Introdução a Química OrgânicaProfº Sanmarlon Michel

Há mais de 200 anos surgiu a expressão compostos orgânicos para designar as substâncias produzidas por organismos vivos – animais ou vegetais. Por razões históricas relacionadas com o próprio desenvolvimento da química como ciência, os químicos não utilizam mais tal expressão como esse significado. Atualmente, são chamados de compostos orgânicos os compostos que contém carbono, sejam ou não produzidos por organismos vivos.

Química orgânica é o ramos da Química que estuda os compostos que contém carbono, chamados de compostos orgânicos.

A Química orgânica possui um papel importantíssimo na compreensão dos processos que ocorrem nos seres vivos. Mas essa não é a sua única importância. Plásticos, detergentes e muitos dos medicamentos são exemplos de substâncias orgânicas não encontradas em nenhum ser vivo; ao contrário são fabricados em industrias. Por tanto não se deixe confundir pela palavra orgânica.

A Química inorgânica (ou Mineral), por sua vez, é a parte da química que estuda os compostos que não tem carbono, isto é, os compostos de todos os demais elementos químicos. Apesar disso o números de compostos “inorgânicos” conhecidos é muito menor que o de compostos “orgânicos”.

Química Orgânica é a química dos compostos de carbono. Durante às aulas, iniciaremos o estudo desse ramo da química, um assunto interessante , moderno, em contínuo desenvolvimento e muito presente em nosso cotidiano.

Substâncias

Orgânicas Inorgânicas

• Metano, CH4

• Etano, C2H6

• Etino , C2H2

• Benzeno, CH3CH2OH

• Etanol, CH3CH2OH

• Ácido acético, CH3COOH

• Acetona, CH3OCH3

• Água, H2O

• Ácido nítrico, HNO3

• Ácido sulfúrico, H2SO4

• Hidróxido de sódio, NaOH• Cloreto de cálcio, Ca(OH)2

• Dióxido de carbono, CO2

• Monóxido de carbono, CO

• Ácido carbônico, H2CO3

• Grafite, C (graf)CONTÊM carbono

Podem ser

exemplos exemplos

São exemplos de substâncias Inorgânicas que

Cadeia Carbônica

Átomos do elemento carbono estão presentes em todas as moléculas orgânicas. E átomos do elemento hidrogênio, na maioria delas. Os átomos de carbono formam o “esqueleto” de uma molécula orgânica.Qualquer átomo em uma molécula orgânica que não seja de carbono ou de hidrogênio é denominado heteroátomo.No lugar da expressão “esqueleto” da molécula, os químicos utilizaram a expressão cadeia carbônica.

CADEIA CARBÔNICA

Cadeia carbônica é uma estrutura formada por todos os átomos de carbono de uma molécula orgânica e também pelos heteroátomos que estejam posicionados entre esses carbonos.

C

H

H C

H

H HO C C

H H

H HH

Éter dietílico

Fórmulas estruturais simplificadas

Fórmulas estruturais

Para poupar tempo e tornar as fórmulas estruturais mais fáceis de escrever e de ler, os químicos buscaram uma representação mais sensata: a formula estrutural simplificada.

H C C

H H

HHO C C

H H

HH

HCH3 CH3 O CH3 CH3

ou

H3C CH2 O CH2 CH3

Podem ser representado

Moléculas com estrutura cíclica possuem uma representação mais resumida, que alguns denominam representação ou estrutura de bastão.

C

H H

C CH HH H

Subtende-se que cada vértice tem um carbono.

Cada traço representa uma ligação.

O número de hidrogênio é deduzido por quem lê, sabendo que o carbono faz 4 ligações.

