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AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
QUÍMICA ORGÂNICA
Aula 01: Introdução ao estudo da química 
orgânica / Orbitais atômicos e moleculares
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Nesta aula veremos
✓ Apresentação da disciplina e o seu plano de trabalho;
✓ Histórico sobre a Química orgânica, seu conceito 
moderno e suas aplicações;
✓ Importância da Química orgânica; 
✓ Estrutura atômica e molecular; 
✓ Ligações químicas. 
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Apresentação da disciplina
• Objetivo Geral
Proporcionar ao acadêmico do Curso de Graduação em Farmácia, Biomedicina e Engenharia Química uma visão 
global dos princípios de Química Orgânica no sentido marco e microscópico, buscando capacitá-los a 
compreender e aplicar os conhecimentos básicos referentes às propriedades físicas e químicas das principais 
funções orgânicas. 
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Apresentação da disciplina
• Objetivo específicos
o Reconhecer os fundamentos teóricos e conceituais referentes às propriedades físicas e químicas dos 
compostos orgânicos bem como a estrutura eletrônica, teoria de hibridização, ressonância e as ligações 
químicas aplicadas no conceito de ácidos e bases;
o Reconhecer as substâncias orgânicas em relação à nomenclatura, propriedades físicas e químicas e 
representação estrutural.
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Apresentação da disciplina
• Objetivo específicos
o Reconhecer os fundamentos teóricos do arranjo conformacional das moléculas no espaço bem como a sua 
aplicação nas ciências farmacêuticas;
o Reconhecer os fundamentos teóricos e conceituais referentes às propriedades físicas e químicas das 
principais funções orgânicas;
o Aplicar e montar a vidraria específica para a identificação e a purificação do produto
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Apresentação da disciplina
• Conteúdo teórico
o Unidade 1 - Introdução ao estudo da Química Orgânica
o Unidade 2 - Orbitais atômicos e moleculares e ligações químicas
o Unidade 3 - Funções orgânicas
o Unidade 4 - Propriedades físico-químicas dos compostos orgânicos
o Unidade 5 - Análise conformacional de alcanos e cicloalcanos
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Apresentação da disciplina
• Conteúdo prático
o Unidade Prática 1 - Destilação simples e fracionada
o Unidade Prática 2 - Solubilidade 
o Unidade Prática 3 - Cromatografia (laboratório)
o Unidade Prática 4 - Análise conformacional
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
Os fundamentos da Química Orgânica surgiram a partir da metade do século XVIII, 
quando gradativamente deixou de ser a arte dos alquimistas para se tornar uma 
ciência moderna. Neste momento da história, os cientistas observaram distinções de 
substâncias originárias de organismos vivos e substâncias minerais que não 
conseguiam explicar.
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
O químico sueco Torbern O. Bergman, em 1777, foi o primeiro que 
expressou a diferença de propriedade entre as substância oriundas de 
organismos vivos e minerais dividindo à química em duas partes:
• Química Orgânica: estuda os compostos obtidos de seres vivos 
(substâncias orgânicas);
• Química Inorgânica: estuda os compostos de origem mineral 
(substâncias inorgânicas).
Torbern Olof Bergman ( 1735-1784)
Fonte: https://commons.wikimedia.org 
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Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
Teoria da força vital ou vitalismo bioquímico
(Jöns Jakob Berzelius, 1808)
Segundo Berzelius, “a força vital é inerente da célula viva e o homem 
não poderá criá-la.” 
Por isso, muitos cientistas acreditavam que compostos orgânicos não 
poderiam ser preparados e manipulados em laboratório. Mais tarde, 
diferentes experimentos contestaram essa teoria.
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Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
Em 1816, Michel Chevreul observando diversos compostos orgânicos puros – os ácidos graxos – constatou que 
poderiam ser separados do sabão feito a partir da reação de álcalis com gordura de origem animal. Pela primeira 
vez, uma substância orgânica foi convertida em outra, independente da “força vital”.
