fornecer aos alunos uma compreensão clara e detalhada das aminas, suas propriedades e a nomenclatura IUPAC. Ao atingir estes objetivos, os alunos serão capazes de identificar e nomear corretamente as aminas, diferenciando-as de outros compostos orgânicos, o que é fundamental para o entendimento de tópicos mais avançados em Química Orgânica.

Objetivos principais:

1. Explicar o conceito de aminas, incluindo suas propriedades químicas e físicas.

2. Ensinar a nomenclatura IUPAC das aminas, com ênfase na diferenciação de outros compostos, como metilamina e etilamina.

3. Apresentar exemplos práticos e exercícios para fixação da nomenclatura correta das aminas.

Introdução

Duração: 10 - 15 minutos

A finalidade desta etapa é despertar o interesse dos alunos e contextualizar o conteúdo a ser abordado, mostrando a importância das aminas em diferentes aspectos da química e da vida cotidiana. Esta introdução ajudará a criar uma base sólida para a compreensão das propriedades e nomenclatura das aminas, preparando os alunos para absorver o conteúdo detalhado que será apresentado em seguida.

Contexto

Para iniciar a aula sobre aminas, é importante contextualizar os alunos sobre a relevância deste grupo funcional na química orgânica e na vida cotidiana. As aminas são compostos orgânicos derivados da amônia (NH3) pela substituição de um ou mais átomos de hidrogênio por grupos alquila ou arila. Elas estão presentes em uma ampla variedade de substâncias, incluindo medicamentos, corantes e até mesmo neurotransmissores essenciais para o funcionamento do nosso corpo.

Curiosidades

As aminas desempenham papéis cruciais em várias funções biológicas. Por exemplo, a adrenalina, uma amina biogênica, é um hormônio e neurotransmissor que prepara o corpo para a 'luta ou fuga' em situações de estresse. Além disso, muitas aminas têm odores característicos; a trimetilamina, por exemplo, tem um cheiro semelhante a peixe em decomposição, o que é percebido em certos alimentos e em alguns casos médicos de trimetilaminúria.

Desenvolvimento

Duração: 50 - 60 minutos

A finalidade desta etapa é fornecer uma compreensão detalhada e abrangente das aminas, incluindo suas propriedades físicas e químicas, bem como a nomenclatura IUPAC. Isso permitirá que os alunos desenvolvam habilidades para identificar e nomear corretamente as aminas, diferenciando-as de outros compostos orgânicos e aplicando esse conhecimento em situações práticas e teóricas.

Tópicos Abordados

1. Definição e Classificação das Aminas: Explique que as aminas são compostos orgânicos derivados da amônia (NH3), onde um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por grupos alquila ou arila. Classifique-as em primárias (R-NH2), secundárias (R2-NH) e terciárias (R3-N). 2. Propriedades Físicas das Aminas: Aborde as propriedades físicas das aminas, como pontos de ebulição, solubilidade e odores característicos. Destaque que as aminas podem formar ligações de hidrogênio, o que influencia suas propriedades. 3. Propriedades Químicas das Aminas: Detalhe as principais reações químicas das aminas, como a alquilação e acilação, além de sua basicidade. Explique que as aminas são bases de Lewis devido ao par de elétrons não ligantes no nitrogênio. 4. Nomenclatura IUPAC das Aminas: Ensine a nomenclatura IUPAC das aminas. Explique que, para aminas simples, o nome é formado pela adição do sufixo '-amina' ao nome do grupo alquila ou arila. Para aminas mais complexas, a numeração deve começar pela extremidade mais próxima ao grupo amino. 5. Exemplos Práticos: Forneça exemplos de nomenclatura de aminas, como metilamina (CH3NH2) e etilamina (C2H5NH2). Demonstre como nomear aminas mais complexas, como a N-metilpropan-2-amina.

Questões para Sala de Aula

1. Nomeie a amina CH3NHCH3 usando a nomenclatura IUPAC. 2. Diferencie a nomenclatura da metilamina (CH3NH2) da etilamina (C2H5NH2). 3. Explique por que as aminas primárias têm pontos de ebulição mais altos que as aminas terciárias.

