QUIMICA BIOLOGICA

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TRABALHO DE QUÍMICA BIOLÓGICA 
 
INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA 
Química orgânica é a parte da química que estuda os compostos do 
elemento carbono, os também chamados compostos orgânicos, que 
possuem propriedades características. 
1- HISTÓRICO 
Na metade do século XVIII, Torben Olaf Bergman deu o nome de Química 
Orgânica, o estudo científico dos compostos orgânicos e se acreditava que 
eles eram somente sintetizados pelos organismos vivos. Ao mesmo 
tempo, os compostos inorgânicos eram aqueles originários de organismos 
não-vivos, os quais pertenciam ao Reino Mineral. 
Porém, em 1828, o químico alemão Friedrich Wöhler (1800-1882) 
sintetizou a ureia em laboratório a partir de um composto inorgânico, o 
cianato de amônio. Com isso, ele demonstrou que nem sempre os 
compostos orgânicos são originários de organismos vivos. 
No final do século dezoito, Lavoisier, em seus experimentos concluiu que 
o elemento químico carbono estava presente nas substâncias 
provenientes de organismos. 
Em 1848 o químico Leopold Gmelin em seus estudos reconheceu que o 
elemento químico carbono era fundamental na composição dos 
compostos orgânicos. 
Em 1858 Friedrich August Kekulé definiu a Química Orgânica como a 
química dos compostos de carbono. 
Os compostos orgânicos podem ser divididos em dois grupos de acordo 
com a natureza dos compostos: 
Compostos orgânicos naturais: são aqueles encontrados diretamente na 
natureza, como exemplo os produtos presentes na composição do 
petróleo. 
Compostos orgânicos artificiais: são os produzidos em laboratórios pelo 
homem (medicamentos, fertilizantes, alimentos etc.). 
2- APLICAÇÕES 
Os compostos orgânicos são as substâncias químicas que contêm 
carbono e hidrogênio, podendo também conter elementos tais como o 
oxigénio, o azoto, o enxofre, o fósforo, o boro e os halogênios. Esses 
elementos dão origem a diversos compostos orgânicos que são 
classificados conforme as suas cadeias e funções químicas. 
Ao longo dos últimos séculos houve um grande crescimento do número de 
compostos orgânicos conhecidos devido ao avanço científico e 
tecnológico. Além dos compostos orgânicos naturais, é possível sintetizar 
um número muito grande de novos compostos orgânicos, que se tornaram 
responsáveis por modificações dos nossos hábitos de vida. Deste modo, 
a química orgânica está presente em todas as situações do cotidiano. 
Além disso, química orgânica está presente nas mais diversas áreas da 
indústria, como: 
 
• Nas Indústrias Petroquímicas, manipulam os hidrocarbonetos para 
se obtêm matérias-primas para diversas indústrias, como por 
exemplo: a indústria dos polímeros (macromoléculas), combustíveis 
etc. Do petróleo pode-se obter gasolina, gasóleo, óleos lubrificantes, 
parafina, vaselina etc. 
 
• Nas Indústrias Farmacêuticas, atualmente 90% dos medicamentos 
são de origem orgânica, como por exemplo: o AZT (medicamento 
para combater o vírus da SIDA), a aspirina (analgésico) e o 
paracetamol (antipirético). 
 
• Na Indústria Têxtil utiliza fibras têxteis naturais (lã, seda e algodão) 
de origem orgânica, assim como fibras têxteis de origem sintética: 
nylon, poliéster e viscose. A maior parte dos corantes utilizados nas 
tinturarias são também de origem orgânica. 
 
