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G R A D U A Ç Ã O ME. ÉRICA SIMIONATO MACHADO RIEGER Princípios da Química e Cosmetologia Híbrido GRADUAÇÃO Princípios de Química e Cosmetologia Me. Érica Simionato Machado Rieger C397 CENTRO UNIVERSITÁRIO DE MARINGÁ. Núcleo de Educação a Distância; RIEGER, Érica Simionato Machado. Princípios da Química e Cosmetologia. Érica Simionato Ma- chado Rieger. Maringá-PR.: Unicesumar, 2019. 168 p. “Graduação - EAD”. 1. Química. 2. Cosmetologia . 3. EaD. I. Título. ISBN 978-85-459-1965-0 CDD - 22 ed. 540 CIP - NBR 12899 - AACR/2 NEAD - Núcleo de Educação a Distância Av. Guedner, 1610, Bloco 4 - Jardim Aclimação CEP 87050-900 - Maringá - Paraná unicesumar.edu.br | 0800 600 6360 Impresso por: Coordenador de Conteúdo Lilian Rosana dos Santos Moraes. Designer Educacional Janaína de Souza Pontes. Revisão Textual Cintia Prezoto Ferreira e Érica Fernanda Ortega. Editoração Bruna Stefane Martins Marconato. Ilustração Mateus Calmon. Realidade Aumentada Kleber Ribeiro, Leandro Naldei e Thiago Surmani. DIREÇÃO UNICESUMAR Reitor Wilson de Matos Silva, Vice-Reitor e Pró-Reitor de Administração Wilson de Matos Silva Filho, Pró-Reitor Executivo de EAD William Victor Kendrick de Matos Silva, Pró-Reitor de Ensino de EAD Janes Fidélis Tomelin, Presidente da Mantenedora Cláudio Ferdinandi. NEAD - NÚCLEO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA Diretoria Executiva Chrystiano Mincoff, James Prestes e Tiago Stachon; Diretoria de Graduação e Pós-graduação Kátia Coelho; Diretoria de Permanência Leonardo Spaine; Diretoria de Design Educacional Débora Leite;Fukushima; Gerência de Projetos Especiais Daniel F. Hey; Gerência de Produção de Conteúdos Diogo Ribeiro Garcia; Gerência de Curadoria Carolina Abdalla Normann de Freitas; Supervisão de Projetos Especiais Yasminn Talyta Tavares Zagonel; Projeto Gráfico José Jhonny Coelho e Thayla Guimarães Cripaldi; Fotos Shutterstock PALAVRA DO REITOR Em um mundo global e dinâmico, nós trabalha- mos com princípios éticos e profissionalismo, não somente para oferecer uma educação de qualida- de, mas, acima de tudo, para gerar uma conversão integral das pessoas ao conhecimento. Baseamo- -nos em 4 pilares: intelectual, profissional, emo- cional e espiritual. Iniciamos a Unicesumar em 1990, com dois cursos de graduação e 180 alunos. Hoje, temos mais de 100 mil estudantes espalhados em todo o Brasil: nos quatro campi presenciais (Maringá, Curitiba, Ponta Grossa e Londrina) e em mais de 300 polos EAD no país, com dezenas de cursos de graduação e pós-graduação. Produzimos e revi- samos 500 livros e distribuímos mais de 500 mil exemplares por ano. Somos reconhecidos pelo MEC como uma instituição de excelência, com IGC 4 em 7 anos consecutivos. Estamos entre os 10 maiores grupos educacionais do Brasil. A rapidez do mundo moderno exige dos educadores soluções inteligentes para as ne- cessidades de todos. Para continuar relevante, a instituição de educação precisa ter pelo menos três virtudes: inovação, coragem e compromisso com a qualidade. Por isso, desenvolvemos, para os cursos de Bem-estar, metodologias ativas, as quais visam reunir o melhor do ensino presencial e a distância. Tudo isso para honrarmos a nossa missão que é promover a educação de qualidade nas diferentes áreas do conhecimento, formando profissionais cidadãos que contribuam para o desenvolvimento de uma sociedade justa e solidária. Vamos juntos! BOAS-VINDAS Prezado(a) Acadêmico(a), bem-vindo(a) à Co- munidade do Conhecimento. Essa é a característica principal pela qual a Unicesumar tem sido conhecida pelos nossos alu- nos, professores e pela nossa sociedade. Porém, é importante destacar aqui que não estamos falando mais daquele conhecimento estático, repetitivo, local e elitizado, mas de um conhecimento dinâ- mico, renovável em minutos, atemporal, global, democratizado, transformado pelas tecnologias digitais e virtuais. De fato, as tecnologias de informação e comu- nicação têm nos aproximado cada vez mais de pessoas, lugares, informações, da educação por meio da conectividade via internet, do acesso wireless em diferentes lugares e da mobilidade dos celulares. As redes sociais, os sites, blogs e os tablets ace- leraram a informação e a produção do conheci- mento, que não reconhece mais fuso horário e atravessa oceanos em segundos. A apropriação dessa nova forma de conhecer transformou-se hoje em um dos principais fatores de agregação de valor, de superação das desigualdades, propagação de trabalho qualificado e de bem-estar. Logo, como agente social, convido você a saber cada vez mais, a conhecer, entender, selecionar e usar a tecnologia que temos e que está disponível. Da mesma forma que a imprensa de Gutenberg modificou toda uma cultura e forma de conhecer, as tecnologias atuais e suas novas ferramentas, equipamentos e aplicações estão mudando a nossa cultura e transformando a todos nós. Então, prio- rizar o conhecimento hoje, por meio da Educação a Distância (EAD), significa possibilitar o contato com ambientes cativantes, ricos em informações e interatividade. É um processo desafiador, que ao mesmo tempo abrirá as portas para melhores oportunidades. Como já disse Sócrates, “a vida sem desafios não vale a pena ser vivida”. É isso que a EAD da Unicesumar se propõe a fazer. Seja bem-vindo(a), caro(a) acadêmico(a)! Você está iniciando um processo de transformação, pois quando investimos em nossa formação, seja ela pessoal ou profissional, nos transformamos e, consequentemente, transformamos também a so- ciedade na qual estamos inseridos. De que forma o fazemos? Criando oportunidades e/ou estabe- lecendo mudanças capazes de alcançar um nível de desenvolvimento compatível com os desafios que surgem no mundo contemporâneo. O Centro Universitário Cesumar mediante o Núcleo de Educação a Distância, o(a) acompa- nhará durante todo este processo, pois conforme Freire (1996): “Os homens se educam juntos, na transformação do mundo”. Os materiais produzidos oferecem linguagem dialógica e encontram-se integrados à proposta pedagógica, contribuindo no processo educa- cional, complementando sua formação profis- sional, desenvolvendo competências e habilida- des, e aplicando conceitos teóricos em situação de realidade, de maneira a inseri-lo no mercado de trabalho. Ou seja, estes materiais têm como principal objetivo “provocar uma aproximação entre você e o conteúdo”, desta forma possibilita o desenvolvimento da autonomia em busca dos conhecimentos necessários para a sua formação pessoal e profissional. Portanto, nossa distância nesse processo de crescimento e construção do conhecimento deve ser apenas geográfica. Utilize os diversos recursos pedagógicos que o Centro Universitário Cesumar lhe possibilita. Ou seja, acesse regularmente o Stu- deo, que é o seu Ambiente Virtual de Aprendiza- gem, interaja nos fóruns e enquetes, assista às aulas ao vivo e participe das discussões. Além disso, lembre-se que existe uma equipe de professores e tutores que se encontra disponível para sanar suas dúvidas e auxiliá-lo(a) em seu processo de apren- dizagem, possibilitando-lhe trilhar com tranquili- dade e segurança sua trajetória acadêmica. APRESENTAÇÃO Caro(a) aluno(a), seja bem-vindo(a) ao universo da cosmetologia! Como caráter fundamental, este livro abordará a parte introdutória desta ciên- cia: a química. Estes novos conhecimentos (ou nem tão novos para você) farão toda a diferença durante seus atendimentos clínicos. Na primeira unidade, conheceremos sobre a história da cosmetologia: como se iniciou a produção e utilização dos cosméticos? Quando isso ocorreu? Quais fo- ram os primeiros povos a utilizar-se destes produtos? Você irá descobrir! Ainda na Unidade 1, serão apresentados os termos que são usados na área química para que você entenda sobre o assunto, sendo também abordada a legislação dos produtos cosméticos. Comentando sobre a legislação, este é um tema muito importante, pois evita maiores transtornosentre forne- cedores e clientes destes produtos. Na Unidade 2, com o tema “A química e sua importância na cosmetologia”, serão abordadas as funções inorgânicas (ácido, base, sal e óxido), a escala de pH e sua influência nas funções dos cosméticos, as funções orgânicas e a química da vida ou bioquímica, que abordará as características dos lipídeos, carboidratos, vitaminas, proteínas e a água. A Unidade 3 foi formulada para definir as principais características da pele e seus anexos, a influência deles na permeação dos cosméticos e as principais alterações da pele, hipoderme, cabelos e lâminas ungueais. A penúltima unidade apresenta um dos principais temas abordados na terapêutica clínica: os óleos essenciais e vegetais, compostos capazes de alterar de forma efetiva as disfunções orgânicas sem grandes recursos. Por fim, na Unidade 5, os princípios ativos frequentemente utilizados nos atendimentos terapêuticos foram elencados e expostos de maneira simples e pontual. Sem mais, espero que você se identifique com este livro e com o tema apresentado, porém não esqueça de aprofundar seus estudos com outros livros, sites e artigos científicos. Tenha em mente que o conhecimento nunca se esgota e está em constante renovação. Bom estudo! CURRÍCULO DOS PROFESSORES Me. Érica Simionato Machado Rieger Mestre em Promoção da Saúde pelo Centro Universitário de Maringá na área de concentração Envelhecimento Ativo (2014), especialista em Estética Facial e Corporal (Unicesumar) e graduada em tecnologia em Estética e Cosmética (Unicesumar). Possui experiência docente em nível superior nas disciplinas de Anatomia Humana; Biossegurança, Imunologia