Quimica Organica

Explicamos o que é química orgânica, os compostos que ela estuda e como é classificada. Além disso, quais são suas características e exemplos.

O que é química orgânica?

A química orgânica ou química do carbono é o ramo da química que concentra seus interesses no estudo de substâncias e compostos orgânicos , ou seja, aqueles que têm carbono e hidrogênio como base combinatória , embora também possam ter oxigênio , enxofre , nitrogênio , fósforo e halogênios .

Os elementos químicos que compõem os compostos orgânicos são considerados essenciais para a vida .

A química orgânica está interessada na estrutura, comportamento, propriedades, usos e origem destes tipos de compostos químicos, fundamentais não só para a nossa compreensão da vida e dos processos que a sustentam, mas também para a maioria dos processos energéticos e industriais que a humanidade desenvolveu. Ao longo dos séculos.

A origem de seu nome vem de certas teorias em voga até o século 19, que assumiam que todos os compostos orgânicos eram necessariamente resíduos de seres vivos , teoria que pressupunha a existência de uma “força vital”.

Veja também: Ácidos e bases

História da Química Orgânica

A química orgânica tornou-se um importante ramo da química no século XX , quando novos métodos de pesquisa para substâncias de origem vegetal e animal tornaram-se possíveis.

No entanto, já em 1828, o químico alemão Friedrich Wöhler percebeu que uma substância inorgânica como o cianato de amônio poderia se tornar uma substância orgânica como a uréia, presente na urina de muitos animais , contrariando assim a teoria de que os compostos orgânicos exigiam a intervenção obrigatória de um ser vivo.

Diferenças entre química orgânica e inorgânica

A diferença fundamental entre esses dois ramos da ciência está no tipo de substâncias em que cada um está interessado:

• Química orgânica . Ele se concentra em compostos com carbono e hidrogênio como principais constituintes, fundamentais para a química da vida.
• Química inorgânica . Trata-se dos demais elementos, cuja participação nas substâncias vitais é possível, mas não como seus elementos essenciais. Assim, existem compostos inorgânicos que contêm carbono e hidrogênio, mas não há nenhum composto orgânico que os falte.

Por esse motivo, a química inorgânica explora principalmente as ligações dos átomos por meio de interações eletrostáticas, bem como as ligações metálicas, enquanto a química orgânica se concentra nas ligações covalentes (compartilhamento de elétrons).

Compostos orgânicos

Os químicos modernos consideram os elementos orgânicos aqueles que mais comumente aparecem neste tipo de composto, como carbono (C), hidrogênio (H), enxofre (S), oxigênio (O), nitrogênio (N) e todos os halogênios. Isso não significa que outros elementos orgânicos e não orgânicos não estejam presentes nas substâncias orgânicas.

Em geral, os compostos orgânicos são maus condutores de calor e eletricidade , alguns são solúveis em solventes apolares e outros em água e são combustíveis.

Classificação de compostos orgânicos

Os compostos orgânicos podem ser classificados em:

• Hidrocarbonetos aromáticos . São compostos orgânicos cíclicos e estáveis, que apresentam ligações carbono-carbono duplas e simples alternadas em sua estrutura.
• Hidrocarbonetos alifáticos . São hidrocarbonetos simples não aromáticos, ou seja, apresentam uma estrutura em forma de cadeia linear ou cíclica, mas sem ligações duplas e simples alternadas entre seus átomos de carbono .
• Heterocíclico . São compostos orgânicos em cuja estrutura cíclica um ou mais de seus átomos de carbono foram substituídos por átomos de outros elementos, como nitrogênio, enxofre ou oxigênio.
• Organometálico . Eles são compostos orgânicos cujos átomos de carbono estão covalentemente ligados a um átomo de metal.
• Polímeros . Eles são grandes cadeias macromoleculares compostas por unidades menores (monômeros) e unidas por ligações covalentes.
  

