Química Orgânica
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 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.
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Cacterísticas
Dentro da química orgânica existem as funções orgânicas
(compostos ôrganicos de características químicas e físicas semelhantes).
Existem muitas funções, sendo as mais comuns:- Hidrocarbonetos (Alcanos,
Alcenos,
Alcinos,
Alcadienos, Alceninos,
Cicloalcanos, Cicloalcenos)
·
Enol
. Fenol
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
- 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
Na química orgânica, compostos orgânicos são nomeados de
acordo com seus devidos prefixos, infixos e sufixos:
Prefixo
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-
Infixos
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-
Sufixos
Os sufixos são colocados conforme a função orgânica do
composto.- Hidrocarbonetos: -o
- 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
- Metano
- Número de carbonos: Met- = 1 Carbono
- Tipo de ligação entre os Carbonos: -an- = Simples
- Função química do composto: -o = Hidrocarboneto
- Butano
- Número de carbonos: But- = 4 Carbonos
- Tipo de ligação entre os Carbonos: -an- = Simples
- Função química do composto: -o Hidrocarboneto
- Etanol
- Número de carbonos: Et- = 2 Carbonos
- Tipo de ligação entre os Carbonos: -an- = Simples
- Função química do composto: -ol = Alcoól
- Etenal
- Número de carbonos: Et- = 2 Carbonos
- Tipo de ligação entre os Carbonos: -en- = Dupla
- Função química do composto: -al = Aldeído
Reações em química
orgânica.
- Substituição
- Eliminação
- Reação de
Wolff-Kischner
- Rearranjo de
Beckmann
- Reação de
Diels-Alder (Cicloadição)
- Oxidação de Swern
- Oxidação de um álcool
- Alquilação de Friedel-Crafts
- Reação
de Pinner
- Reações
de Wurtz e de Wurtz-Fittig
- Reação de Bucherer
- Reação de
Cannizzaro
- Reação
de Chugaev
- Reação
de Claisen
- Reação
de Etard
- Redução de
Clemmensen
- Reação de Grignard
- Condensação
aldólica
- Fermentação acética
- Reação de
Ramberg-Bäcklund
Hidrocarboneto
O Commons
possui multimídias sobre Hidrocarboneto
3-ciclopentil-3-etilexano, um hidrocarboneto
mais complexo.
Os hidrocarbonetos naturais são compostos químicos
constituídos apenas por átomos de carbono (C) e de hidrogênio (H), aos quais se
podem juntar átomos de oxigênio (O), azoto
ou nitrogênio (N) e enxofre (S) dando origem a
diferentes compostos de outros grupos funcionais. São conhecidos alguns
milhares de hidrocarbonetos. As diferentes características físicas são uma
consequência das diferentes composições moleculares. Contudo, todos os hidrocarbonetos apresentam uma propriedade comum: oxidam-se facilmente liberando calor. Os hidrocarbonetos naturais formam-se a grandes pressões no interior da terra (abaixo de 150 km de profundidade) e são trazidos para zonas de menor pressão através de processos geológicos, onde podem formar acumulações comerciais (petróleo, gás natural, carvão etc). As moléculas de hidrocarbonetos, sobretudo as mais complexas, possuem alta estabilidade termodinâmica. Apenas o metano, que é a molécula mais simples (CH4), pode se formar em condições de pressão e temperatura mais baixas. Os demais hidrocarbonetos não são formados espontaneamente nas camadas superficiais da terra.
Cadeias carbônicas do
hidrocarboneto:
Os hidrocarbonetos tem um série de cadeias sendo
divididos em:- hidrocarbonetos alifáticos: neles, a
cadeia carbônica é acíclica (ou seja, aberta), sendo subdivido em:
- hidrocarbonetos
cíclicos: possuem pelo menos uma cadeia carbônica fechada,
subdivididos em:
- cicloalcanos ou ciclanos
- cicloalcenos ou ciclenos
- cicloalcinos ou ciclinos
- aromáticos,
que possuem pelo menos um anel aromático (anel benzênico) além de
suas outras ligações.
- Hidrocarbonetos policíclicos de Von Baeyer
Ligações entre os
hidrocarbonetos:
Os hidrocarbonetos tem uma série de divisões sendo:- hidrocarbonetos
saturados, englobando alcanos e cicloalcanos,
que não possuem ligações dupla, tripla ou aromática;
- hidrocarbonetos
insaturados, que possuem uma ou mais ligações dupla ou tripla
entre átomos de carbono (entre eles os alcenos, alcadienos e cicloalcenos - com ligação dupla; alcinos - com ligações tripla -; e aromáticos)
- Alcanos: CnH2n+2
- Alcenos: CnH2n
- Alcinos: CnH2n-2
- Ciclanos: CnH2n
- Ciclenos: CnH2n-2
No
trabalho baseo-se na quimica orgânica cuja tem um abrangencia derivado do
compostos de quimica organica. Aprendemos que todo derivado do petroleo é nada
a mais que derivados da quimico organica e que sua derivações deu-se atraves de
varios anos de estudo de grandes quimico na atualidade .