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Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
Friedrich Wöhler, em 1828, sintetizou a ureia, uma substância encontrada 
anteriormente na urina e no sangue. Essa descoberta foi crucial para 
desacreditar a teoria da força vital.
Friedrich Wöhler (1800-1882)
Fonte: https://commons.wikimedia.org
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
Depois dos experimentos de Wöhler, outros cientistas buscaram a obtenção de distintas 
substâncias orgânicas em laboratório, e verificaram que o elemento fundamental 
presente, em todos os compostos orgânicos, é o carbono.
A partir de 1858, Kekulé definiu a Química Orgânica como sendo a química dos 
compostos de carbono.
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Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
Alguns objetos de estudo da Química Orgânica:
• alimentos;
• cosméticos;
• medicamentos;
• polímeros;
• tintas;
• combustíveis;
• “seres vivos”;
• agrotóxicos.
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Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
O carbono
Apesar de não representar o elemento mais abundante, o estudo dos compostos de carbono se justifica pela 
ampla variedade de compostos orgânicos caracterizados ou sintetizados. Além disso, as moléculas essenciais 
para manutenção da vida são orgânicas.
59%21%
12%
8%
Elementos mais abundantes no 
corpo humano
Oxigênio Carbono Hidrogênio Outros
25.80%
49.50%
7.60%
4.70%
3%
2.60% 2.10%
2.00%
0.90%1.40%
Abundância dos elementos 
químicos na crosta terrestre
Silício Oxigênio Alumínio Ferro Cálcio
Sódio Potássio Magnésio Hidrogênio Outros
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Química orgânica
Histórico da Química Orgânica, conceitos e aplicações
O carbono é um elemento do grupo 14 da tabela periódica.
Os átomos de carbono têm 4 elétrons de valência e podem 
formar 4 ligações covalentes entre si ou com outros 
elementos não metálicos.
Carbono (C)
Número atômico 6
Número de massa 12
Massa atômica 12,0107(8)
Estados de oxidação -4
+2
+3
+4
Configuração 
eletrônica
[He] 2s22p2
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Revisando a estrutura do átomo
O átomo consiste em um núcleo denso, carregado 
positivamente e que é rodeado por elétrons.
O núcleo atômico é formado por partículas subatômicaspositivas (prótons) e neutras (nêutrons). Como a massa dos 
elétrons é negligenciável, o somatório das partículas 
subatômicas nucleares define a massa do átomo.
Fonte: https://commons.wikimedia.org
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Orbitais Atômicos
De acordo com o modelo atômico quântico, o comportamento de um elétron, em um átomo, é descrito pela 
solução de uma equação matemática de onda, denominada função de onda, ou orbital.
Cada nível ou camada de energia possui um ou mais subníveis de energia, contando com número e tipos 
diferentes de orbitais. 
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Configuração eletrônica
A distribuição de elétrons em um átomo 
busca o arranjo de menor energia, ou 
configuração eletrônica fundamental. Nessa 
configuração, os elétrons ocupam os orbitais 
dos subníveis por ordem crescente de 
energia, seguindo o diagrama traçado por 
Linus Pauling. 
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Configuração eletrônica
Cada orbital pode comportar, no máximo, 
dois elétrons com orientações diferentes de 
spin (para cima - ↑ ou para baixo - ↓). 
Se dois ou mais orbitais de mesma energia 
estão disponíveis, os elétrons ocupam cada 
um dos orbitais com spin paralelos até que 
todos sejam ocupados pela metade.
Configuração eletrônica do estado fundamental do carbono.
Fonte: https://commons.wikimedia.org
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Ligações Químicas
o São forças de interação entre átomos responsáveis pela formação de moléculas, aglomerados atômicos e 
compostos iônicos e suas propriedades físicas e químicas.
o Podem ser classificadas em: 
o Iônica – Ligação entre metais e não metais, onde há a transferência de um ou mais elétrons de um átomo 
para outro, criando íons; 
o Covalente – Ligação entre elementos não metais, onde há compartilhamento de elétrons de valência; 
o Metálica – Ligação entre metais puros.
