terça-feira, 18 de março de 2008

Introdução a Química Orgânica

Química Orgânica é o ramo da química que estuda os compostos formados a partir do átomo de carbono.

A química orgânica está muito relacionada com o nosso cotidiano, estando presentes em todos os seres vivos, desde a nossa alimentação como os açucares, as gorduras, todas as vitaminas, os hormônios e até o próprio DNA- responsável pela transmissão dos caracteres hereditários.

Historicamente a química orgânica é um ramo relativamente novo, vejamos os principais fatos históricos que contribuíram com seu surgimento.

Dentre os compostos do carbono existem alguns que, devido as suas propriedades, são estudados tanto pela química orgânica como pela inorgânica exemplo: HCN, CO, CO2, HCNO, etc, constituindo uma verdadeira ponte de ligação entre orgânicos e inorgânicos Estes compostos são denominados de “compostos de transição”


CARACTERÍSTICAS ESPECIAIS DO ÁTOMO DE CARBONO

O átomo do carbono possui três características especiais que o tornam bem diferente dos demais.

I) O PRINCIPAL ÁTOMO NOS COMPOSTOS ORGÂNICOS

O carbono está situado na tabela periódica entre elementos eletropositivos (metais) e eletronegativos (não metais), o que permite funcionar indiferentemente como elemento eletropositivo ou eletronegativo, por esse motivo, alguns autores o classificam como anfótero (dotado de propriedades opostas).

Além do carbono, que é o elemento essencial dos compostos orgânicos, são importantes também o Hidrogênio (H), Oxigênio(O) e o Nitrogênio(N). Esses quatro elementos (N,H,O,C) costumam ser chamados de ELEMENTOS ORGANÓGENOS, que significa: formadores de compostos orgânicos.

Encontramos ainda, em menor quantidade, outros elementos como exemplo: Enxofre(S), Fósforo(P), elementos da família dos halogêneos (F, Cl, Br e I ) e até certos metais como Ferro, Magnésio, etc.

Os compostos orgânicos, segundo sua constituição, podem ser classificados em:

Binários - constituídos de dois elementos;

Ternários – constituídos de três elementos;

Quaternários – constituídos de quatro elementos, etc.

II) É TETRAVALENTE

O carbono, sendo da família IVA, possui quatro elétrons na camada de valência, tendo tendência de formar quatro ligações covalentes, podendo ser simples, dupla ou tripla. Essas ligações são formadas por hibridação, dependendo do tipo de composto.

Na hibridização do carbono, um elétron 2s passa para o subnível 2p, originando quatro orbitais semipreenchidos, que possibilitam quatro ligações covalentes:

Carbono (6 elétrons)

III) FORMA ENCADEAMENTO (CADEIAS)

Os átomos de carbono se unem, principalmente entre si, ou com outros elementos, formando cadeias carbônicas, o que permite a existência de uma quantidade muito grande de compostos orgânicos, em torno de 5.000.000, contra cerca de 50.000 compostos inorgânicos dos diversos outros elementos químicos.

Existem outros elementos que também formam encadeamento como, por exemplo, o enxofre, o fósforo, etc., mas nada se compara as cadeias longas, variadas e estáveis formadas pelo carbono.

As cadeias carbônicas vão desde as constituídas por dois átomos até milhares de átomos ligados entre si.

Exemplo:

- Borracha natural ( utilizado na industria de utensílios)

CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS

Cadeia carbônica – nome dado ao conjunto de átomos de carbono e/ou heteroátomos que constituem o “esqueleto”, coluna principal, na estrutura das substâncias orgânicas.

QUANTO AO FECHAMENTO DA CADEIA

Cadeia aberta ou acíclica ou alifática - quando o encadeamento não sofre fechamento;

Cadeia fechada ou cíclica - a cadeia fecha formando um ciclo, núcleo ou anel;

Cadeia mista - quando formada por aberta e fechada.

QUANTO A DISPOSIÇÃO DOS CARBONOS

Normal- os átomos estão disposto em uma seqüência

Ramificada – a cadeia apresenta mais de duas extremidades.

QUANTO AO TIPO DE LIGAÇÃO

Saturada – quando tem só ligações simples;

Insaturada – quando aparecem ligações duplas ou/e triplas.

QUANTO AO TIPO DE ÁTOMO (NA CADEIA)

Homogênea –Na cadeia só tem átomo de carbono,

Heterogênea–Aparece na cadeia heteroátomo.

QUANTO A PRESENÇA DO ANEL BENZÊNICO
Nas cadeias cíclicas, presentes na química orgânica, uma tem se destacada pela formação de compostos similares denominadas Cadeias Aromáticas, onde se encontra o composto benzeno ( C6H6 )

O anel benzênico forma os chamados compostos aromáticos que se dividem em:

-Compostos aromáticos mononucleares – possuem um único anel benzenico..

Ex: benzeno(), fenol()

-Compostos aromáticos polinucleares – possuem dois ou mais anéis benzenicos, podendo ser de dois tipos:

  • ISOLADOS: Quando os anéis não possuem átomos de carbono em comum.

    Ex.: (bifenilo ou fenil benzeno)

  • CONDENSADOS: Quando os anéis possuem átomos de carbono em comum.

Ex.: (naftaleno)

A quantidade de compostos que contem o anél benzênico é tão imensa que permite classificar de modo geral os compostos orgânicos em:

  • ALIFÁTICOS - Os que tem cadeias abertas

  • ALICÍCLICOS - Cadeias cíclicas não benzënicas

  • AROMÁTICOS - Cadeias cíclicas benzênicas

  • MISTOS - As que envolvem todas as anteriores.

FÓRMULAS QUÍMICAS

A química orgânica possui muitos compostos determinando uma complexidade superior aos compostos inorgânicos, daí a importância de bem representá-los por fórmulas que os identifiquem e os diferenciem, existindo assim uma relação biunívoca, entre fórmula e comportamento.

A estrutura dos compostos orgânicos começou a ser desvendada a partir de 1858 com “a teoria das fórmulas estruturais” estabelecidas por Kekulé que permitiu o início do estudo da “disposição” dos átomos dentro das moléculas.

Os compostos orgânicos podem ser representados por quatro tipos de fórmulas:

Fórmula Molecular:

Limita-se a informar quais e quantos são os átomos da molécula.

Fórmula Estrutural Plana:

É uma projeção plana partindo da doutrina de Kekulé e Couper.

Fórmula Estrutural Plana Simplificada:

É uma simplificação da anterior com as mesmas informações (das fórmulas a mais usada).

Fórmula Estrutural Espacial:

A partir do modelo criado por Hoff e Le Bel, estabelecendo o modelo do tetraedro regular assumido pelo átomo de carbono. (o carbono fica no centro do tetraedro)


Bibliografia: Ricardo Feltre, Antônio Sardella

3 comentários:

bru disse...

Obrigadão!!!!
òtimo trabalho de vcs...
achei tudo o q estava precisando..
Valeu

bru disse...

Obrigadão!!!!
òtimo trabalho de vcs...
achei tudo o q estava precisando..
Valeu

Anônimo disse...

Seu blog simplesmente me ajudou muito. Encontrei nele o que não encontrei em nenhum outro livro. Parabéns pelo trabalho! Que Deus te abençoe muito!!

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Professor de Física - Química, Educação Física e Administrador.