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INTRODUÇÃO A QUÍMICA ORGÂNICA PARA O ENSINO MÉDIO Autor: Luís Henrique Barbosa Souza - Graduando do Curso de Licenciatura Plena em Química no Universidade Estadual da Paraíba – UEPB, e-mail: luishenrique_souza16@hotmail.com RESUMO: A Química Orgânica recebeu inicialmente esse nome para descrever substâncias extraídas de organismos vivos. Acreditava-se que elas só podiam ser produzidas em organismos vegetais e animais, mas nunca em laboratório. Entretanto, provou-se que o homem conseguia sim sintetizar compostos orgânicos em laboratório, e então a definição de Química Orgânica mudou para: “Ramo da Química que estuda a maioria dos compostos formados pelo elemento carbono”. Visto que o carbono é tetravalente, podendo realizar quatro ligações de diferentes maneiras, com átomos de outros elementos ou com átomos do próprio carbono, existem milhões de seus compostos. Uma quantidade muito superior do que a de compostos inorgânicos conhecidos atualmente. Tais compostos são agrupados em diferentes funções que apresentam propriedades químicas semelhantes, tais como os hidrocarbonetos, os álcoois, as cetonas, os aldeídos, os ácidos carboxílicos, os ésteres, os éteres, as aminas, as amidas, entre outros. Palavras-Chave: Química dos compostos do carbono; grupos funcionais; isomeria das moléculas. INTRODUÇÃO 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 fabricadas em indústrias. Sendo assim, não se deixe confundir pela palavra orgânica. Química Orgânica é a química dos compostos de carbono. Existem algumas substâncias que, embora contenham carbono, não são consideradas substâncias orgânicas. As mais importantes são a grafite, o diamante, o monóxido de carbono (CO), o dióxido de carbono (CO2), o ácido carbônico (H2CO3), o ácido cianídrico (HCN) e os carbonatos e cianetos. Boa parte dessas substâncias já era conhecida e estudada antes mesmo que surgisse a Química Orgânica e suas propriedades se assemelham-se muito mais às das substâncias inorgânicas. Os compostos orgânicos, além de estarem presentes em nosso próprio organismo, representam 90% de todos os compostos atualmente conhecidos. Portanto, eles participam ativamente do nosso cotidiano. Há cerca de 200 anos existiam pouquíssimos medicamentos, quase todos extraídos de plantas. As cirurgias eram difíceis de realizar, entre outros motivos, devido à inexistência de anestésicos. Só em 1800 foi descoberto o primeiro anestésico geral, o N2O. Éter e clorofórmio só passaram a ser utilizados a partir de 1840. Anestésicos gerais causam inconsciência e, consequentemente, insensibilidade à dor. Atualmente, não se utiliza mais o clorofórmio, pois está comprovado que causa danos irreparáveis ao fígado. Evita-se também o uso do ciclo-propano, do éter dietilico e do éter diviniculo por serem inflamáveis. Para aliviar a dor, os médicos geralmente receitam analgésicos, medicamentos que combatem a dor sem causar inconsciência ou insensibilidade. Como exemplos de analgésicos podemos ter o ácido acetilsalicílico e o paracetamol, todos esses medicamentos que fazem parte dos compostos orgânicos possuem suas respectivas cadeias carbônicas que possuem diversas classificações e tem em comum o elemento carbono da nossa atual tabela periódica. OBJETIVOS Encontrar novos compostos orgânicos seja para aplicação como fármacos, por exemplo, na isomeria espacial, em sua subcategoria a isomeria óptica, o estudo do isomerismo dessa subcategoria possibilita a encontrar novas substâncias a partir de uma outra. No caso dos isômeros ópticos que recebem o plano de luz polarizada, sendo conceituados como enantiômeros dextrogiros ou levogiros se caso desvie o plano de luz. Um objetivo também poderia ser a descoberta de novos combustíveis rentáveis, seja financeiramente ou ambientalmente, podemos citar o estudo dos biocombustíveis que são fabricados através de vegetais e é imensuravelmente menos poluente que o combustível fóssil e ainda renovável. METODOLOGIA • Cadeias Carbônicas - O átomo de carbono tem a propriedade de formar cadeias carbônicas. Elas são classificadas em aberta, fechada ou mista, também podem conter heteroátomos e