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Entendendo a Química Orgânica

Entender a Química Orgânica é bastante importante para quem está se preparando para o vestibular ou o Enem. Esse ramo da química tem como foco o estudo dos compostos carbônicos (também chamados de compostos orgânicos) que são formados por átomos de carbono. Continue a leitura para saber mais sobre essa área de estudos.

O que é Química Orgânica?

Como mencionado, a Química Orgânica consiste no ramo da química focado no estudo dos compostos carbônicos que também são chamados de compostos orgânicos. Os compostos carbônicos são aqueles que possuem carbono, oxigênio, hidrogênio, fósforo, nitrogênio e enxofre. Podemos citar como exemplos as proteínas, lipídios, enzimas, vitaminas e glicídios.

Conhecendo a história da Química Orgânica

O estudo da Química Orgânica se inicia na segunda metade do século XVIII. Até aquele momento, acreditava-se que somente organismos vivos sintetizavam os compostos orgânicos. Também se acreditava que os compostos inorgânicos se originavam somente dos organismos não-vivos (pertencentes ao Reino Mineral).

A Teoria da Força Vital estimava que não seria possível sintetizar substâncias orgânicas em laboratório, uma vez que somente organismos vivos tinham a energia necessária para tal feito. Em 1828, o químico alemão Friedrich Wöhler (1800-1882), provou que esse postulado não estava correto, sintetizando ureia em laboratório a partir de cianeto de amônio (um composto inorgânico).

O feito de Wöhler provou que nem sempre os compostos orgânicos se originam de organismos vivos. Foi a partir daí que a Química Orgânica passou a ser referente ao estudo de compostos de carbono.

Carbono: conhecendo as suas características

Carbono é o elemento químico principal de todos os compostos orgânicos. Trata-se de um ametal e, de acordo com as especificações da Tabela Periódica, possui as características abaixo:

• Massa atômica (A) – 12;
• Número atômico (Z) – 6;
• Configuração eletrônica: K = 2 e L = 4;
• Distribuição eletrônica (no estado fundamental): 1s2 2s2 2p2;
• Possui quatro elétrons em sua camada de valência;
• Tem capacidade para formar quatro ligações covalentes;
• Tem capacidade para formar cadeias curtas ou longas e em várias disposições;
• Capacidade alta de ligação a outros átomos.

Classificação do carbono

A classificação do carbono é feita conforme a posição ocupada por ele na cadeia carbônica. O carbono pode ser classificado como:

Primário: se estiver ligado a um carbono.

Secundário: no caso de estar ligado a dois carbonos.

Terciário: se estiver ligado a três carbonos.

Quaternário: se estiver ligado a quatro carbonos.

Cadeias carbônicas

Recebe o nome de cadeia carbônica o conjunto dos carbonos e outros elementos que formam um composto orgânico. Cadeias carbônicas podem ser abertas, fechadas ou mistas. Entenda melhor os conceitos abaixo.

Cadeias carbônicas abertas, acíclicas ou alifáticas

Tipo de cadeia em que há duas ou mais extremidades livres.

Cadeias carbônicas fechadas, cíclicas ou alicíclicas

Cadeias carbônicas em que não existem extremidades livres, isto é, em que se forma um ciclo.

Cadeias carbônicas mistas

Tipo de cadeia em que há uma porção com extremidade fechada e outra porção em que há extremidade livre.

As cadeias carbônicas também podem ser definidas como: homogêneas, heterogêneas, saturadas e insaturadas:

Cadeias carbônicas homogêneas

São as cadeias carbônicas formadas por átomos de carbono e hidrogênio.

Cadeias carbônicas heterogêneas

Cadeias que apresentam heteroátomo (qualquer átomo diferente de carbono e hidrogênio em um composto orgânico).

Cadeias carbônicas saturadas

Cadeias em que os átomos de carbono possuem apenas ligações simples.

Cadeias carbônicas insaturadas

São as cadeias em existem entre os átomos de carbono alguma ligação dupla ou tripla.

Conheça as Funções Orgânicas

Compostos que possuem propriedades químicas similares formam um grupo, recebendo o nome de função química. Esses compostos são identificados através dos chamados grupos funcionais. Tendo os grupos funcionais como base, temos as seguintes funções orgânicas:

Funções Nitrogenadas

São os compostos que possuem nitrogênio na cadeia carbônica. Neste grupo estão as Amidas, Aminas, Nitrocompostos e Nitrilas.

Funções Oxigenadas

Neste grupo estão os compostos que possuem oxigênio na cadeia carbônica. Estão nessa categoria: Cetonas, Aldeídos, Éteres, Ésteres, Ácidos carboxílicos, Álcoois e Fenóis.

Funções Halogenadas

Estão nesse grupo os compostos formados por haletos. Esses compostos são: Bromo (Br), Flúor (F), Astato (At), Cloro (Cl) e Iodo (I).

Funções Hidrogenadas

Nesse grupo estão os compostos formados carbono e hidrogênio, eles são chamados de hidrocarbonetos: Cicloalcanos, Cicloalcenos, Alcanos, Alcenos, Alcinos e Alcadienos.

Isomeria

Um tópico interessante e relevante dentro da Química Orgânica é o da isomeria. Basicamente, isomeria é um fenômeno em que duas ou mais substâncias químicas distintas possuem a mesma fórmula molecular, porém, apresentam fórmulas estruturais e comportamentos químicos e físicos diferentes entre si. Conheça a seguir os tipos de isomeria.

Isomeria plana

Esse tipo de isomeria estuda as propriedades dos compostos orgânicos a partir da análise das suas fórmulas estruturais planas. Nessa categoria estão os seguintes tipos de isomeria:

• Isomeria plana de cadeia;
• Isomeria plana de posição;
• Isomeria plana de tautomeria;
• Isomeria plana de função;
• Isomeria plana de compensação.

Isomeria geométrica

Um tipo de estereoisomeria em que o foco de estudo está na posição (em planos distintos) dos ligantes em uma estrutura orgânica. Dentre os tipos de isomeria geométrica, estão:

• Isomeria geométrica cis-trans;
• Isomeria geométrica E-Z.

Isomeria óptica

Tipo de estereoisomeria em que se observa o comportamento de uma molécula orgânica quando a mesma é submetida a um feixe de luz polarizada. Nesse tipo de isomeria os temas que se destacam são:

• Compostos quirais;
• Carbono quiral ou assimétrico;
• Isômeros ativos.

A Química Orgânica é um ramo de grande importância dentro da Química, se ocupando do estudo dos compostos orgânicos.