e Microbiologia; Fundamentos da Nutrição; Fundamentos da Beleza, Estética, Ética Profissional e Responsa- bilidade Civil; Projeto Integrador I, II e III; Técnicas de Maquiagem e Embelezamento Pessoal; Terapia Capilar; Terapias Complementares; Bioestatística e Epidemiologia. Em nível técnico, experiências nas disciplinas de Eletroterapia; Estética Facial; Farmacologia; Microbiologia e Imunologia. Na especialização, atuou como docente no módulo de Auriculoterapia. Possui experiência docente nos cursos de Estética e Cosmética, Podologia, Fonoaudiologia, Enfer- magem e Farmácia e atua em atendimentos clínicos de estética e cosmetologia. Currículo Lattes disponível em: <http://lattes.cnpq.br/3533888316950653>. Introdução à Química e Cosmetologia 13 A Química e sua Importância na Cosmetologia 43 Aplicação Terapêutica dos Cosméticos 83 Aromaterapia na Saúde Integral 119 Glossário 141 105 Processo inflamatório da pele Utilize o aplicativo Unicesumar Experience para visualizar a Realidade Aumentada. PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM Me. Érica Simionato Machado Rieger • Destacar a importância do conhecimento sobre química para a compreensão da formação dos princípios ativos. • Descrever os primeiros relatos da aplicação dos cosméti- cos no corpo humano, para que haja uma reflexão sobre a evolução desses produtos e de sua aplicabilidade para promover o cuidado, o bem-estar e a saúde do homem contemporâneo. • Apresentar a visão geral sobre a química, de modo que possibilite compreender o processo de formulação de produtos, fornecendo bases sólidas para experiências clínicas com substâncias farmacológicas. • Descrever as normas reguladoras para produção e utili- zação dos cosméticos, a fim de que haja a manipulação adequada destes, por profissionais competentes. História da Química Aplicada à Cosmetologia Conceitos Básicos Sobre Química Legislação da Cosmetologia Introdução à Química e Cosmetologia História da Química Aplicada à Cosmetologia Olá! Nesta primeira etapa dos seus estudos, você precisará conhecer um pouco mais sobre a área da química e da cosmetologia. Talvez você ques- tione o motivo de aprender sobre química neste curso de graduação, então vou te explicar! Para tratar as diversas disfunções, contamos com re- cursos manuais, eletroterápicos e cosmiátricos. Os cosméticos são produtos formados a partir de compostos químicos, cuja ação está relacionada ao tipo e à quantidade de princípios ativos. Lembra da tabela periódica que foi apresen- tada a você no ensino médio? É a partir dela que vamos estudar sobre a cosmetologia. Os elemen- tos químicos presentes na tabela periódica são os mesmos que formam o seu creme facial, o medica- mento que lhe foi prescrito ou mesmo o alimento que você ingere. Compreender as substâncias quí- micas permite avaliar o creme indicado para cada tipo de pele, encontrar o medicamento com ação específica na patologia a ser tratada e possibilita escolher o cosmético adequado para utilizar em associação com um equipamento eletroestético. 15UNIDADE 1 As substâncias químicas presentes nos cos- méticos, de uma maneira geral, possuem duas funções: atuar diretamente no tratamento ou pre- venção de uma disfunção, chamado de princípio ativo, ou garantir meio adequado para a ação dos princípios ativos, que são os demais componentes da fórmula. Então, para eleger o princípio ativo ou o melhor princípio ativo, você deverá ter o conhecimento sobre a composição química dos ativos farmacológicos. É comum, conforme vamos estudando sobre o assunto, surgirem outras perguntas, como: quando houve a primeira utilização desses produtos pelo homem? Qual a importância do conhecimento sobre eles em um atendimento clínico? Quais ca- racterísticas principais dos ativos farmacológicos devemos conhecer para eleger o melhor produto? Em quais áreas do corpo humano irão penetrar? São vários os questionamentos acerca dos co- nhecimentos sobre química e cosmetologia, mas fique tranquilo: ao longo desta unidade, iniciare- mos a descoberta deste incrível mundo dos ativos farmacológicos – descrevo-os como incrível, pois se você souber as características químicas de cada um, existirá uma infinidade de tratamentos e al- terações orgânicas que você conseguirá intervir, basta estudar sobre o assunto! Vamos lá? Muitos se identificam com esta ciência, mas acredito que uma grande parte tenha medo e, até mesmo, aversão a ela. De fato, tudo na vida ocorre com a participação da química, é por meio da união dos vários elementos químicos que há a formação do corpo humano, e as reações que acontecem no seu organismo se devem a esses compostos (MATOS, 2014). O ar, as árvores e a água são formados pela quí- mica, porém de forma errônea, muitas pessoas a veem como algo negativo. Você já deve ter ouvido algum destes comentários: “não coma este alimen- to porque é cheio de ingredientes químicos”, ou “o produto X é ruim, pois tem bastante química”. Na verdade, o que essas pessoas querem dizer é sobre os compostos produzidos em laboratório, as subs- tâncias sintéticas, o que não reflete a real função da química. Esta ciência estuda a constituição, as propriedades e transformações das substâncias (AMARAL, 1995), ou seja, ela analisa quais ele- mentos químicos estão presentes na substância estudada, suas características (cor, consistência, forma) e como ocorre suas modificações (caso um composto se ligue a outro, qual o resultado?), e não meramente produzir produtos sintéticos. A química possibilita o desenvolvimento da sociedade, uma vez que, ao analisar todas as subs- tâncias existentes na natureza, descobre-se suas funções e permite a criação e a transformação des- tas, por exemplo, artigos de higiene, medicamen- tos, instrumentos tecnológicos e equipamentos. Nos cursos da área da saúde, essa disciplina bá- sica tem a função de nortear os futuros profissio- nais quanto ao funcionamento químico normal do organismo, as alterações que ocorrem durante um processo de doença, as substâncias químicas que podem ser utilizadas para melhorar o quadro clínico do paciente ou, até mesmo, produzir a cura, além de estimular a investigação científica por parte dos acadêmicos. Os órgãos, o sangue e a pele também são for- mados por compostosquímicos, mas quando precisamos de tratamento, por exemplo frente a uma acidez sanguínea, como intervir? Como agir quando a pele apresenta fissuras? Quais me- dicamentos devem ser prescritos quando se tem uma doença? Para todos esses exemplos de casos clínicos, hoje, temos a possibilidade de tratar, pois houve, e ainda há, estudos sobre a química tanto dos organismos quanto dos fármacos. Entender os conceitos básicos e aprofundar seus conhecimen- tos permitirão que o aprendizado dessa ciência se torne mais divertido. 16 Introdução à Química e Cosmetologia A química existe desde o desenvolvimento da humanidade, sendo os primeiros relatos da uti- lização dessa ciência pelos gregos antigos. Na China, há também registros do desenvolvimento de elixires para longevidade em tempos muito antigos, e, nessa época, a química era vista como mágica e misticismo realizado por alquimistas (FONSECA; SANTOS, 2012), há associação, até mesmo, com bruxaria. O conhecimento não científico dos povos pri- mitivos sobre o uso de plantas para o tratamento de doenças revela o início da fitoterapia, sendo esta ciência utilizada até hoje, e definida como a utilização de plantas medicinais para o tratamento de doenças (NOGUEIRA; MONTANARI; DON- NICIA, 2009). Isto demonstra que a utilização de substâncias químicas existe desde os primórdios, com o início da fitoterapia, porém por meio de um conhecimento sem bases científicas, ou seja, sem grandes explicações, apenas notavam-se os benefícios da aplicação. No Brasil, a utilização de plantas místicas para prevenção do mal olhado, para benzer e para tra- tamento de doenças persistem até os dias de hoje e ocorre, principalmente, na região amazônica por povos indígenas e afro-brasileiros, sendo que os benefícios se devem ao caráter químico dos componentes das plantas (FERREIRA; TAVA- RES-MARTINS, 2016). A química, como conhecemos atualmente, é chamada de química moderna, tendo Robert Boy- le (1627-1691) como um dos responsáveis pelo seu desenvolvimento (GUTH, 2013). Este irlandês com experiência também em física descobriu, em um de seus estudos, um padrão de comportamen- to dos gases quando comprimidos e publicou o trabalho “Origem e peso do ar”, em que Mariot- te descobriu o mesmo padrão (GOTHCHALK, 2005), sendo chamada Lei de Boyle-Mariote. A partir dos estudos deste pesquisador, a química deixou de ser um misticismo e passou a ser cha- mada de ciência, com técnicas comprovadas. No Brasil, foi em Pernambuco, no Seminário de Olinda, a primeira aula de química do ensino superior e, em 1918, a abertura de cursos para formação em químicos, sendo a área mais antiga a química industrial (NETO, 2017). Para facilitar os estudos, a química é dividida em duas grandes áreas: pura e aplicada, de onde ramificam as outras áreas. A química pura pesqui- sa as substâncias e suas transformações químicas, dividindo-se em: química orgânica, inorgânica, analítica e físico-química. A química aplicada estuda os materiais e métodos adequados para a formulação de produtos químicos (AMARAL, 1995), dividindo-se em: bioquímica, química far- macêutica e química tecnológica ou industrial. A Figura 1 elucida as áreas da química. A geração do impulso nervoso, a digestão, a contração muscular e o metabolismo são situações que podem ser descritas em termos químicos, assim como suas condições anormais e patológicas e seus tratamentos. Todas essas diferentes funções envolvem interações complexas entre as moléculas. Fonte: Vanputte, Regan e Russo (2016, p. 24). 