Como esta
citado no trabalho que abordamos a IUPAC ( Internacional Union of Pure and
Applied Chemistry), observei que no Brasil temos ainda muito que aprender sobre
a química e que é uma das matérias de maior aprendizado desde a iodade média.
Os compostos orgânicos são as substâncias
químicas que contém na sua estrutura Carbono e Hidrogênio, e muitas vezes com
oxigênio, nitrogênio, enxofre, fósforo, boro, halogênios e outros.
Os compostos orgânicos naturais são feitos (biosintetizados) pela Mãe Natureza.
Exemplos de compostos orgânicos naturais (petróleo, glicídios, lipídios e aminoácidos)
Os compostos orgânicos naturais são feitos (biosintetizados) pela Mãe Natureza.
Exemplos de compostos orgânicos naturais (petróleo, glicídios, lipídios e aminoácidos)
Introdução
Neste trabalho abordarei um pouca mais da química orgânica sua
importância, qual o nome dos elemento como se lê uma maneira de ensinar a
química mais atrativa a elaboração de
conceitos de forma significativa e
pertinente ao aprendizado.
Neste poderei demonstra que o medo da química não é tão acentuado e sim
uma forma de melhor aprendizagem, irei abordar o assunto carbono as teoria já
elaborada do carbono e dos hidrogênio, como se lê uma cadeia carbonica sua
importância sua classificação como elaborei um esse projeto as dificuldades de
aprender, algumas vidraria, como Wohler sintentizou a uréia, derivados de
compostos orgânicos o ponto de fusão, o que é uma cadeira normal ou ramificada
com caracteristicas do carbono.
O gás obtido do lixo – o biogás, as funções dos hidrocarbonetos, como
alcanos, alcenos alcinos entre tantos outros,
Química
do Carbono
É
um elemento de importância vital, fazendo parte da composição de varias
substâncias que estão presentes nos orgânismos vivos, tais como proteínas,
vitaminas, hormônios, e em materiais sinténticos, como plásticos, fibras e
borrachas.
Muitos compostos de carbono são produzidos pelo organismo vivos por isso
o nome de orgânicos, mas isso não significa que compostos orgânicos não possam
ser obtidos artificialmente.
O
plástico e um derivado do carbono muito presente, pois esse vem substituindo os
metais, as fibras e sendo usado inclusive na confecçõa de alguns partes do
corpo humano ( artérias, suturas plásticas, proteses entre outras) . Na
agricultura, emprega-se adubos orgânicos e pesticidas industrializados. Grande
números de corantes, aromatizantes e essências que produzem a cor, o cheiro e,
as vezes, o sabor de alimentos naturais é usado na industria alimenticias.
História
do Carbono
Inicialmente, a química orgânica limitava-se a estudar os compostos
encontrados em animais e vegetais, cujo formação pensava-se depender de uma
“força vital”, isto é, de uma forma presente apenas em orgânismos vivos.
Essa idéa era segunda por Berzelius e por várias químicos que
acreditavam ser impossível transformar matéria inorgânicas sem vida em
orgânica. Essa teorica foi sendo desacreditada á medida que as evidência
monstrava que os compostos orgânicos e inorgânicos podiam ser aplicadas as
mesmas leis.
Por
volta de 1776, o químico alemão Schelle, trabalhando na Suéncia como botícario, obteve o ácido oxálico em
laboratório, tratando açucar com HNO3. Como o açucar é proviniente de vegetais, atribui-se a formação do ácido á
“força vital”.
Em
1828 Wolher, discipulo de Berzelius, descobriu acidentalmente que o aquecimento
do cianato de aônio produzio um composto orgânico tipico, a uréia, sem
interferência de um organismo vivo que lhe transferesse a força vital.
Sua síntese derrubou a teoria da força vital. Posteriomente foram
sintetizado outras substâncias produzidas por animais e vegetais partindo-se
exclusivamente de subtâncias minerais.
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Cadeias carbônicas
Cadeia
carbônica é toda estrutura formada por átomos de carbono ligados entre si.
Os elementos mais comuns nas cadeias carbônicas são:
Carbono: é tetravalente e efetua sempre quatro ligações, que são
representadas por traços ao seu redor. Apesar de poder fazer até quatro
ligações, com um mesmo átomo ele pode efetuar somente três.
Hidrogênio: é monovalente e efetua somente uma ligação, que é representada
por um traço.
Oxigênio: é divalente e efetua duas ligações, que são representadas por
dois traços. Pode se ligar a dois átomos ao mesmo tempo ou efetuar suas duas
ligações com o mesmo átomo.
