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Química orgânica O PROGRESSO DA QUÍMICA ORGÂNICA 1 Sumário Introdução ...........................................................................................................................................2 Objetivos ..............................................................................................................................................2 1. Química orgânica .......................................................................................................................2 1.1. O surgimento da vida ................................................................................................ 2 1.2. O progresso da Química Orgânica............................................................................. 4 Exercícios .............................................................................................................................................6 Gabarito ...............................................................................................................................................6 Resumo ................................................................................................................................................6 2 Introdução Na apostila O Progresso da Química Orgânica, vamos aprender um pouco sobre a teoria mais aceita entre os cientistas para explicar a origem da vida no universo e, consequentemente, dos compostos orgânicos. Entenderemos que apesar do homem utilizar a Química Orgânica desde os primórdios da civilização, seu progresso como ciência começou apenas a partir do século XIX com a síntese da ureia. Veremos que devido aos avanços científicos, a Química Orgânica deixou de ser a ciência que estuda apenas os compostos presentes em seres vivos, para se tornar a ciência que estuda os compostos de carbono. Objetivos • Compreender que a matéria é constituída de átomos; • Entender um pouco sobre a teoria do Big Bang; • Verificar como a Química orgânica passou a ser o estudo dos compostos de carbono. 1. Química orgânica 1.1. O surgimento da vida Você já parou para pensar sobre como pode ter surgido a vida em nosso planeta? Existem algumas teorias que propõe explicações para o que possa ter acontecido nos primórdios do nosso universo. Uma das mais aceitas é conhecida como Teoria do Big Bang. Segundo essa teoria em um determinado tempo finito de sua história, o universo estava quente e denso. Então ele entrou em colapso, como em uma explosão, e começou a expandir. Isso pode ter acontecido a cerca de 15 bilhões de anos atrás. Essa explosão teria propiciado a formação de hidrogênio e do hélio que são substâncias simples e leves. Posteriormente, as reações nucleares que ocorriam e ocorrem entre esses elementos nas estrelas transmutaram formando os demais elementos que conhecemos. 3 Nesse ambiente caótico e muito energético, propõe-se que ocorreram reações químicas complexas que permitiam o surgimento das primeiras moléculas orgânicas. Posteriormente, a partir de compostos simples, formaram-se compostos orgânicos ainda mais complexos como as proteínas os açúcares, o DNA (que contém a informação genética). Por fim esses compostos por algum motivo acabaram unindo-se e formando as primeiras células, a partir das quais, surgiram toda a vida existente na terra. FIQUE ATENTO! Mas, apesar das divergências em relação ao surgimento da vida, uma coisa é certa: toda as coisas existentes no universo, sejam elas de origem animal, vegetal ou mineral, são constituídas por átomos. Os cientistas já conseguiram identificar 118 elementos químicos em nosso planeta. Eles estão organizados na Tabela Periódica (figura 01). Esses elementos podem se combinar e gerando uma variedade gigantesca de compostos, materiais e sustâncias. 01 Tabela periódica dos elementos químicos. Apesar da Teoria do Big Bang ser a mais aceita pra explicar a origem do universo vale lembrar que uma teoria nem sempre corresponde à verdade. Essa teoria foi bastante desenvolvida pelo astrônomo Fred Holey, que atualmente se opõe a ela. 4 SAIBA MAIS! Mais de 11 milhões de sustâncias químicas já foram identificadas e/ou sintetizadas. Dessas, cerca de 40 mil estão presentes no nosso dia. O desenvolvimento da Química Orgânica contribuiu muito para o avanço na síntese e identificação de grande parte desses compostos. Mas como e quando será que começaram os estudos relacionados à Química Orgânica? Vamos aprender no próximo tópico. 