Nos exemplos anteriores, vimos o carbono formando uma única ligação – ligação simples – com cada átomo de hidrogênio ou de oxigênio. Entretanto, o átomo de carbono pode estabelecer duas ou três ligações com o segundo átomo, formando, respectivamente, uma ligação dupla ou uma ligação tripla. Por exemplo:

ligação dupla entre dois átomos de carbono

ligação dupla entre um carbono e um oxigênio

ligação tripla entre dois átomos de carbono

ligação tripla entre carbono e um nitrogênio

C C C C

C O C O

C C C C

C N C C

Estrutura eletrônica

Classificação dos átomos de carbono em uma cadeia

Conforme a posição em que se encontram na cadeia, os átomos de carbono classificam-se em:

Carbono primário:

Quando está ligado apenas a um átomo de

carbono

Carbono secundário:Quando está ligado a dois

átomo de carbono

Carbono terciário:

Quando está ligado a três

átomo de carbono

Carbono quaternário:Quando está

ligado a quatro outros átomo de carbono

C C C C C C C C C CC

C C C C

C

C

Classificação das cadeias carbônicas

Para facilitar a comunicação os químicos estabeleceram uma linguagem apropriada para descrever a maneira como os átomos estão unidos, formando a cadeia carbônica. Uma cadeia pode ser aberta ou fechada, pode ser homogênea ou heterogênea, pode ser insaturada ou saturada.Uma cadeia aberta pode ser ramificada ou não ramificada (também chamada de normal), e uma cadeia fechada pode ser aromática ou não aromática (também chamada de alicíclica).

Cadeia aberta ou acíclicaQuando o encadeamento dos átomos não sofre nenhum fechamento.

C C C C C

Cadeia fechada ou cíclica

Quando há fechamento na cadeia, formando-se um ciclo, núcleo ou anel.

C

C CC

C

Cadeia normalQuando o encadeamento segue uma sequência única só aparecendo carbonos primários e secundários.

C C C C C

Cadeia ramificada

Quando na cadeia surgem ramos ou ramificações. Além de carbonos primários e secundários devemos ter carbonos terciários e ou quaternários.

CC C C C C CCC

Ramificação Cadeia principal

Cadeia saturada

Quando só existem ligações simples entre os átomos de carbono.

CC CC C

C C C C C

O(Esta última é saturada porque a dupla ligação está fora da cadeia ocorrendo entre o carbono e o oxigênio)

OBS:

Cadeia insaturada

Quando, além das ligações simples, aparecem ligações duplas ou triplas.

C C C CC

C C C C

Cadeia homogênea

Quando na cadeia só existem átomos de carbono.

C C C C C C

C CC C C C

OEsta última é homogênea porque o oxigênio está fora da cadeia.

OBS:

Cadeia heterogênea

Quando na cadeia, além dos átomos de carbono, existem outros átomos (heteroátomos).

C C O C C

C C N C C

Compostos aromáticos

Dentre as numerosas cadeias cíclicas que aparecem na Química Orgânica, uma das mais importantes é a que se denomina núcleo (ou anel) benzênico, nome proveniente do composto mais simples que apresenta anel – o benzeno (C6H6)

As substâncias que têm anel benzênico na sua estrutura são chamados de compostos aromáticos

CC

C

C

C

C

H

HH

H

H

H

Representado por:

O anel benzênico forma os denominados compostos aromáticos, que se subdividem em:

1.Compostos aromáticos mononucleares ou mononucleados;

2.Compostos aromáticos polinucleares ou polinucleados;

Compostos aromáticos mononucleares

É quando contêm um único anel benzênico.

Compostos aromáticos polinucleares

É quando contêm vários anéis benzênicos, que se subdividem em:

•Polinucleares isolados;

•Polinucleares condensados;

Polinucleares isolados

É quando os anéis não possuem átomos de carbono em comum.

C C

H H

HH

e

Polinucleares condensados

É quando os anéis possuem átomos de carbono em comum.

O número de compostos aromáticos conhecidos é tão grande que praticamente determinou, dentro da Química Orgânica, uma nova divisão, denominada Química dos Compostos Aromáticos. Disso resulta outra classificação muito comum, que divide os compostos aromáticos em:

• Compostos alifáticos (os que têm cadeias abertas);

• Compostos alicíclicos (os que têm cadeias cíclicas que não seja anéis benzênicos);

• Compostos aromáticos (os que têm anéis benzênicos.