Nitrogênio: é trivalente e efetua três ligações, que são representadas por
três traços. Pode se ligar a dois ou três átomos ao mesmo tempo, ou ainda,
efetuar suas três ligações com o mesmo átomo.
As
cadeias orgânicas podem ser representadas de maneira simplificada. Neste
tipo representação, os traços das ligações com os átomos de hidrogênio são
omitidas.
H H H
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H - C - C - C -
H
H3C - CH2 - CH3
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H H H
representação
convencional
representação simplificada
Os
átomos de carbono das cadeias podem ser classificados de acordo com o número de
outros carbonos a que se encontrem ligados.
Carbono primário: ligado a somente um outro átomo de carbono.
Carbono secundário: ligado a dois outros átomos de carbono.
Carbono terciário: ligado a três outros átomos de carbono.
Carbono quaternário: ligado a quatro outros átomos de carbono.
Para
este tipo de classificação não se considera se a ligação entre os carbonos é
simples, dupla ou tripla, somente o número de carbonos a que se encontra
ligado.
CH3 CH3
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H3C
- C - CH2 - C = CH2
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CH3
C carbono
primário
C carbono
secundário
C carbono
terciário
C carbono
quaternário
As
cadeias orgânicas podem ser divididas em três grupos:
abertas, acíclicas ou
alifáticas:
a cadeia não se fecha em nenhum ponto
H3C
- CH2 - CH2 - CH3
fechadas ou cíclicas: a cadeia se fecha,
formando uma figura geométrica
H2C - CH2
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H2C - CH2
mistas: presença de cadeia
fechada e pelo menos um carbono fora do anel
H2C - CH - CH2
- CH3
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H2C - CH2
Estes
tipos de cadeias podem ainda acumular outras classificações:
Cadeia saturada / insaturada
Na
cadeia saturada ocorrem somente ligações simples entre os átomos de
carbono.
Na
cadeia insaturada ocorre dupla e/ou tripla ligação entre átomos de
carbono. É bom lembrar que quando ocorre ligação dupla ou tripla entre
carbono e outro elemento, esta não é considerada para classificar a cadeia como
insaturada.
H3C
- CH2 - CH2 - CH3
H3C - CH2 - CH = O
H3C - CH2 - CH = CH2
cadeia saturada
cadeia
saturada
cadeia insaturada
Cadeia normal / ramificada
Na
cadeia normal não ocorrem "ramos" ou "galhos", os
carbonos são todos primários e secundários. A cadeia tem um só eixo.
Na
cadeia ramificada ocorrem os "ramos" ou "galhos",
deve ocorrer pelo
menos
um carbono terciário ou quaternário. A cadeia tem pelos menos dois eixos.
CH3
CH3
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H3C
- C - CH2 - C = CH2
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CH3
Nas
posições em que ocorrem carbonos terciário (C) ou quaternário (C)
a cadeia tem dois eixos, o que a caracteriza como ramificada. A cadeia
abaixo é não ramificada, pois como ela não possui carbono terciário ou
quaternário, poderia ser escrita em um só eixo (linear).
H3C - CH2 - CH2
- CH2
H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CH3
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CH3
Cadeia homogênea /
heterogênea
Na
cadeia homogênea a sequência de carbonos ocorre sem interrupção
de um átomo diferente. Na cadeia heterogênea existe um átomo diferente
do de carbono que interrompe a seqüência de carbonos. Para funcionar
como heteroátomo, este deve ser, no mínimo, divalente.
H3C
- CH2 - CH2 - O - CH2 - CH3
H3C - CH2 - CH2 - CH2 - CH
= O
cadeia
heterogênea
cadeia homogênea
Átomo
diferente do de carbono no final da seqüência de carbonos não é heteroátomo.
Cadeia
homogênea e cíclica é dita homocíclica. Cadeia heterogênea e cíclica é
dita heterocíclica.
H2C - CH2
H2C - O
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H2C - CH2
H2C - CH2
cadeia
homocíclica
cadeia heterocíclica
Presença ou não do benzeno
A
estrutura do benzeno (C6H6) é extremamente importante em
química orgânica. É um ciclo de seis carbonos contendo três duplas ligações
intercaladas. Pode aparecer de duas formas:
ou 
O
círculo no interior do hexágono indica que as duplas ligações encontram-se em
constante movimentação.
A
cadeia aromática possui o benzeno na sua estrutura. Quando a estrutura
possui mais de um núcleo de benzeno, ela é chamada de polinuclear. Se
dois átomos de carbono participam simultaneamente dos dois anéis, a
estrutura é chamada de polinuclear condensada.
Quando
não há nenhum átomo de carbono em comum entre os núcleos, a estrutura é chamada
de polinuclear de núcleos isolados.
A
alicíclica é qualquer cadeia cíclica que não apresente o benzeno
na sua estrutura.
Referencial Bibliografico
http://pt.wikipedia.org//