Relação com biologia

A química orgânica é um dos ramos da química que mais colabora com a biologia , dando origem à bioquímica. O foco principal desta colaboração está relacionado aos metabolismos , ou seja, aos processos moleculares que ocorrem no corpo dos seres vivos.

Origem dos compostos orgânicos

Existem várias formas de produção de substâncias orgânicas consoante sejam produzidas com a intervenção de um ser vivo ou não:

• Processos in vivo . Este termo significa “dentro dos seres vivos” e se refere aos compostos e substâncias que os organismos vivos sintetizam para realizar seus diferentes processos de nutrição, reprodução , crescimento e regulação. Alguns desses compostos são:
  • Proteínas . São macromoléculas constituídas por aminoácidos (moléculas menores que possuem um grupo funcional amino (-NH ₂ ) em uma extremidade e um grupo carboxila (-COOH) na outra). Eles são muito importantes para sustentar a vida dos seres vivos.
  • Carboidratos . Eles são moléculas feitas de carbono, hidrogênio e oxigênio. Eles também são chamados de ‘ açúcares ‘ e têm um papel fundamental na vida das plantas e dos animais.
  • Lipids . Eles são compostos principalmente de carbono e hidrogênio. Eles servem como uma reserva de energia nos seres vivos.
  • Ácidos nucleicos . Sua estrutura é composta por carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e fósforo. Eles armazenam a informação genética dos seres vivos e a transmitem de geração em geração.
• Processos ex-vivo . São compostos orgânicos produzidos em laboratórios ou ambientes nos quais nenhum ser vivo interveio. Por exemplo:
  • Processos geológicos . Alguns processos sedimentares podem reter matéria orgânica sob condições específicas de pressão e temperatura por tempo suficiente para formar compostos orgânicos mais complexos, como petróleo ou gás natural.
  • Síntese planetária . Substâncias orgânicas como o ácido fórmico foram encontradas nas caudas de alguns cometas, sugerindo que as condições para sua formação espontânea já foram favoráveis ​​ao sistema solar .
  • Laboratório . Muitas substâncias orgânicas não existiriam sem a manipulação do ser humano , capaz de criá-las e recriá-las em laboratórios especializados.

Isomeria

Uma das peculiaridades dos compostos orgânicos que é fundamental para seu estudo químico diz respeito à possibilidade de que uma mesma molécula orgânica (com os mesmos átomos na mesma proporção) seja estruturalmente ordenada de maneira diferente e dê origem a um composto diferente.

Esses compostos que compartilham o mesmo número de elementos, mas não a mesma estrutura, são conhecidos como “isômeros”. Por exemplo, etanol e éter dimetílico são isômeros, ambos têm a mesma quantidade de carbono, hidrogênio e oxigênio, mas diferentes estruturas moleculares.

Importância da química orgânica

A química orgânica proporciona à humanidade não só uma maior compreensão da dinâmica de formação da vida (incluindo seu próprio corpo), mas também a possibilidade de fazer medicamentos e aproveitar as propriedades únicas dos compostos orgânicos para vários processos industriais , desde têxteis, plásticos , solventes, para as indústrias de energia e petroquímica, que ocupam posição central no mundo contemporâneo.

Exemplos de compostos orgânicos

Alguns exemplos possíveis de compostos orgânicos são:

• Benzeno (C ₆ H ₆ )
• Glicose (C ₆ H ₁₂ O ₆ )
• Ácido láctico (C ₃ H ₆ O ₃ )
• Diesel
• Gordura animal
• os antibióticos

Processos usados ​​pela química orgânica

Existem vários exemplos diários de processos que envolvem a química orgânica:

• Fabricação de sabonetes a partir de gorduras animais e vegetais.
• Fermentação e destilação de açúcares ( carboidratos ) para obtenção de álcoois e preparação de bebidas, solventes e produtos diversos.
• A fabricação de amidos pelas plantas durante sua fotossíntese.
• Os processos de obtenção de diversos derivados de petróleo, como plástico, gasolina, benzeno ou náilon.
• A criação de antibióticos específicos para certos tipos de bactérias .

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