• Na Indústria de Polímeros, podem ter uma origem natural, como por 
exemplo, o algodão (constituído por celulose), assim como podem 
ter uma origem sintética, como por exemplo, o polietileno, o 
polipropileno e o poliestireno. Os polímeros sintéticos são 
produzidos industrialmente por síntese orgânica, sendo utilizados na 
indústria automóvel, indústria do calçado, materiais de embalagem, 
na área da saúde, assim como em produtos de uso doméstico. 
3- PROPRIEDAS DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS 
As principais propriedades dos compostos orgânicos são ponto de fusão 
e de ebulição, solubilidade, acidez e basicidade. Tais propriedades ácidas 
e/ou básicas são atribuídas em virtude dos grupos funcionais que 
apresentam. 
• Ponto de Fusão e Ebulição 
Os fatores que influem nas temperaturas de fusão e ebulição são o 
tamanho das moléculas (maior superfície de contato) e os tipos de forças 
intermoleculares. Em substâncias cujas moléculas interagem pela mesma 
força intermolecular, quanto maior a massa molecular, maior as 
temperaturas de fusão e ebulição. Já em moléculas com forças 
intermoleculares diferentes, quanto mais forte a natureza da força, mais 
altas as temperaturas de fusão e ebulição. 
• Solubilidade 
Como regra geral, os compostos se dissolverão bem em solventes com 
polaridades semelhantes. Os compostos iônicos e os polares tendem a se 
dissolver bem em solventes polares e os compostos pouco polares tendem 
a se dissolver bem em solventes pouco polares. 
O tamanho da cadeia carbônica também influencia na solubilidade. Se 
considerarmos a solubilidade em água, mesmo álcoois e ácidos 
carboxílicos, que são muito solúveis em água, tem sua solubilidade 
diminuída com o aumento da cadeia carbônica, pois dessa forma se 
aumenta o caráter apolar. 
• Acidez 
O caráter ácido dos compostos orgânicos depende da definição de ácido 
segundo Arrhenius e de Brönsted-Lowry. Em geral, temos: 
Ácidos carboxílicos > Fenóis > Álcoois > Alcinos verdadeiros 
Observação: alcinos verdadeiros = tripla ligação na extremidade da cadeia 
• Basicidade 
A basicidade nos compostos orgânicos é estudada principalmente nas 
aminas, sendo explicado pela facilidade com que o nitrogênio fornece seu 
par de elétrons para realizar ligações dativas. Em geral, temos: 
Aminas alifáticas secundárias > Aminas alifáticas primárias > Aminas 
alifáticas terciárias 
FUNCÕES ORGÂNICAS 
As funções orgânicas são os grupos de compostos químicos com 
propriedades físico-químicas semelhantes por conta de suas estruturas 
que contêm um grupo funcional em comum. Os grupos funcionais são a 
sequência de átomos que compõem parte da molécula e são específicos 
de cada função orgânica. Além disso, o grupo funcional garante, ainda, 
uma nomenclatura específica para cada função. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• Hidrocarbonetos 
São denominados hidrocarbonetos os compostos orgânicos que possuem 
somente os átomos de carbono e hidrogênio em sua estrutura. 
São classificados de acordo com o tipo de ligação (simples, dupla ou tripla) 
presente entre os átomos de carbono, além do fato de a cadeia ser aberta 
ou cíclica. 
Os hidrocarbonetos são compostos praticamente apolares e suas 
moléculas se unem por dipolo induzido, têm ponto de fusão e ebulição 
baixos além de possuírem densidade menor que a da água e serem 
insolúveis em água e solúveis em substâncias apolares. 
• Álcoois 
Os álcoois possuem em sua estrutura molecular um ou mais grupos 
hidroxila (OH) ligados aos átomos de carbono saturado (que realiza 
somente ligações simples). 
Os álcoois são divididos de acordo com a quantidade de hidroxilas, ou 
grupos álcoois, presentes na molécula. Um grupo álcool caracteriza 
um monoálcool, que pode ser primário, secundário ou terciário, de acordo 
com o tipo de carbono onde se encontra a hidroxila. Quando há dois 
grupos OH, é chamado de diálcool. Três ou mais, é 
denominado poliálcool. 
Os álcoois são ácidos, incolores e inflamáveis, possuem um cheiro 
característico e ponto de fusão alto, têm a densidade mais baixa que a 
água e moléculas polares, além de serem tóxicos. 
• Fenóis 
Fenóis são constituídos de um ou mais grupo hidroxila (OH) ligado 
diretamente a um anel aromático. São classificados de acordo com a 
quantidade de hidroxilas ligadas ao anel, sendo monofenol (1 OH), difenol 
(2 OH) ou polifenol (3 ou mais OH). 
Os fenóis são em sua maioria sólidos, incolores, mais ácidos que os 
álcoois, polares, tóxicos e atuam como fungicidas e bactericidas. Além de 
muitos serem tóxicos e corrosivos. 
• Éteres 
Os éteres são constituídos por moléculas onde um átomo de Oxigênio se 
encontra ligadoentre duas cadeias carbônicas. Eles podem ser simétricos, 
quando as duas cadeias substituintes forem iguais, ou assimétricos, 
quando forem diferentes. 
Quando os éteres se encontram no estado líquido, são incolores, 
apresentam cheiro agradável, são altamente voláteis e extremamente 
inflamáveis. Além disso, possuem baixa reatividade e são solúveis em 
água. As temperaturas de fusão e ebulição dos éteres são bem próximas 
às dos hidrocarbonetos de mesma massa molecular. 