17UNIDADE 1 QUÍMICA PURA Analítica Orgânica Inorgânica Físico- química QUÍMICA APLICADA Química Farmacêutica Química Tecnológica ou Industrial Bioquímica QUÍMICA PURA Analítica Orgânica Inorgânica Físico- química QUÍMICA APLICADA Química Farmacêutica Química Tecnológica ou Industrial Bioquímica Figura 1 - Representação das áreas da química Fonte: a autora. A divisão das áreas da química é realizada somente para facilitar o aprendizado e a pesquisa, porém o estudo das funções dos elementos e substâncias químicas dependem de todas as áreas da química, acrescentado por outros ramos da ciência, como a física, a biologia e a matemática. Iremos descobrir o motivo ao longo desta unidade. Você já teve a curiosidade de saber do que um de- terminado objeto é formado? Ou de quantos com- ponentes ele é formado? O ramo científico que quantifica os componentes dos materiais ou subs- tâncias e os nomeia é a Química Analítica. Nela os cientistas estudam a quantidade e qualidade de substâncias e/ou elementos químicos presentes em determinado material estudado (MOORE, 2008). Foi por meio desta área que hoje sabemos que proteínas são importantes para a formação do corpo humano e a quantidade diária necessária, também o motivo de que o tabaco faz mal para a saúde, entre muitos outros saberes, que só podem ser conhecidos por estudarmos essa ciência. A química analítica é dividida em análise qua- litativa e quantitativa. A análise qualitativa iden- tifica os tipos de elementos, íons, moléculas que constituem a amostra pesquisada; e a quantitativa define a quantidade destes componentes. Quando descobre-se um novo material, o ideal é realizar primeiro um estudo qualitativo, para verificar quais são seus componentes e, posteriormente, uma análise quantitativa dos componentes, ou seja, irá definir a quantidade destes elementos (DIAS et al., 2016). Algumas etapas são realizadas para a análise quantitativa de uma determinada substância, são elas, em sequência: “ Seleção do método, obtenção de uma amostra representativa, preparo da amos- tra, definição de réplicas da amostra, dis- solução da amostra, eliminação de inter- ferentes, medição de uma propriedade do analito, cálculo dos resultados, estimativa de confiabilidade dos resultados (MERCÊ, 2012, p. 37-38). 18 Introdução à Química e Cosmetologia Na físico-química, a matéria é estudada tanto pelas suas propriedades físicas como químicas (PANITZ, 2003) com o propósito de determinar o comportamento de um sistema químico (MOO- RE, 2008). Para entendermos as transformações da matéria, por exemplo, como uma substância química pode evaporar, precisamos conhecer tam- bém sobre suas propriedades físicas, que seriam a concentração, forças intermoleculares, tempera- tura, entre outras. A físico-química é subdividida em Termodinâmica; Cinética Química; e Estrutura Molecular e Atômica, e percebemos a forte relação entre essas duas ciências ao analisarmos a tabela periódica, a qual descreve as características físicas e químicas dos elementos. De fato, a química inte- rage não somente com a física, mas também com a biologia e a matemática e é por meio desta relação com outras áreas que podemos estudar profun- damente as substâncias e suas transformações e desenvolver tecnologias cada vez mais avançadas (VOLLHARDT; SCHORE, 2013). A divisão entre química orgânica e inorgânica foi proposta, em 1777, pelo químico sueco Tor- bern Olof Bergman (SENAI, 2015). Este definiu que a matéria extraída de seres vivos seria estuda- da pela química orgânica e os compostos minerais estudados pela química inorgânica. A química inorgânica estuda sobre todos os compostos existentes, exceto compostos que pos- suem átomos de carbono, os quais são investiga- dos pela química orgânica (SENAI, 2015; GOMES; DAMAZIO, 2009). A química inorgânica vem evoluindo ao longo do tempo exponencialmente, e este crescimento é percebido, principalmente, em áreas que as pesquisas impactam mais como “a física da matéria condensada, a ciência dos ma- teriais e a química do meio ambiente” (WELLER et al., 2017). A química inorgânica direciona seus estudos para quatro substâncias: ácidos, bases, sais e óxidos. Um mineral é um sólido de ocorrência natural com um arranjo atômico altamente ordenado e uma composição química homogênea e defi- nida (mas não necessariamente fixa). Minerais são frequentemente formados por processos inorgânicos.(Cornelis Klein e Barbara Dutrow) A química orgânica estuda sobre compostos que contêm carbono em suas cadeias, sendo que estes são mais numerosos que os compostos inorgâni- cos. São formados, por meio do elemento carbono, os hidrocarbonetos, álcoois, éster, éter, aldeídos, cetonas e aminas. Sobre este ramo da química, veremos de maneira aprofundada na próxima unidade. A química farmacêutica investiga, planeja e desenvolve novos fármacos utilizados para o tra- tamento de patologias, seus estudos abrangem áreas da “química, bioquímica, biologia molecu- lar, fisiologia e farmacologia” (MENEZES, 2005, on-line). Esta ciência correlaciona os estudos das substâncias e suas ações sobre o organismo, por isso os cientistas deste ramo devem ter pensamen- to crítico e serem criativos. A bioquímica, a química da vida, é uma ciência comum nos cursos da área da saúde. Seu objetivo é investigar os fatores determinantes para a for- mação e função de todos os organismos biológi- cos. Estudos bioquímicos foram os responsáveis por descobrir que o funcionamento de todos os organismos vivos é semelhante (NELSON; COX, 2014). Esta ciência estuda as biomoléculas, como os carboidratos, lipídios, vitaminas, proteínas, o metabolismo, enzimas, entre outros. 19UNIDADE 1 A química industrial é responsável por transfor- mar elementos já existentes na natureza em mate- riais que facilitem o cotidiano da população. São exemplos de produtos fabricados pela indústria química: alimentos, vestuários, artigos de constru- ção, objetos plásticos, medicamentos, cosméticos, ou seja, uma infinidade de itens que utilizamos no dia a dia e não nos damos conta. Ela também trans- forma substâncias químicas, que não poderíamos utilizar diretamente (por exemplo, ácido sulfúrico, soda, formol), em produtos propícios para o uso, como: cosméticos, perfumes, medicamentos, ar- tigos de limpeza (GAUTO; ROSA, 2013). A saber, segundo o estudo de Oliveira (2005), a indústria química brasileira, em 2004, apresentou um fatu- ramento expressivo, sendo US$ 3,4 bilhões obtidos por meio de produtos de higiene pessoal. Você já deve ter percebido que todas as áreas da química, devido ao seu caráter investigativo, descritivo e ex- perimental, são relevantes para a evolução tecnoló- gica. O impacto econômico dessa ciência é notável, por isso as pesquisas devem ser estimuladas. Por fim, além de ser explicada por meio de vá- rias áreas da química, a cosmetologia também faz parte dos estudos da física, biologia e matemática. Ela estuda desde a formulação de um cosmético até a sua aplicação final (RIBEIRO, 2010) e teve seus primeiros relatos pelos povos primitivos, que faziam o uso de produtos naturais para ornamen- tar seus corpos, como um culto de cunho religioso (KADUNC et al., 2012). A saber, ainda fazemos uso, atualmente, de vá- rios produtos utilizados nos tempos mais antigos O estudo da bioquímica mostra como o conjunto de moléculas inanimadas que constituem os orga- nismos vivos interagem para manter e perpetuar a vida exclusivamente pelas leis físicas e químicas que regem o universo inanimado. Fonte: Nelson e Cox (2014, p. 1). da história. Um exemplo é o emulsificante Cold Cream, desenvolvido pelo médico Claudius Galen por volta de 180 d.C.: esse produto à base de cera de abelha é utilizado como veículo cosmético até hoje. A expansão da indústria cosmética ocorreu no final do século XX com a criação de produtos para o embelezamento de corpo, e rosto e para prevenção do envelhecimento. “ O termo cosmecêutico foi introduzido por Albert Kligman, em 1938, quando o con- gresso americano aprovou o Food, Drug and Cosmetic Act, que, pelo seu estatuto, definia um produto tópico como medicamento ou cosmético (KADUNC et al., 2012). Os cuidados com a beleza e a saúde do corpo são uma preocupação antiga que vigora até os dias atuais. É um desejo do homem ter uma boa saúde, porém não somente ser saudável, a busca pela valorização, bem-estar e autoestima também são desejáveis. Para alcançar esses objetivos, a cosme- tologia e a química são ciências que complemen- tam nossos tratamentos clínicos, por isso grande importância em estudá-los. O conhecimento dessas ciências, segundo Ri- beiro (2006), é fundamental, pois proporciona ao profissional da saúde subsídio para entender as mudanças das estruturas do corpo humano, quando tratadas com esses produtos, pois os cos- mecêuticos afetam, de maneira considerável, a estrutura da pele mediante seus componentes químicos. 