Para saber mais

Para ter idéia de quanto esta ciência é importante, ela se faz presente em nosso organismo na chamada molécula da vida (DNA), responsável por transmitir nossos caracteres hereditários. Os compostos orgânicos constituem 60 % em massa de nosso corpo, na forma de carboidratos, proteínas e lipídios.

Como se vê, podemos encontrar a orgânica em sua forma natural, mas com o passar dos anos ela evoluiu e o homem passou a conseguir substâncias orgânicas através da síntese artificial. O processo se estendeu até surgir uma grande variedade de novos compostos orgânicos, eles ficaram comuns em nosso cotidiano e nos tornamos dependentes de seus benefícios, como exemplo, podemos citar os plásticos que são feitos de polímeros (extensas cadeias carbônicas).

OBS: Estamos na era dos produtos descartáveis, dos copos, pratos, garrafas PET, todos feitos de material polimérico que além das vantagens trazem também uma preocupação: o descarte indevido destes objetos acarreta em poluição a longo prazo, já que estes materiais levam anos para se degradarem.

E é assim que esta seção vai mostrar a Química Orgânica, seus efeitos sobre a humanidade e como esta Ciência interfere em nossos hábitos e em nosso próprio corpo.

As substâncias orgânicas já existiam na pré-história. Um composto orgânico que prova esta afirmação é o álcool etílico, o qual surgiu da primeira fermentação do suco de uva, tal reação deu origem ao vinho. Já a disciplina Química Orgânica surgiu para estudar o Carbono, mas o que torna este elemento essencial na formação dos compostos orgânicos? Esta seção abrange estas e outras propriedades deste elemento fundamental para a vida. É válido ressaltar que o carbono está presente na porcentagem de 60 % em massa do organismo humano, como também em todos os seres vivos.

 

 

A importância da Química Orgânica

A Química Orgânica é em resumo a química da vida. Até um certo período da história acreditava-se que substâncias orgânicas só podiam ser sintetizadas por organismos vivos, mas isso mudou pois o homem conseguiu sintetiza-lás em laboratório.
Tudo que é vida é composto por átomos de carbono, o que dá característica à Química Orgânica. Assim o estudo dela é crucial na medicina por exemplo, levando em conta que medicamentos são todos baseados em substâncias orgânicas que reagem em nosso organismo.
Os compostos orgânicos integram diversos materiais, tais como combustíveis, polímeros, pesticidas, herbicidas, fertilizantes, detergentes, aditivos alimentares, cosméticos, perfumes e medicamentos.
Agora imagine o mundo sem combustível, sem medicamentos ou fertilizantes?

É bem difícil imaginar, porque a Química Orgânica está inserida na nossa vida de uma forma muito natural, e às vezes nem percebemos, e é fato que o mundo não funcionaria se não fosse ela.

Encadeamento e Classificação do carbono

ENCADEAMENTO

Os átomos de carbono têm a propriedade de se unir, formando estruturas denominadas cadeias carbônicas. Essa propriedade é a principal responsável pela existência de milhões de compostos orgânicos. Veja alguns exemplos de cadeias :

Importante: Uma cadeia carbônica pode apresentar, além de átomos de carbono, átomos de outros elementos, desde que estes estejam entre os á tomos de carbono. Os elementos diferentes do carbono que mais freqüentemente podem fazer parte da cadeia carbônica são : O, N, S, P. Nessa situação, estes átomos são denominados HETEROÁTOMOS.

Existe outra maneira de representar a cadeia de um composto orgânico. Nesse tipo de representação, não aparecem nem os carbonos, nem os hidrogênios ligados aos carbonos. As ligações entres os carbonos são indicados por traços (-) localizando-se os carbonos nos pontos de inflexão (quinas) e nas extremidades dos traços.