• Cetonas 
As cetonas são constituídas de uma carbonila (C=O) secundária, ou seja, 
ligada à dois substituintes orgânicos (R1 e R2). Elas podem ser, assim 
como os éteres, simétricas ou assimétricas, dependendo dos grupos R1 e 
R2. Estes dois grupos podem, ainda, estar unidos entre si, fazendo com 
que a cetona seja cíclica. 
As cetonas são inflamáveis, incolores, solúveis em água, tem um ponto de 
ebulição grande. Elas são estáveis e não se oxidam de forma fácil. A maior 
parte delas é líquida. 
• Aldeídos 
Aldeído é a classe de compostos orgânicos que possuem uma carbonila 
(C=O) no final da cadeia carbônica, como representado abaixo, fazendo 
com que o C da carbonila seja um carbono primário (de um lado há a 
cadeia carbônica e de outro um átomo de Hidrogênio). 
Os aldeídos apresentam odores penetrantes e desagradáveis. Porém, à 
medida que a massa molecular da cadeia carbônica aumenta, esses 
odores tendem a se tornar mais fracos até se tornarem agradáveis. Alguns 
deles, em especial os aldeídos aromáticos, são aplicados em perfumarias. 
Apresentam considerável polaridade e, portanto, possuem temperaturas 
de ebulição mais altos do que outros compostos de pesos moleculares 
semelhantes. 
• Ácido Carboxílico 
São os compostos orgânicos que possuem em sua estrutura uma (ou 
mais) carboxila (RCOOH) ligada à cadeia carbônica. O hidrogênio do 
grupo carboxila é levemente ácido, dando a característica dos compostos 
dessa classe do pH um pouco menor do que 7. 
Em razão das fortes interações entre suas moléculas o ponto de ebulição 
é mais alto que a dos álcoois de peso molecular comparável. Moléculas 
de ácidos carboxílicos de baixo peso molecular são solúveis em água. 
Quando há aumento no peso molecular o caráter hidrofóbico do 
grupamento alquila supera seu caráter polar fazendo com que os ácidos 
carboxilas de pesos maiores sejam insolúveis em água. 
• Ésteres 
É conjunto de compostos que possuem no meio de sua estrutura uma 
carbonila substituída por uma cadeia carbônica de um lado (R) e um 
oxigênio ligado a outra cadeia carbônica do outro oxigênio. 
Os ésteres que possuem massas moleculares mais baixas são líquidos 
voláteis, incolores e apresentam um odor agradável, enquanto os ésteres 
que possuem massas moleculares elevadas são sólidos e apresentam 
aspecto de cera. Eles são insolúveis em água, porém solúveis em álcool. 
Por não formarem ligações de hidrogênio, suas temperaturas de fusão e 
ebulição são mais baixas em relação aos ácidos carboxílicos e álcoois de 
massas moleculares semelhantes. 
• Aminas 
Estes compostos orgânicos são derivados da amônia (NH3). Eles surgem 
quando os hidrogênios são substituídos por cadeias orgânicas. 
As aminas podem ser primárias – quando ligadas a apenas um substituinte 
e dois átomos de hidrogênio -, secundárias ou terciárias (dois e três 
substituintes, respectivamente). 
São compostos de caráter básico e exalam forte odor de peixe. Muitas das 
características químicas, como ponto de fusão, ebulição e densidade, 
variam conforme o tamanho e o tipo de cadeia carbônica ligada ao 
nitrogênio. 
• Amidas 
Também são compostos orgânicos derivados da amônia, estruturalmente 
semelhantes aos ácidos carboxílicos, se diferenciando pela substituição 
da hidroxila (OH) pelo grupamento amino (NH2). 
As amidas são polares, sólidas, realizam ligações de hidrogênio, possuem 
pontos de fusão e ebulição elevados, são mais densas que a água e são 
mais solúveis em solventes orgânicos. 
• Haletos Orgânicos 
São funções que possuem em sua estrutura um halogênio (Flúor, Cloro, 
Bromo ou Iodo). São compostos formados pela substituição de um átomo 
de hidrogênio de um hidrocarboneto por um átomo de halogênio. 
Geralmente são tóxicos e danosos para os seres vivos seu ponto de fusão 
aumenta de acordo com o tamanho da molécula. São majoritariamente 
solúveis em solventes orgânicos. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
http://www.etelg.com.br/paginaete/downloads/ensinomedio/qu%C3%ADmica_org%C3%A2ni
ca.pdf 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/haletos-organicos.htm 
https://www.infoescola.com/fisica/propriedades-fisicas-das-aminas/ 
https://www.infoescola.com/quimica/propriedades-dos-compostos-organicos/ 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/quimica-organica.htm 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/o-que-quimica-organica.htm 
https://www.todamateria.com.br/quimica-organica/ 
https://querobolsa.com.br/enem/quimica/aldeido 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/amidas.htm 
https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/propriedades-fisicas-dos-
acidos-carboxilicos/36072 
https://querobolsa.com.br/enem/quimica/ester 
https://www.ufrgs.br/colegiodeaplicacao/wp-
content/uploads/2020/11/INTRODUC%CC%A7A%CC%83O-A%CC%80-QUI%CC%81MICA-
ORGA%CC%82NICA.pdf 
https://www.todamateria.com.br/hidrocarbonetos/ 
https://www.todamateria.com.br/alcoois/ 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/propriedades-dos-fenois.htm 
https://querobolsa.com.br/enem/quimica/eter 
https://www.todamateria.com.br/cetonas/ 
 