20 Introdução à Química e Cosmetologia A fim de compreendermos as formulações dos produtos cosméticos ou farmacológicos, precisa- mos, primeiramente, conhecer os conceitos bási- cos sobre a química, assim, o profissional saberá o que existe na formulação escolhida e permitirá entregar resultados mais satisfatórios e reduzir o risco de efeitos danosos ao cliente/paciente. Quando preciso comprar um produto e não tenho experiência sobre sua eficácia, o correto é ler a sua composição química, que está descrita na embalagem, porém, para interpretar as informa- ções, preciso ter conhecimentos básicos sobre es- tes ingredientes. Neste tópico, vamos descobrir as nomenclaturas mais utilizadas e seus significados. • Macroscópico: estruturas ou fenômenos que vemos sem auxílio de instrumentos ou equipamentos de ampliação. Ao vermos a nossa pele, enxergamos essa estrutura macroscópica. • Microscópico: estruturas ou fenômenos que não temos condições de visualizá-los sem o auxílio de equipamentos. Como no exemplo acima, as estruturas que compõe a nossa pele não podem ser vistas a olho nu. Conceitos Básicos sobre Química 21UNIDADE 1 • Matéria: é tudo aquilo que possui massa e ocupa um lugar no espaço, é formada por um con- junto de átomos. São exemplos de matéria: o corpo humano, o ar, a água e os cosméticos. • Átomo: unidade elementar da matéria, é formado por núcleo e elétrons e sua função é cons- tituir a matéria. O átomo é uma partícula extremamente pequena e pode se ligar para formar moléculas. A junção de dois átomos, ou de três átomos, pode parecer insignificante, porém as funções e características dessas composições poderão ser extremamente diferentes. • Propriedades da matéria: são as características apresentadas, que diferem uma das outras, como: ponto de fusão e ebulição, cor, densidade, solubilidade, tenacidade, dureza, impermea- bilidade, combustão, divisibilidade, comprimento, elasticidade, inércia, massa, volume e com- pressibilidade. • Estados físicos da matéria: a matéria pode apresentar-se sob forma sólida, líquida ou gasosa. • Gás ou vapor: a matéria não possui forma física definida ou volume, sua forma será defini- da, somente se colocada em um recipiente (Figura 2). Suas moléculas não possuem coesão (Figura 3). • Líquido: não contém forma física definida, mas possui volume. Assim como o gás, a matéria líquida toma forma conforme o recipiente que ela é colocada, e suas moléculas apresentam-se pouco distanciadas. • Sólido: sua forma física e volume são bem definidos, as moléculas apresentam-se coesas. Um desafio para os químicos é modificar a composição ou a estrutura das moléculas de uma maneira controlada, criando novas substâncias com propriedades diferentes. Fonte: Brown et al. (2005, p. 4). Figura 2 - Definição quanto à forma e volume dos estados sólido, líquido e gasoso da matéria 22 Introdução à Química e Cosmetologia Como você pôde notar na Figura 2, o diamante possui forma e volume definidos; a água não possui forma definida, somente volume; e o gás não possui forma e volume definidos. Figura 3 - Coesão entre as moléculas nos estados sólidos, líquidos e gasosos • Corpo da matéria: é uma porção limitada da matéria (exemplo: o caule de uma árvore). • Objeto: é o resultado da transformação do corpo da matéria (exemplo: uma cadeira). Matéria, corpo e objeto estão representados na Figura 4. Na Figura a seguir, a árvore representa a matéria, o caule representa o corpoda matéria e a cadeira o objeto. Figura 4 - Demonstração sobre a matéria, corpo e objeto 23UNIDADE 1 Figura 5 - Tabela periódica atual • Compostos: combinação de dois ou mais elementos diferentes, pode ser dividido por meio de reações químicas. A água é um composto, formado pela união de Hidrogênio e Oxigênio (H2O). A diferença entre compostos está entre os tipos de átomos presentes e ao arranjo que estes fazem (BROWN et al., 2005). A esta explicação, segue o exemplo com a Figura 6, o catecol é um composto orgânico que, quando sofre uma reação de oxidação, gera a benzoquinona, utilizado como antisséptico tópico. Já o resorcinol é um componente ácido utilizado como queratolítico, suas características químicas estão associadas ao fenol. As duas fórmu- las químicas apresentam os mes- mos componentes, porém ligações diferentes e, consequentemente, funções biológicas distintas. • Substâncias: qualquer matéria com característica e propriedade constante, ou seja, definida. Independentemente das variáveis, como temperatura e pressão, suas características são preserva- das. Existem inúmeras substâncias, por exemplo: a água destilada, o etanol e o cloreto de sódio. • Mistura: resultado da união de duas ou mais substâncias, que, obrigatoriamente, devem con- servar suas características. • Elementos: substância que não pode ser dividida por reação química. Os elementos são repre- sentados pela primeira letra em maiúsculo e, quando há, a segunda minúscula. São conhecidos, atualmente, 118 elementos, sendo que estes estão ordenados na tabela periódica (Figura 5). São exemplos: hidrogênio (H), cálcio (Ca), potássio (K) e zinco (Zn). Não metais Metal Gases Nobres Lantanoides Actinoides Metaloide Halogênios Metais alcalinos Metais de transição Metais alcalinos terrosos Catecol Resorcinol Figura 6 - Moléculas de Catecol e Resorcinol 24 Introdução à Química e Cosmetologia • Molécula: espécime química formada com, pelo menos, dois átomos. • Massa: é representada pela quantidade e tipo de átomos que constituem a matéria (PIRES, 2008). Para materiais sólidos, sua medida é expressa, na maioria das vezes, em gramas. Para medições mais precisas, é indicado a verificação em uma balança analítica (MERCÊ, 2012). • Volume: é o espaço ocupado pela matéria, essa medida é utilizada para materiais líquidos, assim o valor é expresso em litros ou mililitros (MERCÊ, 2012). • Mol: unidade de medida de uma matéria (molécula, átomos, íons). Essa unidade de medida é comparada com uma dezena, dúzia ou centena. “Assim como o quilograma é uma quantidade padrão da grandeza massa, o mol é uma quantidade padrão da grandeza quantidade de matéria” (SILVA, ROCHA-FILHO, 1995). • Massa atômica: é a massa de um único átomo, que seria a massa de um único elemento químico e é medida em g/mol (MERCÊ, 2012). • Massa molecular: “somatório das massas atômicas de todos os átomos que compõe uma molécula, expressa em g/mol” (MERCÊ, 2012). • Energia: é a capacidade de desempenhar uma atividade. Todos os seres vivos precisam de energia para o seu bom funcionamento. • Energia química: “é uma forma de energia armazenada nas unidades estruturais das substân- cias químicas [...]. Quando elas participam de reações químicas, a energia química é liberada, armazenada ou convertida” (CHANG; GOLDSBY, 2013). • Eletrólitos: “substâncias cujas moléculas dissociam, ou se partem em íons” (LEWIS et al., 2013). • Íons: átomo que pode ter carga positiva ou negativa. • Cátions: íons com carga positiva, por exemplo: Na+ (sódio) e K+ (potássio). • Ânions: íons com carga negativa, por exemplo: cloro (Cl-) e iodeto (I-). Agora ficou fácil entender como se dá a formação do corpo humano: os átomos se unem e formam as moléculas. Várias moléculas se organizam e constituem as células; estas formam os tecidos; e, por fim, 25UNIDADE 1 os órgãos, que unidos a outros órgãos chamamos de sistema. O trabalho entre eles permite as funções orgânicas, como respiração, excreção, digestão, entre outras. Esse esquema está representado na Figura 7. Como você pode ver, na sequência, temos o átomo, a célula, o organismo formado por sistemas e o resultado desta união: o corpo humano. Figura 7 - Constituição do corpo humano 26 Introdução à Química e Cosmetologia Agora que já temos uma base teórica sobre quí- mica e cosmetologia, e somado às nossas expe- riências diárias, é correto afirmar que os produtos químicos podem nos ajudar a restabelecer a saúde ou podem ser os causadores de uma doença, isto dependerá do tipo de produto, a quantidade apli- cada e a frequência de uso. A Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA) é o órgão do Ministério da Saúde que tem por objetivo “ [...] proteger e promover a saúde da popula- ção, por intermédio do controle sanitário da produção e da comercialização de produtos e serviços submetidos à vigilância sanitária, in- cluindo os cosméticos (BRASIL, 2007, on-line) As empresas que desejam produzir, importar ou armazenar produtos cosméticos devem seguir a legislação tanto de fabricação quanto registro e autorização da ANVISA. Para que as indústrias utilizem de normas claras para a produção de produtos e, consequentemente, estes não causem efeitos danosos na pessoa que os aplica, as leis são importantes. Em forma de Reso- luções, a Diretoria Colegiada determina as regras, a fim de representar a população e tomar decisões. A Legislação da Cosmetologia 27UNIDADE 1 Resolução da Diretoria Colegiada (RDC) que dispõe da definição de produtos cosméticos é a RDC 211, de 14 de julho de 2005, que os agrupa com os produtos de higiene pessoal e perfumes, e os caracteriza como: “ Preparações constituídas por substâncias naturais ou sintéticas, de uso externo nas diversas partes do corpo humano, pele, sistema capilar, unhas, lábios, órgãos genitais externos, dentes e membranas mucosas da cavidade oral, com o objetivo exclusivo ou principal de limpá-los, perfumá-los, alterar sua aparência e ou corrigir odores corporais e ou protegê-los ou mantê-los em bom estado (BRASIL, 2005, on-line). Algumas das primeiras Resoluções que tratam sobre cosméticos são do Grupo Mercado Comum (GMC) MERCOSUL Nº. 07/05 “Classificação de Produtos de Higiene Pessoal, Cosméticos e Perfumes”, 36/04 “Rotulagem Obrigatória Geral para Produtos de Higiene Pessoal, Cosméticos e Perfumes” e 36/99 “Rotulagem Específica para Produtos de Higiene Pessoal, Cosméticos e Perfumes”. Apesar dos cosméticos serem utilizados para regiões externas, não exclui a possibilidade de que esses produtos causam uma reação contrária ao organismo, por isso a ANVISA classifica as preparações quanto ao seu Grau de Risco 1 e 2: “ Grau 1: são produtos de higiene pessoal, cosméticos e perfumes com propriedades básicas ou elemen- tares, cuja comprovação não seja inicialmente necessária e não requeiram informações detalhadas quanto ao seu modo de usar e suas restrições de uso, devido às características intrínsecas do produto. Grau 2: são produtos de higiene pessoal, cosméticos e perfumes que possuem indicações específicas, cujas características exigem comprovação de segurança e/ou eficácia, bem como informações e cui- dados, modo e restrições de uso (BRASIL, 2015, on-line). 