Podemos também simplificar por meio de índices:

CLASSIFICAÇÃO DO CARBONO

Podem ser classificados de acordo com o número de outros átomos de carbono ligado a ele na cadeia:

Química orgânica e cotidiano

A química orgânica exerce grande participação no nosso cotidiano. Grande parte dos compostos produzidos em nosso corpo são orgânicos por exemplo a uréia e a glicose. Não apenas em nós, como também em todos os seres vivos, sejam eles vegetais ou animais.


Também a encontramos como combustível, na produção de tinta e sabões, até mesmo na criação de um novo composto que pode ser usado para salvar vidas.


produtos essenciais para a vida são orgânicos, por isso existem tantos diferentes compostos alem do ar que respiramos (O2) e da água que constitui 80% do nosso corpo, há um átomo que é fundamental: o Carbono. E é dos compostos desse elemento que a química orgânica vai tratar. 

* E se o petróleo acabar, no que isso nos afetaria ?

Para refletirmos sobre como o nosso cotidiano será afetado, primeiramente é necessário conhecermos um pouco desse produto. o que é o petróleo?

É uma mistura de vários compostos orgânicos, principalmente daqueles formados apenas por Carbono e Hidrogênio (hidrocarbonetos). Podemos encontrar tanto na terra como no mar em grandes profundidades, junto com águas salgadas. As principais áreas produtoras de petróleos são:

DERIVADOS DO PETRÓLEO    em % por barril

GLP (gás liquefeito do petróleo)    7,5%

Gasolina    16,2 %

Diesel    33,9%

Querosene    5%

Óleo combustível    16,5%

Asfalto    1,8%

Lubrificantes    1,2%

Naftas    11,2%

Diversos    6,7%

Fonte: Petrobrás - 1998

São obtidos através da destilação fracionada.

- são utilizados como combustível :

• Gasolina

• Querosene

• Gás natural

• Diesel

• GLP (Gás Liquefeito do Petróleo)

- Asfalto (piche)

- Goma Arábica (encontrada nos chicletes)

- Plásticos

- Vela

- Cera

Como toda a fonte não-renovável, o petróleo um dia vai acabar. Em 1970, previa-se o fim do petróleo em 2000, o que não aconteceu, mas isso não é motivo para nos tranqüilizar.

Já foram previstas várias outras fontes energéticas, tais como:

* GNV (gás natural veicular): como o petróleo, essa fonte também vai acabar, mas vai demorar um pouco mais para que isso aconteça.

Vantagens: é econômico e menos poluente. Desvantagens: diminui o potencial do motor.

Álcool: o mesmo usado em bebidas alcoólicas, o ETANOL, já está sendo utilizado em alguns carros.

Vantagens: é renovável, por originar da cana-de-açúcar, e é mais econômico.

Desvantagens: utiliza-se grandes áreas para sua produção em detrimento da produção agrícola alimentícia.

* Óleo Vegetal: é um combustível que provavelmente poderia substitui o óleo diesel. Vantagens: eficiente, menos poluente e renováveis.

Desvantagens: mesmos do álcool.

Motor elétrico: foi inventado anteriormente, porém, não teve sua evolução, permanecendo apenas como carrinho nos campos de golfe.

Vantagens: silencioso, não poluente, fornecem a mesma energia não importando a que rotação trabalhe, não esquentam muito, e podem ser feitos em tamanhos reduzidos, por exemplo, colocando uma bateria em cada roda, e assim, distribuindo melhor o peso e a tração. Sua energia pode ser reutilizada no automóvel, por exemplo, quando ele está em uma descida, o motor serve como gerador.

Desvantagens: o elevado preço das baterias.

Motores a hidrogênio: é o mais desejado pelos ambientalistas.

Vantagens: eliminam vapor de água, liberam mais energia.

Desvantagens: o processo de obtenção do H2 não é tão limpo, pois restam moléculas de carbono, e a fonte desse gás é a gasolina.

Química orgânica presente nos alimentos

 A química orgânica faz parte do nosso dia a dia,ela está presente ate nos alimentos que consumimos.