 
Jessica Luzente da Costa 
Matricula: 202104547201 
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/o-que-quimica-organica.htm
https://www.todamateria.com.br/quimica-organica/
https://querobolsa.com.br/enem/quimica/aldeido
https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/propriedades-fisicas-dos-acidos-carboxilicos/36072
https://siteantigo.portaleducacao.com.br/conteudo/artigos/biologia/propriedades-fisicas-dos-acidos-carboxilicos/36072
https://www.ufrgs.br/colegiodeaplicacao/wp-content/uploads/2020/11/INTRODUC%CC%A7A%CC%83O-A%CC%80-QUI%CC%81MICA-ORGA%CC%82NICA.pdf
https://www.ufrgs.br/colegiodeaplicacao/wp-content/uploads/2020/11/INTRODUC%CC%A7A%CC%83O-A%CC%80-QUI%CC%81MICA-ORGA%CC%82NICA.pdf
https://www.ufrgs.br/colegiodeaplicacao/wp-content/uploads/2020/11/INTRODUC%CC%A7A%CC%83O-A%CC%80-QUI%CC%81MICA-ORGA%CC%82NICA.pdf
https://www.todamateria.com.br/hidrocarbonetos/
https://www.todamateria.com.br/alcoois/
https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/propriedades-dos-fenois.htm