Quimica Organica

Explicamos o que é a química orgânica, sua origem e relação com a química inorgânica. Além disso, classificação de compostos orgânicos.

O que é química orgânica?

A química orgânica (também chamada de química do carbono) é o estudo de substâncias e compostos orgânicos, o que significa que eles têm como base combinatória de sua estrutura atômica os elementos carbono, hidrogênio e alguns outros como enxofre e oxigênio. Além disso, os compostos orgânicos constituem as diferentes formas de seres vivos em nosso planeta.

Nesse sentido, a química orgânica como campo de estudo está interessada na estrutura, comportamento, propriedades e usos desse tipo de compostos químicos. Por isso, é fundamental para entender como a vida funciona e os diversos processos energéticos e industriais que a espécie humana desenvolveu ao longo de sua história.

Para a química moderna, os elementos que formam os compostos orgânicos são aqueles que geralmente aparecem nos organismos vivos e em seus compostos derivados, como carbono (C), hidrogênio (H), enxofre (S), oxigênio (O), nitrogênio (N) e todos os elementos de halogênio.

Embora os elementos mencionados sejam os mais frequentes, as substâncias orgânicas também podem ser compostas por outros elementos, tanto orgânicos quanto inorgânicos.

Veja também: Bioquímica

Origem da química orgânica

A origem do nome “química orgânica” vem certas teorias científicas que estiveram em voga até meados do século XIX, e quem propôs que os compostos orgânicos eram, necessariamente, restos ou resíduos de seres vivos antigos. Portanto, eles sustentavam que toda a matéria orgânica vinha de seus corpos.

No entanto, em 1828, o químico alemão Friedrich Wöhler percebeu que substâncias inorgânicas como o cianato de amônio (CH₄N₂O) poderia se tornarpor meio de certos processos químicos, em uma substância orgânica como a uréia, que faz parte da urina de muitos animais, por exemplo.

Wöhler obteve a primeira evidência de que matéria orgânica e inorgânica poderiam ter uma origem comum, não necessariamente relacionada à vida.

química orgânica Começou a ser um ramo fundamental da química moderna em meados do século XX., quando novos métodos de pesquisa surgiram graças à tecnologia. Assim, foi possível entender melhor os processos dos compostos orgânicos. A biologia e a medicina também desempenharam um papel importante nisso.

Classificação de compostos orgânicos

Os compostos orgânicos são classificados aproximadamente da seguinte forma:

De acordo com a forma como são produzidos ou sintetizados:

• compostos naturais. São aqueles sintetizados tanto por organismos vivos quanto por processos naturais. Em qualquer uma das duas variantes, o ser humano não intervém para sintetizá-las. Por exemplo: proteínas, lipídios e ácidos nucléicos podem ser sintetizados por organismos vivos, enquanto o petróleo pode ser produzido como resultado de processos geológicos que levam milhares de anos.
• compostos sintéticos. Eles são sintetizados artificialmente por humanos em laboratórios químicos. Por exemplo: medicamentos, corantes, plásticos, entre outros produtos.

De acordo com o tipo de estrutura:

• Hidrocarbonetos aromáticos. São compostos orgânicos cíclicos (em forma de anel) que possuem a peculiaridade em sua estrutura de alternar uma ligação simples com uma ligação múltipla, geralmente uma ligação dupla. O fato de as ligações se alternarem causa uma deslocalização dos elétrons no anel, o que confere grande estabilidade a esse tipo de estrutura. A maioria são derivados do benzeno. Por exemplo:
  
• Hidrocarbonetos alifáticos. São hidrocarbonetos que não possuem caráter aromático. Eles podem ser lineares ou cíclicos. Por exemplo:
  
• Compostos organometálicos. São compostos orgânicos formados por átomos de carbono ligados covalentemente a um ou mais átomos de um elemento metálico. Por exemplo:
  

De acordo com os grupos funcionais que possuem (-OH, O=C, -NH₂entre outros):

• Alcanos, alcenos e alcinos. São hidrocarbonetos que contêm estruturas à base de carbono e hidrogênio, embora também possam ter outros átomos ligados. Nos alcanos, os átomos de carbono estão ligados por ligações simples, nos alcenos por ligações duplas e nos alcinos por ligações triplas. Por exemplo:
  
• Álcoois. São hidrocarbonetos que possuem um hidrogênio substituído por um grupo hidroxila (-OH). Se vários grupos hidroxila substituem vários hidrogênios, eles são chamados de polióis. Por exemplo:
  
• Cetonas. São compostos orgânicos que possuem em sua estrutura um grupo carbonila (O=C=) ligado a dois átomos de carbono. Por exemplo:
  
• aldeídos. São compostos orgânicos que possuem em sua estrutura um grupo carbonila (O=C=) ligado a um átomo de hidrogênio e um átomo de carbono. Por exemplo:
  
• Ácidos carboxílicos. São compostos orgânicos que possuem um grupo carboxila (-COOH) em sua estrutura. Por exemplo:
  
• aminas. São compostos orgânicos cuja estrutura advém da substituição de um ou vários hidrogênios da molécula de amônia (NH₃), por certos substituintes. Por exemplo:
  

De acordo com seu tamanho ou seu peso molecular:

• monômeros. São unidades moleculares que se unem por ligações químicas para formar macromoléculas denominadas polímeros. Por exemplo: glicose.
• Polímeros. São macromoléculas formadas por unidades moleculares menores chamadas monômeros. Por exemplo: celulose.
  

Química Orgânica e Química Inorgânica

A diferença essencial entre química orgânica e inorgânica tem a ver com o tipo de compostos em que estão interessados. A química orgânica estuda compostos cuja estrutura é baseada em carbono e hidrogênio. como componentes principais.

Em vez de, a química inorgânica lida igualmente com o resto dos elementos químicos, capazes de fazer parte das substâncias que sustentam a vida, mas não como elementos fundamentais e primordiais. Assim, existem compostos inorgânicos contendo carbono e hidrogênio, mas não existem compostos orgânicos sem carbono.

Assim, a química inorgânica explora principalmente compostos formados por ligações que envolvem interações eletrostáticas, bem como compostos metálicos, que em sua maioria são bons condutores de calor e eletricidade. Em vez disso, a química orgânica estuda os compostos formados por ligações covalentes, que são ligações formadas quando os elétrons dos últimos níveis de energia dos átomos são compartilhados.

Mais em: Química Inorgânica

Exemplos de Química Orgânica

A química orgânica está muito presente no nosso dia a dia nos processos químicos, tanto naturais quanto artificiais:

• A fabricação de sabão. É produzido através do processo denominado “saponificação”, a partir da utilização de gorduras animais e vegetais.
• Fermentação e destilação de açúcares. É realizada por microorganismos, para obter álcoois. Com eles, o ser humano fabrica bebidas, solventes e diversos produtos.
• A síntese de amidos. É o processo que as plantas realizam durante sua fotossíntese, e que lhes serve para armazenar carboidratos no algodão e outros materiais similares, também utilizáveis ​​pelos humanos.
• A indústria petroquímica. Do petróleo se obtêm cadeias poliméricas que servem para fabricar substâncias tão diversas como plástico, gasolina, benzeno, etc.
• A criação de antibióticos. Certos fungos secretam esses compostos capazes de matar certos tipos de bactérias. Além disso, existem antibióticos ou são sintetizados em laboratórios.

Continuar com: Indústria química

Referências

• “Química orgânica” na Wikipedia.
• “Química Orgânica: Introdução” (vídeo) em Educatina.
• “Química Orgânica” na Khan Academy.
• “Química Orgânica” na Enciclopédia Britânica.