28 Introdução à Química e Cosmetologia São produtos pertencentes ao Grau de Risco 1 e 2, os seguintes: Quadro 1 - Produtos de grau 1 TIPOS DE PRODUTOS DE GRAU 1 Água de colônia, Água perfumada, Perfume e extrato aromático Lápis para lábios, olhos e sobrancelhas Amolecedor de cutícula (não cáustico) Lenço umedecido (exceto os com ação antisséptica e/ou outros benefícios específicos que justifiquem a comprovação prévia) Aromatizante bucal Loção tônica facial (exceto para pele acneica) Base facial/corporal, Batom labial e brilho labial, Blush/rouge, Corretivo facial (sem finalidade fotoprotetora) Máscara para cílios Condicionador/creme rinse/ Enxaguatório capilar (exceto os com ação an- tiqueda, anticaspa e/ou outros benefícios es- pecíficos que justifiquemcomprovação prévia) Máscara corporal (com finalidade exclusiva de lim- peza e/ou hidratação) Creme, loção e gel para o rosto (sem ação fo- toprotetora da pele e com finalidade exclusiva de hidratação) Máscara facial (exceto para pele acneica, peeling químico e/ou outros benefícios específicos que jus- tifiquem a comprovação prévia) Creme, loção, gel e óleo esfoliante (“peeling”) mecânico, corporal e/ou facial Modelador/fixador para sobrancelhas Creme, loção, gel e óleo para as mãos (sem ação fotoprotetora, sem indicação de ação protetora individual para o trabalho, como equipamento de proteção individual - EPI - e com finalidade exclusiva de hidratação e/ou refrescância) Neutralizante para permanente e alisante Creme, loção, gel e óleos para as pernas (com finalidade exclusiva de hidratação e/ou refres- cância) Pó facial (sem finalidade fotoprotetora) Creme, loção, gel e óleo para limpeza facial (ex- ceto para pele acneica) Produtos para banho/imersão: sais, óleos, cápsulas gelatinosas e banho de espuma Creme, loção, gel e óleo para o corpo (exceto os com finalidade específica de ação antiestrias, ou anticelulite, sem ação fotoprotetora da pele e com finalidade exclusiva de hidratação e/ou refrescância) Produtos para barbear (exceto os com ação antis- séptica) 29UNIDADE 1 Creme, loção, gel e óleo para os pés (com finali- dade exclusiva de hidratação e/ou refrescância) Produtos para fixar, modelar e/ou embelezar os ca- belos: fixadores, laquês, reparadores de pontas, óleo capilar, brilhantinas, mousses, cremes e géis para modelar e assentar os cabelos, restaurador capilar, máscara capilar e umidificador capilar Delineador para lábios, olhos e sobrancelhas Produtos para pré-barbear (exceto os com ação antisséptica) Demaquilante Produtos pós-barbear (exceto os com ação antis-séptica) Dentifrício (exceto os com flúor, os com ação antiplaca, anticárie, antitártaro, com indicação para dentes sensíveis e os clareadores quími- cos) Protetor labial sem fotoprotetor Depilatório mecânico/epilatório Removedor de esmalte Desodorante axilar (exceto os com ação anti- transpirante) Sabonete abrasivo/esfoliante mecânico (exceto os com ação antisséptica ou esfoliante químico) Desodorante colônia Sabonete facial e/ou corporal (exceto os com ação antisséptica ou esfoliante químico) Desodorante corporal (exceto desodorante íntimo) Sabonete desodorante (exceto os com ação antis- séptica) Desodorante pédico (exceto os com ação an- titranspirante) Secante de esmalte Enxaguatório bucal aromatizante (exceto os com flúor, ação antisséptica e antiplaca) Sombra para as pálpebras Esmalte, verniz, brilho para unhas Talco/pó (exceto os com ação antisséptica) Fitas para remoção mecânica de impureza da pele Xampu (exceto os com ação antiqueda, anticaspa e/ ou outros benefícios específicos que justifiquem a comprovação prévia). Fortalecedor de unhas Xampu condicionador (exceto os com ação antique- da, anticaspa e/ou outros benefícios específicos que justifiquem comprovação prévia). Kajal - Fonte: Brasil (2015, on-line). 30 Introdução à Química e Cosmetologia Quadro 2 - Produtos de grau 2 TIPOS DE PRODUTOS DE GRAU 2 Água oxigenada 10 a 40 volumes (incluídas as cremosas exceto os produtos de uso medicinal) Esfoliante “peeling” químico Antitranspirante axilar Esmalte para unhas infantil Antitranspirante pédico Fixador de cabelo infantil Ativador/ acelerador de bronzeado Lenços umedecidos para higiene infantil Batom labial e brilho labial infantil Maquiagem com fotoprotetor Bloqueador solar/antissolar Produto de limpeza/higienização infantil Blush/rouge infantil Produto para alisar e/ou tingir os cabelos Bronzeador Produto para área dos olhos (exceto os de maquia- gem e/ou ação hidratante e/ou demaquilante) Bronzeador simulatório Produto para evitar roer unhas Clareador da pele Produto para ondular os cabelos Clareador para as unhas químico Produto para pele acneica Clareador para cabelos e pelos do corpo Produto para rugas Colônia infantil Produto protetor da pele infantil Condicionador anticaspa/antiqueda Protetor labial com fotoprotetor Condicionador infantil Protetor solar Dentifrício anticárie Protetor solar infantil Dentifrício antiplaca Removedor de cutícula Dentifrício antitártaro Removedor de mancha de nicotina químico Dentifrício clareador/clareador dental químico Repelente de insetos Dentifrício para dentes sensíveis Sabonete antisséptico Dentifrício infantil Sabonete infantil Depilatório químico Sabonete de uso íntimo Descolorante capilar Talco/amido infantil. Desodorante antitranspirante axilar Talco/pó antisséptico Desodorante antitranspirante pédico Tintura capilar temporária/progressiva/permanente Desodorante de uso íntimo Tônico/loção capilar Enxaguatório bucal antiplaca Xampu anticaspa/antiqueda 31UNIDADE 1 Enxaguatório bucal antisséptico Xampu colorante Enxaguatório bucal infantil Xampu condicionador anticaspa/antiqueda Enxaguatório capilar anticaspa/antiqueda Xampu condicionador infantil Enxaguatório capilar infantil Xampu infantil Enxaguatório capilar colorante/ tonalizante - Fonte: Brasil (2015, on-line). Outras resoluções que abordam assuntos sobre produtos de higiene pessoal, cosméticos e perfumes são: a RDC nº 69, de março de 2016, que trata sobre filtros solares e normatiza a concentração e o princípio ativo permitidos em produtos de higiene pessoal, cosméticos e perfumes; e a RDC nº 48, de março de 2006, que apresenta as substâncias que não podem ser utilizadas em Produtos de Higiene Pessoal, Cosméticos e Perfumes. Todas as Resoluções estão disponíveis no site da Agência Nacional de Vigilância Sanitária e são de fácil acesso, lembrando que as atualizações quanto às normas devem ser monitoradas constantemente. A importância da ANVISA não só transcende a permissão ou não da utilização de substâncias quí- micas para o preparo de produtos, mas também previne que os consumidores sejam enganados por seus fornecedores, é o caso do Parecer Técnico nº 3, de 29 de junho de 2001, que recomenda que os produtos cosméticos que contenham a vitamina C (ácido ascórbico), em sua composição, como estabilizante de formulação (sem concentrações ideais para fins de hidratação, clareamento ou protetor de radicais livres), não pode ter seu nome realçado na rotulagem do produto. Fonte: Brasil (2001, on-line). Por fim, regras claras na manipulação e comercialização de produtos cosméticos são de grande impor- tância para o consumidor, pois previne de danos físicos ou estéticos, e ao fornecedor por servir de bases legais para seu trabalho. Os setores responsáveis pelo cuidado pessoal e bem-estar, como a estética e a cosmética, a podologia e as terapias integrativas e complementares, estão em constante crescimento, haja visto anualmente o crescimento de produtos para essas finalidades. Assim, a normatização deve crescer com o mesmo padrão. A química é parte fundamental do nosso dia a dia: ela participa de todas as funções do nosso organismo e, até mesmo, da natureza. Um produto cosmético também é formado pela união de com- postos químicos, e entender seus conceitos permitirá a formulação de protocolos terapêuticos mais satisfatórios ao seu paciente/cliente. Na próxima unidade, aprofundaremos nossos conhecimentos sobre as substâncias químicas, vamos lá?! 32 Você pode utilizar seu diário de bordo para a resolução 1. Assinale a alternativa correta que revela a função dos estudos sobre química: a) A química, seja ela pura ou aplicada, tem a função de estudar somente sobre materiais sintéticos produzidos em laboratório, como: detergentes, sabão, produtos de limpeza. b) Além de estudar sobre as características químicas do corpo humano, os fenô- menos que ocorre nele e os compostos químicos também são exemplos de estudo deste ramo. c) Essa ciência surgiu a pouco tempo, tendo como seus primeiros estudos os cosméticos. d) A química inorgânica estuda sobre as caraterísticas químicas dos minerais, principalmentedaqueles produzidos a partir do carbono. e) Todas as alternativas estão corretas. 2. Sobre seus conhecimentos acerca da história e divisões das subdivisões da química, leia a seguir: I) A termodinâmica é estudada pela bioquímica e tem função de determinar o comportamento de um sistema químico. II) A divisão entre química orgânica e inorgânica foi realizada por Robert Boyle, em 1777. III) A química farmacêutica investiga, planeja e desenvolve novos fármacos utili- zados para o tratamento de doenças, é muito utilizada por profissionais da saúde. IV) A análise qualitativa identifica os tipos de elementos, íons, moléculas que cons- tituem a amostra pesquisada e faz parte de um dos ramos da química pura. Assinale a alternativa correta: a) Apenas I e II estão corretas. b) Apenas II e III estão corretas. c) Apenas III e IV estão corretas. d) Apenas I e IV estão corretas. e) Nenhuma das alternativas está correta. 