.Etileno-glicol é um diálcool utilizado como agente umectante em doces, solvente e como aditivo anti-congelante em radiadores de automóveis localizados países frios.


.Cafeína pertence ao grupo de compostos químicos denominados metil-xantinas, presente em uma grande quantidade de vegetais como café, guaraná, cola, cacau ou chocolate, mate.


.Ácido benzóico é utilizado como reagente orgânico e como conservante de alimentos, por possuir ação bacteriostática (inibidora do crescimento de população bacteriana).


.Ácido ascórbico é conhecido como vitamina C podendo ser encontrado em frutas cítricas, acerola, tomate e outras fontes naturais, oxida-se quando exposto ao ar, perdendo suas propriedades terapêuticas.


.Ácido etanóico ou ácido acético é o constituinte do vinagre (solução aquosa 4 a 5% em ácido acético). Quando se diz que o vinho “avinagra”, é porque o álcool etílico foi oxidado (em presença de acetobactérias) a aldeído acético e este, por sua vez oxidado a ácido acético.


amarelo da manteiga um corante usado para dar cor à margarina. Tem se mostrado um agente cancerígeno ativo. Seu uso em alimentos não é mais permitido.


.Ácido cítrico é também utilizado para remoção de impurezas dos metais. Age como acidulante/conservante e agente de sabor de alimentos. É obtido em maior quantidade por oxidação parcial aeróbica de hidratos de carbono (Ex.: a sacarose, C12H22O11) por ação de certos fungos.


.Conservantes evitam a ação do tempo nos alimentos, as indústrias utilizam agentes que preservam a integridade do produto aumentando o prazo de validade. Os antioxidantes são compostos que previnem a deterioração dos alimentos por mecanismos oxidativos. A seguir, dois exemplos de conservantes.
Butilhidroxianisol (BHA)
Butilhidroxitolueno (BHT)

Funções Orgânicas e Nomeclatura

Dentro da química orgânica existem as funções orgânicas (compostos ôrganicos de características químicas e físicas semelhantes). Existem muitas funções, sendo as mais comuns:

· Hidrocarbonetos (Alcanos, Alcenos, Alcinos, Alcadienos, Alcadiinos, Alceninos, Cicloalcanos, Cicloalcenos)

· Haletos

· Álcool

· Enol

· Fenol

· Éter

· Éster

· Aldeído

· Cetona

· Ácido carboxílico

· Aminas

· Amida

· Nitrocompostos

· Nitrilas

· Isonitrilas

· Compostos de Grignard 

As razões para que haja muitos compostos orgânicos são:

· A capacidade do carbono de formar ligações covalentes com ele mesmo. São solventes dos compostos orgânicos: o éter e o álcool, por exemplo.

· O raio atômico relativamente pequeno do Carbono em relação aos outros elementos da família 4A.

Características do Carbono

· Efetua 1 ligação sigma e três ligações pi. (Tetravalente).

· Ligações múltiplas.

· O caráter da ligação é anfótero (não importa se é metal ou não-metal).

· Formar cadeias carbônicas (aminoácidos, proteínas, ácidos nucléicos, diesel, etc).

· O Carbono é equivalente

· O Carbono pode se movimentar.

· O carbono nao muda sua estrutura molecular.

Nomenclatura dos compostos orgânicos

Na química orgânica, compostos orgânicos são nomeados de acordo com:

Prefixo

Nomenclatura dos Alcanos Lineares: O número de carbonos define o prefixo.

1. : Met

2. : Et

3. : Prop

4. : But

5. : Pent

6. : Hex

7. : Hept

8. : Oct

9. : Non

10. : Dec

11. : Undec

12. : Dodec

Intermediário

É indicado pela classificação da cadeia quanto à saturação:

Saturada (an): Aquelas que possuem apenas ligações simples entre carbonos.

Insaturada: aquelas que possuem ligações duplas ou triplas entre carbonos.

