Ela é uma das principais vertentes da Química, estando presente em diferentes aspectos do dia-a-dia, como no plástico da sacola de mercado, no creme dental, no combustível dos carros e nos alimentos que consumimos.
Nesse post você irá aprender:
- O que é a Química Orgânica
- História da Química Orgânica
- O Carbono
- Funções orgânicas
- A Importância da Química Orgânica e suas aplicações
O que é a Química Orgânica
A Química Orgânica é a subdivisão da Química responsável por estudar a maior parte dos compostos que contêm carbono, chamados de compostos orgânicos e suas propriedades características, como por exemplo o ponto de ebulição, que variam de acordo com a sua estrutura e composição.
Além disso, essa parte da Química também estuda as reações dos compostos orgânicos e como sintetizá-los, analisando-os também por meio de técnicas como a espectroscopia no infravermelho e a espectroscopia por ressonância magnética nuclear dos átomos de hidrogênio e carbono presentes nas moléculas.
Nesta disciplina, as substâncias orgânicas podem ser representadas de duas maneiras: em traços na forma de ziguezague ou por meio do aparecimento dos átomos de carbono e hidrogênio da molécula, podendo possuir ou não traços entre cada um dos átomos.
História da Química Orgânica
As propriedades dos compostos orgânicos são conhecidas muito antes de Cristo. No entanto, a Química Orgânica como se conhece hoje, tomou forma apenas no fim do século XVIII e início do século XIX.
No ano de 1780, o sueco Torbern Bergman dividiu pela primeira vez os compostos químicos em orgânicos e inorgânicos. Para Bergman, os compostos orgânicos eram as substâncias presentes nos organismos vivos, enquanto os compostos inorgânicos estavam relacionados às substâncias minerais. No entanto, o mérito por essa classificação é creditado para Jöns Jacob Barzelius por ter incluído o termo em um livro no ano de 1807.
As preocupações iniciais da Química Orgânica estavam relacionadas aos materiais de origem animal e vegetal. Diante da complexidade dessas substâncias, Barzelius acreditava que os compostos orgânicos só poderiam ser sintetizados em organismos vivos devido à existência de uma força vital presente neles (Teoria da Força Vital).
No ano de 1828, essa teoria foi abalada pelo químico Friedrich Wöhler que ao aquecer cianato de amônio provocou uma reação química transformando esse composto inorgânico em ureia que é uma substância orgânica presente na urina dos mamíferos.
Diante do conhecimento que se acumulava, em 1857, o alemão Friedrich August Kekulé e o escocês Archibald Scott Couper propuseram que o átomo de carbono fosse capaz de fazer quatro ligações e unir-se com outros carbonos formando cadeias. O alemão também é o responsável por propor a definição que se conhece atualmente para Química Orgânica.
O Carbono
Os átomos do elemento carbono estão presentes em todas as moléculas orgânicas, sendo responsáveis por formar o “esqueleto” da molécula. Além do carbono, a maioria dessas moléculas apresentam átomos de hidrogênio.
Cada átomo de carbono consegue realizar 4 ligações covalentes com outros átomos devido à presença de 4 valências em sua estrutura.
Cadeias Carbônicas
As cadeias carbônicas são originadas por meio das ligações entre os átomos de carbono. Qualquer átomo presente na cadeia que não seja de carbono ou hidrogênio são chamados de heteroátomos. No entanto, os heteroátomos só são considerados parte do “esqueleto” da molécula orgânica caso estejam quimicamente ligados a dois carbonos.
Desse modo, a cadeia carbônica pode ser definida como sendo a estrutura formada por todos os átomos de carbono de uma molécula orgânica e pelos heteroátomos presentes entre esses carbonos.
Classificação dos carbonos
Os carbonos presentes em uma cadeia carbônica podem ser classificados por meio do número de ligações com outros carbonos que ele realiza. Sendo assim, eles podem ser classificados como:
| Classificação | Exemplos |
|---|---|
| Primário: Ligado a um outro carbono ou a nenhum outro |  |
| Secundário: Ligado a dois outros carbonos |  |
| Terciário: ligado a três outros carbonos |  |
| Quaternário: ligado a quatro outros carbonos |  |
Além disso, classifica-se o carbono de acordo com o tipo de ligação realizada: podendo ser ligação simples, dupla ou tripla.
Classificação das cadeias carbônicas
A classificação das cadeias carbônicas é uma forma de descrever a maneira em que os átomos de carbono estão dispostos e ligados um ao outro para a formação da cadeia.
