Química orgânica

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Torbern Olof Bergman.
Jöns Jacob Berzelius.
Friedrich August Kekulé.
Friedrich Wöhler.

A Química Orgânica é uma divisão da Química que foi proposta em 1777 pelo químico sueco Torbern Olof Bergman. A química orgânica era definida como um ramo químico que estuda os compostos extraídos dos organismos vivos. Em 1807, foi formulada a Teoria da Força Vital por Jöns Jacob Berzelius. Ela baseava-se na ideia de que os compostos orgânicos precisavam de uma força maior (a vida) para serem sintetizados.

Em 1828, Friedrich Wöhler , discípulo de Berzelius, a partir do aquecimento de cianato de amônio, produziu a ureia; começando, assim, a queda da teoria da força vital. Essa obtenção ficou conhecida como síntese de Wöhler. Após, Pierre Eugene Marcellin Berthelot realizou toda uma série de experiências a partir de 1854 e em 1862 sintetizou o acetileno. Em 1866, Berthelot obteve, por aquecimento, a polimerização do acetileno em benzeno e, assim, é derrubada a Teoria da Força Vital.

Percebe-se que a definição de Bergman para a química orgânica não era adequada, então, o químico alemão Friedrich August Kekulé propôs a nova definição aceita atualmente: “Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os compostos do carbono”. Essa afirmação está correta, contudo, nem todo composto que contém carbono é orgânico, por exemplo o dióxido de carbono, o ácido carbônico, a Grafite, etc, mas todos os compostos orgânicos contém carbono.

Essa parte da química, além de estudar a estrutura, propriedades, composição, reações[1] e síntese de compostos orgânicos que, por definição, contenham carbono, pode também conter outros elementos como o oxigênio e o hidrogênio. Muitos deles contêm nitrogênio, halogênios e, mais raramente, fósforo e enxofre.

História[editar | editar código-fonte]

Os químicos acreditavam que os compostos obtidos a partir de organismos vivos eram demasiadamente complexos para serem sintetizados. De acordo com o conceito de vitalismo, a matéria orgânica era dotado de uma "força vital". Estes compostos foram nomeados como "orgânicos" e as investigações eram primordialmente dirigidas aos materiais inorgânicos, que pareciam ser mais fáceis de serem estudados. Durante a primeira metade do século XIX, os cientistas descobriram que os compostos orgânicos poderiam ser sintetizados em laboratório. Por volta de 1816, Michel Chevreul preparou sabonetes feitos usando gorduras e álcalis. Em 1828, Friedrich Wöhler produziu a uréia, um componente da urina, a partir do sal inorgânico cianato de amônio, NH4CNO, sendo esta preparação atualmente chamada de síntese de Wöhler. Embora Wöhler sempre tenha sido cauteloso sobre a alegação de que teria refutado a teoria da força vital, este evento tem sido muitas vezes visto como um marco para o estabelecimento da química orgânica. Em 1856, William Henry Perkin ao tentar fabricar o quinino, fabricou acidentalmente o corante orgânico conhecido como mauveína. Devido ao grande sucesso financeiro dessa descoberta, o interesse nos estudos em química orgânica aumentou significantemente.[2] A conceito de estrutura química foi crucial para o desenvolvimento de teorias em química orgânica e foram trabalhadas de forma simultânea e independente por Friedrich August Kekulé e Archibald Scott Couper em 1858.[3] Ambos sugeriram que os átomos de carbono tetravalente (que fazem quatro ligações) poderiam se ligar um ao outro para formar uma rede de átomos de carbono, e que os padrões destas ligações podiam ser discernidos por interpretações adequadas de reações químicas que haviam ocorrido. A história da química orgânica continuou com a descoberta do petróleo e a sua separação em frações de acordo com a diferença no ponto de ebulição de seus componentes. Já a indústria farmacêutica teve seu início na última década do século 19, com a fabricação de ácido acetilsalicílico (mais conhecido por como aspirina) pela Bayer na Alemanha.[4]

Embora os primeiros exemplos de reações orgânicas e aplicações eram frequentemente fortuitos, a segunda metade do século XIX testemunhou estudos altamente sistemáticos de compostos orgânicos. A síntese total de compostos naturais começou com ureia e a complexidade aumentou com a obtenção da glicose e o terpineol. Em 1907, cânfora obtida por síntese total foi comercializada pela primeira vez por Gustaf Komppa com cânfora. A partir do século XX, o progresso da química orgânica permitiu a síntese de moléculas altamente complexas. Ao mesmo tempo, os polímeros e as enzimas foram reconhecidos como grandes moléculas orgânicas e petróleo mostrou ser de origem biológica.