1.2. O progresso da Química Orgânica Desde os primórdios da civilização o ser humano vem utilizando substâncias orgânicas e suas reações. Bebidas alcoólicas como o vinho e produtos de limpeza como o sabão, são produzidos desde os tempos mais antigos. Plantas e ervas também já eram utilizadas há muito tempo para fins medicinais. Até mesmo os homens da pré-história já utilizavam corantes para desenhar nas cavernas (figura 02). 02 Utilização de corantes pelos homens pré-históricos. Átomos X elementos químicos Os elementos químicos são um conjunto de átomos iguais. Enquanto os átomos são a menor fração desse conjunto e, de forma simplificada, é constituído de um núcleo rodeado por elétrons. . 5 CURIOSIDADE Mas Química Orgânica começou a se fundamentar apenas a partir do século XIX com a queda da teoria do vitalismo, proposta de Berzelius (1779-1848). Segundo essa teoria os compostos orgânicos teriam origem nos seres vivos e não poderiam ser sintetizados no laboratório. Enquanto os compostos inorgânicos seriam aqueles vindos de materiais não vivos. No entanto, essa perspectiva para a Química Orgânica mudou quando em 1828, Friedrich Wöhler (1800-1882) produziu, acidentalmente, a ureia a partir do aquecimento de um mineral inorgânico o cianato de amônio (figura 03). Esse composto está presente na urina e no sangue dos mamíferos. 03 Representação da síntese da ureia pelo aquecimento do cianato de amônio. Desse modo, iniciou-se a evolução da Química Orgânica, pois a síntese dos compostos orgânicos era possível. Novos estudos foram desenvolvidos referentes ao isolamento e a identificação dos compostos. Com isso, a Química Orgânica passou a ser definida como o estudo dos compostos que contêm carbono. Assim, é objeto de estudo da Química Orgânica a maioria das moléculas necessárias à vida como as proteínas e as enzimas, porque contêm carbono, além dos vários compostos utilizados como fonte de alimento e energia. Compostos que ultrapassam as barreiras da natureza ao serem sintetizados no laboratório, A descoberta do fogo foi a primeira utilização de compostos orgânicos pelo ser humano. Quase tudo que sofre combustão é um composto orgânico. 6 possibilitando evitar a escassez de produtos que até então seriam encontrados apenas na natureza. Apesar da Química Orgânica estudar a maioria dos compostos que contém carbono, nem todos os compostos que contém esse elemento são estudados na Química Orgânica, uma vez que apresentam propriedades que os conferem características de compostos inorgânicos. Exercícios 1) (Autora, 2019) O que a teoria do vitalismo afirma? 2) (Autora, 2019) A síntese da ureia promoveu o progresso e a mudança da perspectiva da química orgânica. Explique por quê.3) (Autora, 2019) O que é matéria? Gabarito 1) Que os compostos orgânicos teriam origem apenas de organismos vivos. 2) Com a síntese da ureia descobriu-se que era possível produzir compostos orgânicos a partir de compostos inorgânicos, rompendo o conceito de que os compostos orgânicos seriam originados apenas de organismos vivos. 3) Matéria é tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço. Logo, constituída de átomos. Resumo Nesta apostila, aprendemos que o Big Bang é a teoria mais aceita para explicar o surgimento da vida no universo. Vimos que reações nucleares de substâncias simples deram origem a elementos mais pesados, que posteriormente reagiram para formar os compostos orgânicos e todos os demais existes no universo. Com isso, enfatizamos que todas as coisas existentes são constituídas por átomos. Compreendemos como ocorreu o progresso da Química Orgânica desde a queda do vitalismo até a síntese da ureia. Assim, entendemos que os compostos orgânicos podem ser produzidos a partir de substâncias inorgânicas. 7 Assim, a Química orgânica deixa de ser a ciência que estuda apenas os compostos oriundos de organismos vivos, para se tornar um ramo científico responsável por estudar os compostos de carbono. 8 Referências bibliográficas BRUICE, Y. P. Fundamentos de Química orgânica. Volume 1. 2ª edição. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2014. SOLOMONS, T. W. G. Química Orgânica. Volume 1. 10ª edição. Rio de Janeiro: LTC, 2016. USBERCO E SALVADOR. Química 3: Química orgânica. Volume 2. 6ª edição. São Paulo. Editora Saraiva, 2002. Referências imagéticas Figura 01. PIXABAY. Disponível em: <https://pixabay.com/illustrations/science-periodic-table- elements-2227606/> Acesso em: 29/05/2019 às 19h09min. Figura 02. PIXABAY. Disponível em: < https://pixabay.com/pt/photos/arte-rupestre-pedra-arte- abstract-375225/>. Acesso em: 29/05/2019 às 19h09min. Figura 03. Autora.
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