33 3. Assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F) as sentenças a seguir: ) ( Matéria é uma substância que não pode ser dividida por reação química. ) ( Os estados físicos da matéria são: elasticidade, massa e volume. ) ( Na solubilização, as partículas estão mais espaçadas em relação às matérias sólidas. Assinale a alternativa correta: a) V-V-V. b) F-F-F. c) V-F-F. d) F-V-V. e) F-F-V. 4. Quanto à classificação dos produtos de higiene pessoal, perfume e cosméticos, assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F): ) ( Creme, loção, gel e óleo esfoliante (“peeling”) mecânico, corporal e/ou facial são classificados como Grau 1 de risco. ) ( Antitranspirante pédico e produto para pele acneica são classificados como Grau 2 de risco. ) ( Loção tônica facial e amolecedor de cutícula são classificados como Grau 1 de risco. Assinale a alternativa correta: a) V-V-V. b) F-F-F. c) V-F-F. d) F-V-V. e) F-F-V. 5. Apresente a diferença entre os produtos de higiene, perfumes e cosméticos Grau 1 e 2, regulamentados pela ANVISA. 34 Química: a ciência central Autor: Theodore L. Brown, H. Eugene Lemay Jr, Bruce E. Bursten, Julia R. Burdge Editora: Pearson Prentice Hall Sinopse: Química: a ciência central traz uma nova maneira de aprender química, que desmistifica o tema ao aproximá-lo da realidade do dia a dia e ao oferecer ferramentas de aplicação eficientes. Essa forma inovadora de tratar a disciplina também reflete na linguagem clara e objetiva, nas diversas seções que permeiam o texto e abordam o assunto sobre um ponto de vista prático - como “A química no trabalho” e “A química e a vida” - e na estratégia de resolução de problemas em etapas, na maioria dos exercícios (seções “Como fazer” e “Pratique”). A di- dática do texto é complementada pelo site exclusivo que acompanha a obra, trazendo recursos, como filmes, modelos 3-D e animações (em inglês). Essas características fazem de Química: a ciência central uma obra fundamental para todos os estudantes de química geral, não só em cursos de química, mas tam- bém de física, engenharia e ciências biomédicas. LIVRO 35 AMARAL, L. A química. São Paulo: Edições Loyola, 1995. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Parecer Técnico nº 3, de 29 de junho de 2001. Disponível em: http://portal.anvisa.gov.br. Acesso em: 18 mar. 2019. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução da diretoria colegiada - RDC nº 211, de 14 de julho de 2005. Disponível em: http://portal.anvisa.gov.br/legislacao/?inheritRedi- rect=true#/visualizar/27564. Acesso em: 18 mar. 2019. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Guia de controle de qualidade de produtos cosméticos. Brasília: Anvisa, 2007. Disponível em: https://www.crq4.org.br/. Acesso em: 18 mar. 2019. BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Resolução da diretoria colegiada - RDC nº 7, de 10 de fevereiro de 2015. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/. Acesso em: 16 out. 2018. BROWN, T. L.; LEMAY JR, H. E.; BURSTEN, B. E.; MATOS, R. M. Química: a ciência central. 9. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. CHANG, R.; GOLDSBY, K. A. Química. 11. ed. Porto Alegre: AMGH Editora, 2013. DIAS, S. L. P.; VAGHETTI, J. C. P.; LIMA, É. C.; BRASIL, J. L.; PAVAN, F. A. Química analítica: teoria e prática essenciais. Porto Alegre: Bookman, 2016. FERREIRA, L. R.; TAVARES-MARTINS, A. C. C. Química e etnofarmacologia de plantas místicas em uma comunidade amazônica. Revista Fitos, Rio de Janeiro, v. 10, n. 3, 2016. FONSECA, C. V.; SANTOS, F. M. T. Descontinuidades entre Alquimia e Química: Uma análise sob a perspectiva epistemológica de Larry Laudan. In: Divisão de Ensino de Química da Sociedade Brasileira de Química (ED/ SBQ) UFBA, UESB, UESC e UNEB. 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Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. http://portal.anvisa.gov.br/resultado-de-busca?p_p_id=101&p_p_lifecycle=0&p_p_state=maximized&p_p_mode=view&p_p_col_id=column-1&p_p_col_count=1&_101_struts_action=%2Fasset_publisher%2Fview_content&_101_assetEntryId=109373&_101_type=content&_101_groupId=106351&_101_urlTitle=publicacao-cosmeticos-parecer-tecnico-n-3-de-29-de-junho-de-2001-atualizado-em-28-6-2004-&inheritRedirect=true https://www.crq4.org.br/downloads/guia_cosmetico.pdf http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/anvisa/2015/rdc0007_10_02_2015.pdf 36 KLEIN, C.; DUTROW, B. Manual de ciência dos minerais. 23. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. LEWIS, S. L.; DIRKSEN, S. R.; HEITKEMPER, M. M-L.; BUCHER, L.; CAMERA, I. M. Tratado de Enferma- gem Médico Cirúrgica. Avaliação e Assistência dos Problemas Clínicos. 8. ed. Tradução de Maíza Ritomy Ide. Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. MATOS, S. P. Cosmetologia aplicada. São Paulo: Érica, 2014. MENEZES, C. M. S. Química farmacêutica. 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Diferenças se dão quanto à necessidade ou não de comprovação inicial e informações detalhadas quanto ao modo de uso e restrições de uso, indicações específicas, características que exigem comprovação de segurança e/ou eficácia, informações e cuidados. 38 39 40 41 42 PLANO DE ESTUDOS OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM • Possibilitar a compreensão das funções inorgânicas, or- gânicas e a bioquímica. • Definir potencial de hidrogênio (pH) e suas propriedades em um produto terapêutico. • Elucidar a característica química das substâncias mais importantes para a cosmetologia, norteando quanto às principais características dos produtos terapêuticos. Funções Inorgânicas Funções Orgânicas A Bioquímica Me. Érica Simionato Machado Rieger A Química e sua Importância na Cosmetologia Funções Inorgânicas Como vimos na Unidade 1, as pesquisas na área química ocorrem desde tempos imemoriais e são realizadas até os dias de hoje, revelando a impor- tância dessa ciência para a humanidade. A cada ano, surgem novos compostos químicos ou compostos nem tão novos, porém com funções diferentes do original; isto só é possível graças aos cientistas que, incansavelmente, pesquisam sobre os elementos e substâncias químicas. Nesta unidade, exploraremos sobre três áreas da química: a primeira, química inorgânica, res- ponsável por descrever as propriedades, estruturas, transformações e classificação dos compostos que não possuem carbono em sua cadeia, antigamente chamada de química mineral; também estudare- mos sobre a química orgânica, todos os processos envolvidos pelos compostos em que está presen- te o elemento carbono; e, por fim, exploraremos sobre a bioquímica, que estuda as características, funções e transformações da água, vitaminas, lipí- deos, carboidratos, proteínas e aminoácidos. Desejo que você aproveite essas informações, assim, possibilitará um atendimento clínico per- sonalizado e trará segurança a você, futuro pro- fissional! 45UNIDADE 2 Antes de definir as funções inorgânicas, precisamos conhecer sobre a Teoria de Arrhenius, que descreve sobre a dissociação eletrolítica. Você já fez o experimento de acender uma lâmpada em um recipiente com água e sal? Ao colocarmos em um recipiente sal dissolvido em água (NaCl + H2O), e repousarmos os fios de uma lâmpada, ela irá acender, pois esse tipo de solução conduz corrente elétrica. Porém, se colocarmos em um recipiente água e açúcar (H2O + C12H22O11), a lâmpada não irá acender, pois não há condutibilidade elétrica (Figura 1). Esta propriedade de condução de elétrons se deve à presença de íons. Na solução salina, há íons livres que possuem capacidade de transportar cargas e fazer que a luz acenda, diferentemente da solução com sacarose (açúcar). Na+ Cl- aquoso (Lâmpada acende) C12H22O11 aquoso (Lâmpada não acende) Na+ Cl- aquoso (Lâmpada acende) C12H22O11 aquoso (Lâmpada não acende) Figura 1 - Representação da condutibilidade elétrica (ou ausência dela) em soluções distintas Fonte: Portal de Estudos em Química (2009, on-line)1. Conforme vemos na Figura 1, em soluções salinas há condutibilidade elétrica, e ausência desta pro- priedade em solução com sacarose. Este fenômeno foi descrito, pela primeira vez, pelo químico sueco Svante August Arrhenius, que percebeu a capacidade de condução de energia elétrica por algumas substâncias químicas dissolvidas na água. Os ácidos são compostos químicos que liberam íons H+ (Hidrogênio) quando dissolvidos em água, e bases são substâncias que liberam ânions OH- (Hidroxila) quando diluídas em água (MOORE, 2008). Após esta descoberta de Arrhenius, as soluções foram divididas em: eletrolítica ou iônica; e não eletrolítica ou molecular. A solução eletrolítica ou iônica possui a capacidade de conduzir a corrente elétrica; no exemplo da solução salina, os íons presentes no sódio (Na+) e cloro (Cl-) sofrem ação da polaridade da água que os separa (Figura 2), resultando em cargas livres na solução que serão as res- ponsáveis por transportar os elétrons, fazendo, com que a lâmpada acenda. Há algum tempo, quando houve a divisão entre os elementos orgânicos e inorgânicos, a química orgâ- nica seria responsável por estudar os compostos de origem vegetal e animal, e a química inorgânica exploraria sobre o reino mineral. No entanto, alguns compostos orgânicos podem ser produzidos em laboratório, não sendo procedentes somente do reino vegetal ou animal, por isso a classificação quanto à presença ou ausência de carbono é mais eficaz e utilizada. 