serem saturadas e insaturadas. • Classificação dos Carbonos – Significa dizer a quantos outros carbonos ele se encontra ligado na cadeia carbônica. Isso é feito por meio de uma linguagem apropriada, que utiliza as seguintes definições: primário (ligado a um ou nenhum outro carbono), Cadeia aberta, heterogênea (possui um átomo diferente de C e H) e saturada Cadeia aberta, homogênea e saturada (apenas ligações simples) Cadeia fechada, homogênea e saturada Cadeia fechada, aromática (ligações simples e duplas alternadas) e insaturada Cadeia aberta, homogênea e insaturada secundário (ligado a dois outros carbonos), terciário (ligado a três carbonos) e quaternário (ligado a quatro carbonos). • Compostos Aromáticos – aparece na molécula a cadeia carbônica do benzeno, chamada de anel benzênico. Como o primeiro desses compostos a serem conhecidos apresentavam um aroma forte e característico, foram chamados de compostos aromáticos. • Nomenclatura dos Hidrocarbonetos - Os hidrocarbonetos são os compostos químicos formados por carbono e hidrogênio. De modo geral, a nomenclatura dos hidrocarbonetos segue a seguinte ordem: prefixo (indica o número de carbonos presentes na cadeia principal), infixo (indica o tipo de ligação encontrada na cadeia), sufixo (indica a função orgânica dos hidrocarbonetos terminando com a letra "o". Figura 1 Figura 2 • Classes Funcionais dos Compostos Orgânicos - As moléculas de compostos orgânicos de uma família são caracterizadas pela presença de um determinado arranjo de átomos denominado grupo funcional. Um grupo funcional é a parte da molécula onde as suas reações químicas ocorrem; é a parte que efetivamente determina as propriedades químicas do composto (e muitas das suas propriedades físicas também. Conhecer a estrutura dos compostos orgânicos ajuda a identificar as substâncias orgânicas e as famílias (grupos funcionais) a que elas pertencem. Examine a tabela a seguir, que reúne vários dos grupos funcionais. Para simplificar o entendimento das funções na tabela, identifica-se apenas o grupo funcional, sendo "R" um substituinte alquila (radicais derivados de alcanos) ou arila (um radical orgânico derivado de um anel benzênico. Figura 3 • Isomeria - Visto que existem milhares de compostos orgânicos, o fenômeno da isomeria pode se dar de diversas formas. Por isso, a isomeria pode ser classificada basicamente em dois tipos: isomeria plana ou constitucional (Os isômeros desse tipo possuem a mesma fórmula molecular e se diferenciam pelas fórmulas estruturais planas. Existem cinco casos de isomeria plana: função, cadeia, posição, metameria e tautomeria) e isomeria espacial ou esteroisomeria (nesse caso, a diferença entre os isômeros só pode ser visualizada por meio da orientaçãode seus átomos no espaço. Existem dois tipos de esteroisomeria: isomeria geométrica e isomeria óptica). . CONCLUSÃO Química Orgânica é em resumo a química da vida. Até um certo período da história acreditava- se que substâncias orgânicas só podiam ser sintetizadas por organismos vivos, mas isso mudou, pois, o homem conseguiu sintetizá-las em laboratório. Tudo que é vida é composto por átomos de carbono, o que dá característica à Química Orgânica. Assim o estudo dela é crucial na medicina por exemplo, levando em conta que medicamentos são todos baseados em substâncias orgânicas que reagem em nosso organismo. Os compostos orgânicos integram diversos materiais, tais como combustíveis, polímeros, pesticidas, herbicidas, fertilizantes, detergentes, aditivos alimentares, cosméticos, perfumes e medicamentos. Agora imagine o mundo sem combustível? Imagine sem medicamentos? Imagine sem fertilizantes? É bem difícil imaginar, porque a Química Orgânica está inserida na nossa vida de uma forma muito natural, e às vezes nem percebemos, e é fato que o mundo não funcionaria se não fosse ela e com esse trabalho visamos a sua utilização para meios didáticos e para revisão dos alunos ao determinado conteúdo. isomeria funcional C3H6O isomeria de cadeia C4H10 isomeria de posição C4H6 isomeria de compensação C4H10O isomeria geométrica ou cis-trans C2H2Cl2 isomeria óptica
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