Discussão de Questões

Duração: 20 - 25 minutos

A finalidade desta etapa é revisar e consolidar o conteúdo apresentado durante a aula, garantindo que os alunos compreendam e saibam aplicar a nomenclatura IUPAC das aminas. Além disso, a discussão das questões e o engajamento dos alunos através de perguntas e reflexões ajudam a fixar os conceitos e a estimular o pensamento crítico, permitindo que os alunos conectem o conhecimento teórico com aplicações práticas.

Discussão

• Discussão das Questões:

• Nomeação da amina CH3NHCH3 utilizando a nomenclatura IUPAC: A amina CH3NHCH3 é nomeada como N-metilmetanamina. Neste caso, o prefixo 'N-' indica que o grupo metil está ligado ao átomo de nitrogênio. A base do nome é metanamina, que é a amina derivada do metano.

• Diferença entre a nomenclatura da metilamina (CH3NH2) e da etilamina (C2H5NH2): A metilamina é a amina mais simples, constituída por um grupo metil (CH3-) ligado ao nitrogênio, enquanto a etilamina tem um grupo etil (C2H5-) ligado ao nitrogênio. Na nomenclatura IUPAC, a metilamina é chamada de metanamina e a etilamina é chamada de etanamina. A principal diferença está na cadeia carbônica ligada ao nitrogênio.

• Explicação sobre por que as aminas primárias têm pontos de ebulição mais altos que as aminas terciárias: As aminas primárias (R-NH2) possuem dois átomos de hidrogênio ligados ao nitrogênio, permitindo a formação de duas ligações de hidrogênio intermoleculares. As aminas secundárias (R2-NH) podem formar apenas uma ligação de hidrogênio, e as aminas terciárias (R3-N) não podem formar ligações de hidrogênio intermoleculares porque não têm átomos de hidrogênio ligados diretamente ao nitrogênio. As ligações de hidrogênio aumentam a força das interações intermoleculares, elevando o ponto de ebulição.

Engajamento dos Alunos

1. Perguntas e Reflexões para Engajar os Alunos: 2. Quais são as principais diferenças entre as aminas primárias, secundárias e terciárias em termos de estrutura e propriedades? 3. Como a presença de diferentes grupos alquila ou arila pode influenciar as propriedades físicas e químicas das aminas? 4. Considerando que as aminas têm um cheiro característico, que aplicações práticas podem ser derivadas dessas propriedades olfativas? 5. Quais são as implicações das propriedades básicas das aminas em reações químicas específicas, como a alquilação e acilação? 6. Peça aos alunos que forneçam exemplos de aminas encontradas em medicamentos ou outros produtos químicos de uso cotidiano, e discutam como a nomenclatura e as propriedades dessas aminas são relevantes para essas aplicações.

Conclusão

Duração: 10 - 15 minutos

A finalidade desta etapa é consolidar o aprendizado dos alunos, recapitulando os principais pontos abordados durante a aula e reforçando a importância do tema. Esta revisão final ajuda a garantir que os alunos compreendam bem o conteúdo e possam aplicá-lo em situações futuras, tanto em exames quanto em contextos práticos.

Resumo

• Definição e classificação das aminas em primárias, secundárias e terciárias.
• Propriedades físicas das aminas, incluindo pontos de ebulição, solubilidade e odor.
• Propriedades químicas das aminas, como basicidade e reações de alquilação e acilação.
• Nomenclatura IUPAC das aminas, com exemplos práticos como metilamina e etilamina.
• Diferenciação da nomenclatura de aminas simples e complexas, como N-metilpropan-2-amina.

A aula conectou a teoria com a prática ao apresentar exemplos práticos de nomenclatura, como metilamina (CH3NH2) e etilamina (C2H5NH2), e ao discutir as propriedades das aminas em termos de suas aplicações biológicas e industriais. Isso permitiu que os alunos visualizassem como as aminas são relevantes em contextos do dia a dia, como em medicamentos e neurotransmissores.

As aminas são extremamente importantes no cotidiano, pois estão presentes em diversas substâncias essenciais, desde medicamentos até neurotransmissores. Por exemplo, a adrenalina, uma amina biogênica, é crucial para o sistema de resposta ao estresse do corpo. Além disso, as propriedades olfativas das aminas são aplicadas em indústrias de fragrâncias e alimentos.