46 A Química e sua Importância na Cosmetologia Solução de cloreto de Sódio Cristal de cloreto de Sódio Moléculas deágua Processo de dissociação Cátion hidratado de Sódio Na+ Ânion hidratado de Cloro Cl- H2O 1 1 2 2 Figura 2 - Demonstração da ação da água sobre os íons No entanto, na solução com sacarose, as moléculas possuem ligação covalente estável e carga elétrica neutra, ou seja, a água não consegue dissociar essa molécula e não há a liberação de íons que transpor- tariam a carga elétrica, dessa forma, a lâmpada não irá acender. A este tipo de solução chamamos de não eletrolítica ou molecular. Um outro composto capaz de acender uma lâmpada quando dis- solvido na água é o HCl (ácido clorídrico), porém este é não iônico. De uma maneira diferente da solução salina, a água, após separar as moléculas de HCl, irá transformá-las em íons. A esta reação de formação de cargas se dá o nome de ionização (Figura 3). Mediante essas informações, na Figura 4, podemos perceber a maneira que se comportam as soluções eletrolíticas e não eletrolíticas. 47UNIDADE 2 HCl(aq) (Lâmpada acende) Figura 3 - Representação da condutibilidade elétrica em soluções com HCl Fonte: Portal de Estudos em Química (2009, on-line)1. Íons dissolvidos (NaCl) Íons dissolvidos (Água pura) Moléculas Dissolvidas (Açúcar) Vários Íons Poucos Íons Sem Íons Não eletrolítica Não eletrolítica Solução eletrolítica (fraca) Eletrolítica Eletrolítica Alta condutividade Baixa condutividade Sem condutividade Solução eletrolítica (forte) Eletrólito é uma substância cuja solução aquosa conduz uma corrente elétrica Não eletrólito é uma substância cuja solução aquosa não conduz uma corrente elétrica A separação entre cargas elétricas é nomeada como dissociação iônica. À formação de cargas elétricas, dá-se o nome de ionização. Figura 4 - Comportamento das soluções eletrolíticas e não eletrolíticas Diante disso, agora estamos preparados para estudar sobre as funções inorgânicas que são os ácidos, bases, sais e óxidos. 48 A Química e sua Importância na Cosmetologia Ácidos Os ácidos estão presentes em nosso cotidiano seja em produtos de limpeza, nos medicamentos e, até mesmo, em plantas. Podemos utilizá-los para inúmeras funções, basta estudar sobre eles que sa- beremos como aplicá-los. A seguir, começaremos classificando-os. A primeira classificação dos ácidos levava em conta as substâncias que obtinham sabor azedo, hoje em dia, temos maneiras mais seguras para determinar a acidez ou basicidade. Segundo a de- finição de Arrhenius, ácidos são compostos que, quando em contato com a água, formam íons hi- drogênio (H+) (GUTH, 2013). A essa formação de um íon, chama-se ionização. Os ácidos são classificados quanto: à presença de oxigênio, ao número de hidrogênios ionizáveis, ao número de elementos químicos, à volatilidade e estabilidade. No que se refere à presença de oxigênio, os áci- dos são classificados em hidrácidos e oxiácidos. Os hidrácidos são ácidos que não possuem oxigênio em sua estrutura química, por exemplo, o ácido clorídrico (HCl), e os oxiácidos são ácidos com presença de oxigênio em sua estrutura, por exem- plo, ácido nítrico(HNO3) (SALGADO et al., 2012). Em relação ao número de hidrogênios ionizá- veis, ou seja, a quantidade de hidrogênios que uma molécula libera quando é colocada na água, os ácidos são classificados como monoácido, diáci- do, triácido ou tetrácido. O monoácido libera um hidrogênio (exemplo: HCl), o diácido libera dois hidrogênios (exemplo: H2SO4), o triácido libera três hidrogênios (exemplo: H3PO4) e o tetrácido libera quatro hidrogênios (exemplo: H4P2O7). Os ácidos podem ser binários, ternários e qua- ternários, e esta classificação determina o número de elementos químicos. Binários são ácidos com- postos por dois elementos químicos, por exemplo, o ácido clorídrico (HCl) é formado por Hidrogê- nio e Cloro. Os ternários são ácidos compostos por três elementos químicos, por exemplo, o ácido nítrico (HNO3) que é formado por Hidrogênio, Nitrogênio e Oxigênio. Quaternários são ácidos compostos por quatro elementos químicos, por exemplo, o Ácido fulmínico (HCNO), o qual é obtido mediante a união de Hidrogênio, Carbono, Nitrogênio e Oxigênio. Quanto à volatilidade, os ácidos são classi- ficados em voláteis e fixos. Os ácidos voláteis, aqueles que facilmente evaporam, possuem ponto de ebulição abaixo de 100 ºC, e os áci- dos fixos possuem ponto de ebulição acima de 100 ºC. Por fim, com relação à estabilidade, ou seja, a facilidade da molécula permanecer na sua forma de origem, os ácidos são classificados em estáveis e instáveis. Agora que aprendemos sobre a classificação dos ácidos, precisamos descobrir quando um áci- do é forte ou fraco, assim saberemos qual será sua função e concentração ideal. A facilidade de um ácido ionizar em água é chamada de força ácida, sendo determinada pelo grau de ionização (α). Quando a grande maioria das moléculas de um ácido em solução se rompe e forma íons H+, o ácido é classificado como forte. Quando o ácido, em solução, libera poucos íons H+, é classificado como fraco. O cálculo do grau de ionização leva em con- sideração o número de moléculas ionizadas e totais, sendo que ácidos fortes se ionizam mais que 50%, ácidos moderados entre 5 a 50% e ácido fraco menor que 5%. Por exemplo, o HCl tem a capacidade de liberar uma grande quantidade de íons de H+ quando dissolvido na água, portanto é um ácido forte. O ácido acético é um ácido fra- co, pois, quando adicionado na água, a grande maioria conserva-se na forma molecular (SILVA; NOGARA, 2018). 49UNIDADE 2 Alguns ácidos inorgânicos estão presentes na preparação de medicamentos e cosméticos, por exemplo o ácido clorídrico (HCl). Força ácida é diferente de concentração: • A força se refere ao potencial de ionização ou quebra que alguns ácidos e bases sofrem. • A concentração se refere à quantidade de ácidos ou bases que você possui inicialmente Fonte: Moore (2008, p. 193). Bases ou Hidróxidos As bases ou hidróxidos são compostos iônicos, possuem gosto amargo e são formadas por metais unidos com uma hidroxila (ROBAIANA, 2000). Em solução aquosa, sofrem dissociação e libera como único ânion OH- (hidroxila) (MAIA; BIANCHI, 2007). Por exemplo, o NaOH (hidróxido de sódio), quando dissolvido em água, dissocia-se em Na+ OH-, posteriormente, os íons hidróxidos unem-se com hidrogê- nio (diminuindo sua quantidade na solução) com a finalidade de formar água (RAE SIEGFRIED, 2010). Em relação à força básica, ela está diretamente relacionada à solubilidade de suas moléculas. Uma base forte tem a capacidade de dissociar-se completamente em água, liberando íons OH- para se ligarem rapidamente em H+. As bases fracas não possuem alta capacidade de solubilidade, não liberam em grande quantidade OH-, permanecendo na solução mais moléculas do que íons (APPLEGATE, 2012). As bases são classificadas em monobases, quando há apenas uma hidroxila (por exemplo: NaOH), dibases contém duas OH- (exemplo: Mg(OH)2), tribases formadas com três OH - (exemplo: Al(OH)3), tetrabases possuem quatro OH- (exemplo: Pb(OH)4) (MAIA; BIANCHI, 2007). As bases também estão presentes na cosmetologia, como o Hidróxido de potássio (KOH), utiliza- do na fabricação de sabonetes, e o Hidróxido de alumínio (Al(OH)3), utilizado para corrigir pH dos cosméticos; e sobre esta função, estudaremos a seguir. Escala de pH Conhecer a acidez ou basicidade de um produto cosmético é fundamental para os tratamentos clí- nicos, pois quanto mais ácido, menos agradável será a sensação. Para definir a acidez ou alcalinidade de uma solução, é realizado o cálculo do Potencial Hidrogeniônico (pH), que define a quantidade do íon hidrogênio ou hidroxila em uma solução, indicando sua acidez, neutralidade ou alcalinidade. Os resultados são expressos em uma escala de pH de 0 a 14, sendo que as soluções com pH abaixo de 7 são consideradas ácidas (possuem mais H+), igual a 7 são neutras (possuem a mesma quantidade de H+ e OH-) e acima de 7 são consideradas básicas (possuem mais OH-), conforme está representado na Figura 5 (GUTH, 2013). 50 A Química e sua Importância na Cosmetologia Quanto mais hidrogênio liberado por um ácido em uma solução, mais forte ele será e menor será seu pH. O contrário ocorrerá se o composto for uma base, menos íon hidrogênio e mais hidróxido estarão presentes e o pH será maior. Em nosso organismo, quando há um excesso de ácido no organismo, íons de bicarbonato (HCO3) são liberados pelos rins; quando estamos em um meio excessivamente básico, ácido carbônico é liberado (H2CO3); este mecanismo é conhecido como sistema tampão (MOORE, 2008). Figura 6 - pHmetro Figura 7 - Papel indicador ácido-base Ácido Neutro Alcalino H+ íon OH- íon Escala de pH A Cartela de cores indicadora universal de ph Ácido de bateria Ácido estomacal Vinagre Tomate Café preto Urina Água Água do mar Comprimido para má digestão Solução de Amônia Água com sabão Alvejante Limpador de canos Bicarbonato de SódioSuco de Laranja Figura 5 - Escala do Potencial Hidrogeniônico No mercado, para expressar o pH de uma substância química, são comercializados o pHmetro (Figura 6), aparelho eletrônico que quantifica de forma precisa o pH, e o papel indicador ácido-base (Figura 7), que muda de cor conforme a acidez ou alcalinidade. 