Características[editar | editar código-fonte]

Dentro da química orgânica existem as funções orgânicas (compostos orgânicos de características químicas e físicas semelhantes). Existem muitas funções, sendo as mais comuns:

As razões para que haja muitos compostos orgânicos são:

  • A capacidade do carbono de formar ligações covalentes com ele mesmo. São solventes dos compostos orgânicos: o éter e o álcool, por exemplo.
  • O raio atômico relativamente pequeno do Carbono em relação aos outros elementos da família 4A.
  • Sua eletronegatividade não é muito forte, podendo reagir sem precisar de grandes somas de energia.
  • Elemento muito abundante.

Características do Carbono[editar | editar código-fonte]

  • O carbono é tetravalente, ou seja, por possuir 4 elétrons na camada de valência efetua 4 ligações.
  • Ligações múltiplas, isto é, forma ligações simples, dupla e triplas.
  • O caráter da ligação é anfótero (não importa se é metal ou não-metal).
  • Formar cadeias carbônicas
  • Possui 3 hibridizações: sp³, sp² e sp.

Nomenclatura dos compostos orgânicos[editar | editar código-fonte]

Na química orgânica, compostos orgânicos são nomeados de acordo com seus devidos prefixos, infixos e sufixos:

Prefixo[editar | editar código-fonte]

O prefixo é adotado conforme o número de Carbonos na cadeia principal

  • 1 Carbono: Met-
  • 2 Carbonos: Et-
  • 3 Carbonos: Prop-
  • 4 Carbonos: But-
  • 5 Carbonos: Pent-
  • 6 Carbonos: Hex-
  • 7 Carbonos: Hept-
  • 8 Carbonos: Oct-
  • 9 Carbonos: Non-
  • 10 Carbonos: Dec-
  • 11 Carbonos: Undec-
  • 12 Carbonos: Dodec-
  • 13 Carbonos: Tridec-
  • 14 Carbonos: Tetradec-
  • 15 Carbonos: Pentadec-
  • 16 Carbonos: Hexadec-
  • 17 Carbonos: Heptadec-
  • 18 Carbonos: Octadec-
  • 19 Carbonos: Nonadec-
  • 20 Carbonos: Eicos-

Infixos[editar | editar código-fonte]

É indicado pela classificação da cadeia quanto à saturação: Saturada possuem apenas ligações simples entres os carbonos. Insaturadas possuem ligações duplas ou triplas entre carbonos.

  • Apenas ligações simples: -an-
  • Ligação dupla: -en-
  • Duas ligações duplas: -dien-
  • Três ligações duplas: -trien-
  • Ligação tripla: -in-
  • Duas ligações triplas: -diin-
  • Três ligações triplas: -triin-
  • Uma ligação dupla e uma tripla: -enin-

Sufixos[editar | editar código-fonte]

Os sufixos são colocados conforme a função orgânica do composto.

  • Hidrocarbonetos: -o
    • Alcanos: -ano
    • Alcenos/Alquenos: -eno
    • Alcinos/Alquinos: -ino
  • Ácidos Carboxílicos: Ácido + -óico
  • Cetonas: -ona
  • Aldeídos: -al
  • Álcoois ou fenóis: -ol
  • Ésteres: -oato de -ila, onde -ila é o sufixo adotado para o radical.
  • Éteres: Radical menor + -oxi- + radical maior
  • Aminas: Radical + -amina
  • Amidas: Radical + -amida

Exemplo de nomenclaturas de compostos orgânicos[editar | editar código-fonte]

  • Metano
  1. Número de carbonos: Met- = 1 Carbono
  2. Tipo de ligação entre os Carbonos: -an- = Simples
  3. Função química do composto: -o = Hidrocarboneto

Logo: CH4

  • Butano
  1. Número de carbonos: But- = 4 Carbonos
  2. Tipo de ligação entre os Carbonos: -an- = Simples
  3. Função química do composto: -o Hidrocarboneto

Logo: CH3-CH2-CH2-CH3

  • Etanol
  1. Número de carbonos: Et- = 2 Carbonos
  2. Tipo de ligação entre os Carbonos: -an- = Simples
  3. Função química do composto: -ol = Alcoól

Logo: CH3-CH2-OH

  • Etenal
  1. Número de carbonos: Et- = 2 Carbonos
  2. Tipo de ligação entre os Carbonos: -en- = Dupla
  3. Função química do composto: -al = Aldeído

Logo: CH2=COH

Famílias de compostos orgânicos[editar | editar código-fonte]

Reações em química orgânica[editar | editar código-fonte]

Ver também[editar | editar código-fonte]

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Referências

  1. A Química Quântica na compreensão de teorias de Química Orgânica
  2. D. M. Kiefer "Organic Chemicals' Mauve Beginning" Chem. Eng. News Archive, 1993, vol.71, pp 22–23. doi:10.1021/cen-v071n032.p022
  3. Chemical Hearitage Foundation, "August Kekulé and Archiblad Scott Couper", online, página visitada em 01 de dezembro de 2012.
  4. Roberts, L. The Telegraph History of Aspirin (em inglês) Telegraph. Visitado em 27 de dezembro de 2012.

Ligações externas[editar | editar código-fonte]