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Ligações Covalente e Estruturas de Lewis
o As estruturas de Lewis são um modo simplificado de 
representar ligações covalentes. Os elétrons de valência são 
representados por pontos ao redor do símbolo químico;
o A estabilidade de uma molécula é atingida quando todos os 
átomos alcançam a configuração de gás nobre.
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Teoria de ligação de valência (TLV)
o Segundo a teoria de ligação de valência, uma ligação 
covalente é formada pela aproximação de dois átomos de tal 
maneira que o orbital ocupado de um se sobreponha ao 
orbital ocupado pelo outro. Como resultado, os elétrons 
ficam emparelhados e são atraídos por ambos os núcleos;
o Os átomos se mantém unidos em uma distância ótima entre 
núcleos, a fim de alcançar máxima estabilidade.
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Teoria de orbital molecular (OM)
o A teoria de OM explica a formação de ligações 
covalentes como sendo o resultado da combinação 
matemática de orbitais atômicos em átomos 
distintos para formar orbitais moleculares;
o O OM descreve uma região do espaço em uma 
molécula onde existe maior probabilidade de se 
encontrar os elétrons;
o O OM possui forma, tamanho e energia específicos. 
A combinação dos orbitais pode ocorrer de duas 
formas: aditiva (OM de menor energia – orbital 
molecular ligante) ou subtrativa (OM de maior 
energia – orbital molecular antiligante).
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Hibridização de orbitais 
o Apesar de ser útil para representar as ligações covalentes de uma molécula, 
a estrutura de Lewis não explica a estrutura tridimensional de algumas 
moléculas, como, por exemplo, o metano (CH4); 
o Em 1931, Linus Pauling mostrou que a combinação, ou hibridação de 1 
orbital s e 3 orbitais p formam 4 orbitais atômicos que justificam a 
orientação tetraédrica do metano (híbridos sp3).
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Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Hibridização de orbitais 
o Em 1931, Linus Pauling mostrou que a combinação, ou 
hibridação de um orbital 2s e três orbitais 2p formam 4 
orbitais atômicos que justificam a orientação 
tetraédrica do metano (híbridos sp3).
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Hibridização de orbitais 
o A hibridização do orbital 2s com apenas 2 orbitais 2p, gera 3 orbitais híbridos sp2 e um orbital 2p se mantém 
inalterado;
o Quando dois carbonos hibridizados sp2 se sobrepõem formam ligação do tipo σ. Os orbitais 2p se sobrepõem 
lateralmente, originando uma ligação π (ligação dupla). 
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Estrutura atômica e molecular
• Hibridização de orbitais 
A hibridização do orbital 2s com apenas 1 orbital 2p, gera 2 orbitais híbridos sp e 2 orbital 2p se mantém 
inalterado.
A sobreposição de dois orbitais hibridizados do tipo sp forma ligação do tipo σ. Os 2 orbitais 2p se sobrepõem 
lateralmente, originando 2 ligações π. Neste caso, o átomos de carbono compartilham seis elétrons por meio de 
ligação covalente tripla.
AULA 01: INTRODUÇÃO AO ESTUDO DA QUÍMICA ORGÂNICA / ORBITAIS ATÔMICOS E MOLECULARES
Química orgânica
Bibliografia
SOLOMONS, T. W. G. Química orgânica. Rio de Janeiro: 
LTC, 2001-2002. v. 2. 
BRUICE, P. Y. Química orgânica. v. 1. 4. ed. São Paulo: 
Pearson, 2006.
VOLLHARDT, K. P. C,. SHORE, N. E. Química orgânica. 4. 
ed. [s./l.]: Bookman, 2004
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Química orgânica
VAMOS AOS PRÓXIMOS PASSOS?
Unidade 3 - Ligações químicas
3.1 Ligações químicas;
3.2.Polaridade de moléculas orgânicas;
3.3 Forças moleculares;
3.4 Carga formal.
AVANCE PARA FINALIZAR 
A APRESENTAÇÃO.