51UNIDADE 2 Sais A união do cátion (H+) do ácido e ânion (OH-) da base provoca a formação de H2O, uma substância neutra; a este tipo de reação chama-se neutralização. O sal é obtido por meio do ânion provido da ionização do ácido e do cátion da base. Sais são compostos com um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH- (MAIA; BIANCHI, 2007) e é o resultado de uma reação de neutralização. Exemplos de sais: Cloreto de Sódio (NaCl), o sal de cozinha; Sulfato de Magnésio (MgSO4), laxante. Se você retirar, de uma solução, a molécula responsável pela acidez (H+) e a alcalinidade (OH-) – o que ocorre na reação de neutralização (a formação de água) – o meio ficará neutro. Todos os sais em temperatura ambiente são sólidos e são classificados em neutros, ácidos e básicos. Os sais neutros são obtidos através da combinação de uma base forte e um ácido forte (H+ + OH-, resulta em H2O), por exemplo CaF2. Os sais ácidos são resultado da combinação de um ácido forte e uma base fraca (hidroxilas não conseguem formar água e neutralizar o hidrogênio), exemplo NaHSO4. Os sais básicos são obtidos por meio da união de um ácido fraco e uma base forte (maior número de hidroxila em relação ao hidrogênio), por exemplo Al(OH)Cl2 (FATIBELLO-FILHO et al., 2006). Os sais são importantes compostos utilizados na produção de produtos dermatológicos, como o bicarbonato de sódio (NaHCO3), estando, dentre uma de suas funções, a neutralização de ácidos. Também são exemplos o cloreto de amônio (NH4Cl) presente em máscaras e produtos descolorantes e o sulfato de sódio (Na2SO4) para loções desincrustantes faciais. O equilíbrio entre a concentração e pH dos ácidos e bases permite o funcionamento adequado do nosso organismo e, consequentemente, a promoção da saúde do indivíduo. Fonte: adaptado de Chang(2010). 52 A Química e sua Importância na Cosmetologia Óxidos São compostos formados por oxigênio e outro elemento químico. De regra, o oxigênio deve ser o mais eletronegativo, então, sabendo que somen- te o Flúor é mais eletronegativo que o oxigênio, grande parte dos elementos químicos formam óxidos. Os óxidos mais comuns em nosso coti- diano são a ferrugem (óxido de ferro III) e o gás carbônico (dióxido de carbono). Quanto ao seu comportamento químico, os óxidos podem ser classificados em ácidos, bási- cos, neutros ou anfóteros. Óxidos ácidos reagem com a água e formam ácido; também reagem com bases e formam sal e água; geralmente se ligam com os ametais por ligação covalente. Os óxidos básicos formam uma solução básica quando rea- gem com água ou neutralizam ácidos formando sal e água, geralmente se ligam aos metais. Óxidos anfóteros podem reagir com ácidos e bases; são exemplos de óxidos anfóteros o óxido de zinco e alumínio (MAIA; BIANCHI, 2007). Por fim, o óxido neutro não reage com água, base ou ácido, mas reage com outros compostos, por exemplo, a hemoglobina. São óxidos neutros N2O (Óxido Nitroso), NO (Óxido Nítrico) e CO (Monóxido de Carbono). São exemplos de óxidos comumente utilizados na cosmetologia o óxido de zinco, para poma- das dermatológicas, e o peróxido de hidrogênio (H2O2), a água oxigenada, em diversos cosméti- cos. O antiácido utilizado para reduzir a acidez esto- macal é um composto alcalino, que gera reação de neutralização. 53UNIDADE 2 A química orgânica recebe essa nomenclatura, pois, antigamente, de forma errônea, era definida como o estudo dos compostos produzidos por se- res vivos, porém, atualmente, os compostos orgâ- nicos também podem ser produzidos a partir de substâncias sintéticas. A química orgânica estuda os compostos derivados do elemento carbono, os quais são mais numerosos do que os compos- tos inorgânicos. O carbono tem capacidade de compartilhar elétrons com outros átomos, e por essa propriedade ele é capaz de formar inúmeras substâncias com funções variadas (FERREIRA et al., 2007). O carbono é tetravalente, ou seja, faz quatro li- gações simples e iguais e também possui a capaci- dade de formar longas cadeias (GARCIA; LUCAS; BINATTI, 2015). A maioria dos combustíveis são compostos orgânicos, como o gás de cozinha, etanol e o petróleo (FERREIRA et al., 2007; AL- BERTS et al., 2017). Devido à maior quantidade de compostos orgânicos apolares, que podem ser insolúveis em solventes polares (exemplo: água), há uma grande quantidade de solventes apolares (BJELDANES; SHIBAMOTO, 2014). Funções Orgânicas 54 A Química e sua Importância na Cosmetologia Os elementos que formam os compostos or- gânicos são chamados de elementos organógenos e são eles: carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) e o nitrogênio (N). Em relação à quantidade de ligações que esses compostos conseguem fazer: o hidrogênio forma somente uma ligação, o oxi- gênio duas, o nitrogênio três e o carbono quatro ligações (SILVA; NOGARA, 2018). A classificação quanto ao número de carbonos diretamente ligados é a divisão em metílico, pri- mário, secundário, terciário e quaternário. Carbo- no metílico indica que o carbono não está ligado diretamente a nenhum outro carbono (exemplo: CH4); no carbono primário, o átomo de carbono se liga a um outro carbono (Figura 8, cor alaran- jada); o carbono secundário possui duas ligações entre átomos de carbono (Figura 8, cor verde); por sua vez, o carbono terciário se liga a três átomos de carbono (Figura 8, cor vermelha); e o quaternário que liga-se a outros três carbonos (Figura 8, cor azul) (GARCIA; LUCAS; BINATTI, 2015). C H3C H3C H3C CH3 CH3 CH2 CH Figura 8 - Representação da classificação do carbono em primário, secundário, terciário e quaternário Fonte: a autora. Outra classificação dos carbonos é referente ao tipo de ligação covalente, pois o carbono saturado apresenta apenas ligações simples, e os insatu- rados, uma ligação dupla, tripla ou duas duplas. As cadeias carbônicas são classificadas em sa- turadas – apresentam somente ligações simples entre carbonos – e insaturadas – apresentam, ao menos, uma ligação dupla ou tripla entre carbo- nos (GARCIA; LUCAS; BINATTI, 2015). Ainda sobre as cadeias, também podem ser classificadas em abertas, quando os carbonos da extremidade não estão ligados (não formam anéis), e fechadas, quando os carbonos estão ligados e formam anéis, conforme podemos perceber na Figura 9. Cadeia Aberta Cadeia Fechada H H H H H H H H H HO OH CH2H2C C C C C C Figura 9 - Cadeias carbônicas abertas e fechadas Fonte: a autora. Assim como a química inorgânica possui funções inorgânicas, a química orgânica também possui funções orgânicas. Com o objetivo de classificar os compostos orgânicos conforme suas carac- terísticas semelhantes, dentre as várias funções orgânicas estudaremos sobre: hidrocarbonetos, funções oxigenadas e funções nitrogenadas. Hidrocarbonetos Os hidrocarbonetos possuem carbono e hidro- gênio em suas estruturas, unidos por ligação covalente, sendo divididos em: alcanos, alcenos, alcinos, alcadienos, ciclanos, ciclenos e aromá- ticos. Alcanos são hidrocarbonetos que fazem somente ligação simples entre os carbonos, for- mados por cadeias abertas, e possuem fórmula 55UNIDADE 2 geral CnH2n+2. O metano (CH4) é o alcano mais simples produzido a partir da decomposição anaeróbica de matéria vegetal. O gás natural é formado por metano e outros compostos (CHANG, 2010). Por sua capacidade de, na maioria das vezes, transformarem-se do esta- do líquido para vapor, os alcanos são utilizados como combustíveis (PICOLO, 2014). Os alcenos são hidrocarbonetos com uma única dupla ligação, que sofrem combustão fa- cilmente. Da família dos alcenos, temos o eteno (CH2=CH2) e o propeno (CH3CH=CH2), popu- larmente chamados, respectivamente, de etileno e propileno. São substâncias químicas bastante importantes, pois o etileno, além de ter a capa- cidade de produzir polietileno (um plástico uti- lizado para insumos farmacêuticos, construção, entre outras utilidades), também é capaz de for- mar etilenoglicol (anticongelante). O propileno, por sua vez, pode ser utilizado na produção de álcool e plásticos (MOORE, 2008). Os hidrocarbonetos alcinos possuem uma única tripla ligação, sua fórmula geral é CnH2n. O menor alcino é o etino, conhecido como acetileno (ORTIZ, 2018); este composto é utilizado para produzir a chama de isqueiros (ILHA, 2016). Alcadienos possuem duas duplas ligações, ten- do como fórmula geral: CnH2n-2. São exemplos de alcadienos o 1,4-pentadieno e 1,3-pentadieno (CAREY, 2011). Os ciclanos ou cicloalcanos são formados por ligações simples, possuem cadeias fechadas e por isso contêm três ou mais carbonos em sua estru- tura, sua fórmula molecular é CnH2n (CAREY, 2011). Os cicloalcenos ou ciclenos possuem fór- mula molecular CnH2n-2 e é um hidrocarboneto de cadeia fechada, que possui uma única dupla ligação (SILVA; NOGARA, 2018). Os compostos aromáticos (hidrocarbonetos aromáticos) recebem esta nomenclatura devido aos odores que estes possuem, formam anel e es- tão presentes nos solventes, carvão e na estrutura do DNA. O composto mais comum é o benzeno (ATKINS; JONES; LAVERMAN, 2018). Os terpenos são formados pela união de várias moléculas de hidrocarbonetos e, devido essa varia- bilidade estrutural, possuem funções diferenciadas (MONTEIRO; BRANDELLI, 2017). Apresentam dupla ligação, permitindo formar outros grupos funcionais, como: ácidos, fenóis, álcoois, cetonas, aldeídos ou éteres (FELIPE; BICAS, 2017). As plantas possuem uma grande quantidade deste composto, conhecido como óleos essenciais, o qual confere a elas o odor característico e são volati- lizados pelo ar rapidamente, quando maceradas (VOLLHARDT; SCHORE, 2013). Os terpenos são responsáveis pela atração de insetos para dispersar o pólen da planta ou como seus protetores, afastando herbívoros. Esses com-
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