Logo, uma cadeia pode ser:
- Aberta (ou acíclica ou alifática) que é quando a cadeia apresenta suas extremidades livres ou fechada (cíclica) em que se forma um ciclo sem deixar as extremidades da cadeia livres;
- Heterogênea por apresentar heteroátomo ou homogênea em que há a ausência de heteroátomo;
- Insaturada por apresentar pelo menos uma ligação dupla ou tripla ou saturada em que não há a presença de ligação dupla ou tripla;
- Ramificada que é quando a cadeia apresenta mais de duas extremidades ou não ramificada (normal) que é quando a cadeia apresenta duas extremidades;
- Aromática por possuir anel benzênico ou não aromática (alicíclica) por não possuir anel benzênico.
Algumas cadeias podem apresentar uma parte cíclica e pelo menos um carbono fora desse ciclo, nesses casos, a cadeia é denominada de cadeia mista ou fechada ramificada.
Hidrocarbonetos
Os hidrocarbonetos são os compostos orgânicos formados exclusivamente por átomos de carbono e de hidrogênio.
Subdivisão dos hidrocarbonetos
Para facilitar o entendimento dos hidrocarbonetos, eles são divididos em subgrupos como apresentados a seguir:
- Alcanos ou parafinas: Possuem cadeia aberta e ligações simples;
- Alcenos, alquenos ou olefinas: Possuem cadeia aberta e uma ligação dupla;
- Alcinos ou alquinos: Possuem cadeia aberta e uma ligação tripla;
- Alcadienos ou dienos: Possuem cadeia aberta e duas ligações duplas;
- Ciclanos: Apresentam cadeia fechada e somente ligações simples;
- Ciclenos: Apresentam cadeia fechada e uma ligação dupla;
- Aromáticos: São os hidrocarbonetos que possuem um anel benzênico.
Funções orgânicas
As funções orgânicas ou classes funcionais são um conjunto de moléculas que apresentam semelhanças em sua fórmula estrutural e assim, possuem também propriedades físicas parecidas. O átomo ou o grupo de átomos característico de uma função orgânica é denominado grupo funcional.
As funções orgânicas podem ser: álcoois, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos, éteres, ésteres, aminas, amidas, haletos orgânicos, hidrocarbonetos, fenóis, nitrocompostos e nitrilas.
Nomenclatura
A nomenclatura dos compostos orgânicos segue as regras elaboradas pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada). De acordo com essas regras pré-estabelecidas, o nome de um composto orgânico de cadeia aberta forma-se a partir de três fragmentos:
prefixo + infixo + sufixo
O prefixo relaciona-se com o número de carbonos presentes na cadeia carbônica.
| Prefixo | Número de carbonos |
| MET | 1 |
| ET | 2 |
| PROP | 3 |
| BUT | 4 |
| PENT | 5 |
| HEX | 6 |
| HEPT | 7 |
| OCT | 8 |
| NON | 9 |
| DEC | 10 |
O infixo está relacionado ao tipo de ligação entre os carbonos observadas nas moléculas.
| Infixo | Tipo de ligação |
| AN | Simples |
| EN | Dupla |
| IN | Tripla |
Enquanto, o sufixo relaciona-se ao grupo funcional a que o composto pertence.
| Sufixo | Função orgânica |
| O | Hidrocarboneto |
| OL | Álcool |
| AL | Aldeído |
| ONA | Cetona |
| OICO | Ácido Carboxílico |
Qual a importância da Química Orgânica
A Química Orgânica está presente na sociedade de diversas maneiras. Além de ser responsável pela compreensão de inúmeros processos que ocorrem nos seres vivos, a Química Orgânica também está presente em plásticos, nos detergentes, em medicamentos, nas tintas, nos alimentos, nas roupas e em muitas outras coisas. Entender a importância dessa parte tão rica da Química é estar atento aos fenômenos que ocorrem diariamente à nossa volta e em nós.
Onde se aplica
Neste tópico, vamos abordar algumas aplicações da Química Orgânica.
- Na indústria farmacêutica, os analgésicos que são utilizados para combater a dor sem causar inconsciência e insensibilidade como por exemplo, o ácido acetilsalicílico e o paracetamol são compostos orgânicos;
- No processo de amadurecimento de algumas frutas devido à eliminação do gás etileno, que é o alceno mais simples. Na indústria química, o etileno é obtido a partir do petróleo e é utilizado para a geração do polímero polietileno usado em brinquedos, sacos e sacolas;
- Na indústria de alimentos e bebidas, há a produção de álcool a partir da cana-de-açúcar. Ao adicionar fermento biológico no caldo de cana obtido após a moagem há a transformação do açúcar em álcool etílico.
