A estereoquímica é um ramo da química que se dedica ao estudo da disposição espacial dos átomos dentro das moléculas e como essa disposição afeta as propriedades e reatividades das substâncias químicas. Existem dois principais tipos de estereoquímica: a estereoquímica óptica e a estereoquímica geométrica.

Alguns conceitos chave dentro da estereoquímica incluem:

Isomeria espacial (ou estereoisomeria): Este termo refere-se a compostos que têm a mesma fórmula molecular e a mesma sequência de ligações, mas diferem na orientação espacial dos átomos.

Estereoisomeria geométrica (Cis-Trans)

• Cis-trans (ou geométrica): Observada em moléculas com ligações duplas ou anéis, onde os substituintes podem estar em lados opostos (trans) ou no mesmo lado (cis) de uma ligação dupla ou estrutura rígida.

Exemplo: 2-buteno

Estrutura Cis-2-buteno (cis-CH₃CH=CHCH₃)

No cis-2-buteno, os grupos metil (CH₃) estão do mesmo lado da ligação dupla.

Estrutura Trans-2-buteno (trans-CH₃CH=CHCH₃)

No trans-2-buteno, os grupos metil (CH₃) estão em lados opostos da ligação dupla.

Estereoisomeria óptica

• Enantiômeros: São isômeros que são imagens especulares um do outro e não podem ser sobrepostos, semelhante às mãos direita e esquerda. Eles têm propriedades idênticas em muitos aspectos, mas podem interagir de maneiras muito diferentes com outras moléculas quirais, como as que compõem organismos vivos.

• Quiralidade: Uma molécula é considerada quiral se não puder ser sobreposta à sua imagem especular. Muitas moléculas biológicas são quirais e a atividade biológica frequentemente depende da quiralidade.

• Centro quiral: Um átomo (geralmente carbono) ao qual estão ligados quatro grupos diferentes, resultando em dois enantiômeros possíveis.

• Rotação óptica: Propriedade de compostos quirais de rotacionar o plano da luz polarizada. Um enantiômero girará a luz em uma direção dextrógiro (d), quando desviado para o lado direito, enquanto o outro girará na direção oposta levógiro (l), quando é desviado para lado esquerdo.

Assimétrico: Refere-se a uma molécula que não possui nenhum elemento de simetria que permita sua sobreposição exata com sua imagem especular. Um átomo de carbono é assimétrico (quiral) quando está ligado a quatro substituintes diferentes. Moléculas assimétricas podem existir em formas estereoisoméricas, como os enantiômeros, que são imagens especulares não sobreponíveis uma da outra.

Simétrico: Refere-se a uma molécula que possui elementos de simetria que permitem sua sobreposição exata consigo mesma através de operações como rotações, reflexões ou inversões.