Aula 001 - 1P - Química Orgânica
A química orgânica é o ramo da química que estuda os compostos baseados em carbono e suas interações. Esses compostos, conhecidos como compostos orgânicos, incluem uma vasta gama de substâncias que desempenham papéis cruciais na vida e na indústria.
Principais áreas de estudo da química orgânica:
• Compostos de carbono: O principal foco é a estrutura, propriedades, composição, reações e síntese de compostos contendo carbono. O carbono tem a capacidade única de formar longas cadeias e anéis, o que permite a formação de uma enorme variedade de moléculas.
• Ligação com outros elementos: A química orgânica também estuda as interações do carbono com outros elementos como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, halogênios (flúor, cloro, bromo, iodo), enxofre, fósforo, entre outros. Esses elementos formam compostos como hidrocarbonetos, álcoois, ácidos carboxílicos, aminas, etc.
• Estruturas e Funções Moleculares: A química orgânica explora as estruturas tridimensionais das moléculas (estereoquímica) e como isso influencia suas propriedades e reatividades. A compreensão dessas estruturas é fundamental, especialmente na síntese de medicamentos e materiais.
• Reações Orgânicas: Ela estuda como esses compostos se transformam através de reações químicas, como adição, substituição, eliminação, oxidação-redução e polimerização. Cada tipo de reação depende da estrutura da molécula e das condições em que ocorre.
• Macromoléculas e Polímeros: A química orgânica também aborda a formação de polímeros (longas cadeias de moléculas repetidas) que formam materiais plásticos, proteínas e outros compostos de grande relevância.
• Química Bioorgânica: Essa área da química orgânica está relacionada à aplicação dos princípios orgânicos à biologia, especialmente no estudo de moléculas como proteínas, ácidos nucleicos (DNA e RNA), lipídeos e carboidratos.
Exemplos de compostos orgânicos:
• Hidrocarbonetos: Compostos formados apenas por carbono e hidrogênio, como metano (CH₄), etano (C₂H₆), e os diversos tipos de combustíveis fósseis.
• Álcoois: Como o etanol (CH₃CH₂OH), usado em bebidas alcoólicas e como combustível.
• Ácidos carboxílicos: Como o ácido acético (CH₃COOH), encontrado no vinagre.
• Aminas: Compostos nitrogenados presentes em muitos fármacos e neurotransmissores.
• Aminoácidos e proteínas: Que formam as bases da vida e estão envolvidos em praticamente todos os processos biológicos.
Resumo:
A química orgânica estuda todas as formas de compostos que contêm carbono, abrangendo desde moléculas simples até macromoléculas complexas, e suas interações e reações com outros elementos. Esses compostos são fundamentais para a vida e são amplamente utilizados em diversos setores industriais.
Há muitos anos atrás surgiu a expressão ''Compostos Orgânicos'', para indicar as substâncias produzidas por organismos vivos. Era a Teoria da Força Vital.
A partir desta observação, define-se Química Orgânica como sendo a parte da química que estuda os compostos do elemento químico carbono.
Elementos de transição
Existem substâncias como CO (monóxido de carbono), CO₂ (dióxido de carbono), H₂CO₃ (ácido carbônico) e carbonatos (CO₃²⁻), HCN (ácido cianídrico) e cianetos (CN⁻), bem como os diferentes alótropos do carbono (diamante e grafite), que são considerados compostos de transição.
Essas substâncias são compostos que envolvem o elemento carbono e estão na fronteira entre compostos orgânicos e inorgânicos. Tradicionalmente, a química orgânica é o ramo da química que estuda os compostos de carbono. No entanto, alguns compostos de carbono não se enquadram facilmente nessa divisão entre orgânico e inorgânico, e por isso são chamados de compostos de transição.
• CO e CO₂: São compostos simples de carbono com oxigênio, considerados inorgânicos. Eles são formados em processos como combustão e respiração, mas não contêm as cadeias de carbono típicas dos compostos orgânicos.
• H₂CO₃ e carbonatos (CO₃²⁻): O ácido carbônico e os carbonatos são importantes em sistemas biológicos e geológicos. São parte de ciclos naturais como o ciclo do carbono e são classificados como compostos inorgânicos.
• HCN e cianetos (CN⁻): Apesar de serem compostos simples que contêm carbono e nitrogênio, são considerados inorgânicos, mas também podem ser encontrados em alguns processos biológicos.
• Alótropos do carbono (diamante e grafite): Embora sejam formas puras de carbono e não se enquadrem na definição de compostos orgânicos (que geralmente contêm outros elementos além de carbono), também são considerados compostos de transição por sua estrutura única e propriedades.
Resumo:
Esses compostos são classificados como "compostos de transição" porque ocupam um espaço intermediário entre a química orgânica e inorgânica. Eles são compostos de carbono, mas suas características e usos os diferenciam daqueles tradicionalmente estudados na química orgânica.
Organógenos
A palavra organógenos refere-se a elementos químicos que são essenciais para a formação de compostos orgânicos. Esses elementos são fundamentais para a constituição da matéria viva, pois fazem parte das moléculas que formam as estruturas dos organismos.
• Carbono (C): O elemento central em todas as moléculas orgânicas. Sua capacidade de formar até quatro ligações covalentes estáveis com outros átomos (incluindo outros átomos de carbono) permite a formação de uma vasta diversidade de moléculas.
• Hidrogênio (H): Presente em praticamente todos os compostos orgânicos, é o elemento mais simples e comumente se liga ao carbono, formando cadeias e estruturas mais complexas.
• Oxigênio (O): Muito comum em compostos como álcoois, cetonas, ácidos carboxílicos, entre outros. Ele também desempenha um papel crucial em reações biológicas, como a respiração.
• Nitrogênio (N): Essencial na formação de aminoácidos (as unidades que compõem as proteínas), nucleotídeos (que compõem o DNA e RNA) e outras biomoléculas.
Esses quatro elementos — C, H, O e N — formam a base dos compostos orgânicos que constituem a vida, sendo chamados de organógenos por essa razão. Eles estão presentes em grande parte das moléculas essenciais para os organismos vivos, como proteínas, carboidratos, lipídeos e ácidos nucleicos.