1. ligação dupla ---> EN

2. ligações duplas ---> DIEN

3. ligações duplas ---> TRIEN

4. ligação tripla ---> IN

5. ligações triplas---> DIIN

6. ligações triplas---> TRIIN

7. ligação dupla e uma ligação tripla -> ENIN

Sufixo

HIDROCARBONETOS ---> O

ÁC. CARBOXÍLICOS --> ácido ÓICO

CETONA ------------> ONA

ALDEIDO -----------> AL

ÁLCOOL ------------> OL

ÉSTER -------------> hidrocarboneto+ATO de ILA

ÉTER --------------> Prefixo do hidrocarboneto menor+oxi+nome do hidrocarboneto maior ex:metoxietano

Vamos aos exemplos:

1) CH4

Qual o nome desse composto?

POSSUI 1 CARBONO: met +

SATURADA: an +

HIDROCARBONETO: o

ENTÃO: met+an+o ----> METANO

2) CH3 - CH2 - CH2 - CH3

E qual o nome deste?

POSSUI 4 CARBONOS: but

SATURADA: an

HIDROCARBONETO: o

ENTÃO: but+an+o ----> BUTANO

História

  As substâncias encontradas na natureza eram divididas na antiguidade, em três grandes reinos:

• o vegetal,
• o animal,
• mineral.

   Tanto o reino vegetal como o reino animal são constituídos por seres vivos ou orgânicos.

   Apesar de serem conhecidas várias substâncias extraídas de produtos naturais, a Química como ciência, teve início no fim da Idade Média com o nome de "alquimia".
   Os alquimistas, como eram chamados os primeiros pesquisadores tinham por objetivos:
- transformar qualquer metal em ouro - princípio chamado de "pedra filosofal" e
- o "elixir da  vida", para prolongar a vida.

   O médico Paracelso (Suiço) que também atuava no campo da alquimia, afirmou, que "o homem é um composto químico, cujas doenças são decorrrentes das alterações desta estrutura, sendo necessários medicamentos para combater as enfermidades."
   Foi o início do uso de medicamentos para curar as enfermidades da época (séculos XVI e XVII).

   Somente no século XVIII foram extraídas várias substâncias a partir de produtos naturais, além daquelas  anteriormente conhecidas (vinho, fermentação da uva e os produtos obtidos pela destilação de várias outras substâncias).

   Neste mesmo século - no ano de 1777-,  a química foi dividida em duas partes de acordo com Torben Olof Bergmann:
- a Química Orgânica que estudava os compostos obtidos diretamente dos seres vivos e
- a Química Inorgânica que estudava os compostos de origem mineral.

   Entretanto, o desenvolvimento da Química Orgânica era prejudicado pela crença de que, somente a partir dos organismo vivos - animais e vegetais - era possível extrair substâncias orgânicas. Tratava-se de uma teoria, conhecida pelo nome de "Teoria da Força Vital", formulada por Jöns Jacob Berzelius, que afirmava: a força vital é inerente da célula viva e  o homem não poderá criá-la em laboratório."

   Em 1828, após várias tentativas, um dos discipulos de Berzelius, mais precisamente Friedrich Wöhler, conseguiu por acaso obter uma substância encontrada na urina e no sangue, conhecida pelo nome de uréia.

Estando no laboratório, Wöhler aqueceu o composto mineral "cianato de amônio" e obteve a "uréia", composto orgânico, derrubando assim, a Teoria da Força Vital.

   Após o êxito desta experiência vários cientistas voltaram ao laboratório para obter outras substâncias orgânicas e verificaram que o elemento fundamental era o carbono.

Em 1858 Friedrich A. Kekulé definiu a Química Orgânica como sendo a parte da química dos compostos do carbono.

   Atualmente são conhecidos milhões de compostos orgânicos e diarimente, devido às pesquisas para a obtenção de novas substâncias, o número de compostos orgânicos aumenta consideravelmente.