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.

A química orgânica estuda os elementos químicos essenciais para a vida.

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

Wöhler descobriu que uma substância inorgânica pode se tornar 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 compostos orgânicos geralmente são maus condutores de calor e eletricidade.

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 bioquímica estuda os processos que ocorrem nos seres vivos.

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

Muitas substâncias orgânicas não existiriam sem a manipulação humana.

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 é utilizada em processos industriais, como a fabricação de plásticos.

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

A química orgânica é usada para criar antibióticos.

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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