A Química Orgânica, segundo Friedrich August Kekulé (1858), é “a parte da química que estuda os compostos que contém carbono”. Dito isso, é importante saber que os compostos orgânicos, em sua maioria, também podem ser formados por oxigênio e o hidrogênio
Ainda que a afirmação de Kekulé esteja correta, nem todo o composto que possui carbono é orgânico, esse é o caso do dióxido de carbono (CO2), do ácido carbônico (H2CO3) e do grafite. Mas ainda assim, todos os compostos orgânicos contêm carbono.
Diversos objetos, presentes em nosso cotidiano, são formados por compostos orgânicos como plástico, gasolina, medicamentos, fibras têxtis, corantes e silicone. Eles podem ser encontrados nos seres vivos, por exemplo, carboidratos, proteínas e lipídios.
Além da Química Orgânica, a química é dividida em outras quatro áreas de conhecimento. São elas:
- Química geral e inorgânica: estuda as substâncias inorgânicas e a estrutura da matéria;
- Química analítica: estuda técnicas de identificação e quantificação de substâncias químicas;
- Físico-química: as propriedades físicas e químicas da matéria, através dos aspectos termodinâmicos e cinéticos das substâncias;
- Bioquímica: estuda as reações químicas dos processos biológicos que nos seres vivos.
História da Química Orgânica
A história da Química Orgânica começou por volta no século XIX. Até o início dessa época, os químicos acreditavam que os compostos orgânicos só poderiam ser retirados dos seres vivos, mas nunca produzidos em laboratório.
Tal hipótese começou a ser revista, quando em 1816, Michel Chevreul preparou sabonetes com gorduras e álcalis. Já em 1828, Friedrich Wöhler produziu a ureia (componente da urina), a partir de um composto mineral, o cianato de amônio.
Com essa descoberta, Wöhler realizou outros experimentos e conseguiu sintetizar o metanol e o acetileno. Com esse fato, os químicos abandonaram a ideia de que todo composto orgânico provinha apenas de seres vivos.
A partir do século XX, o avanço da Química Orgânica possibilitou a síntese de moléculas complexas. Hoje, essa área estuda os compostos de carbono e suas características, propriedades, comportamento e diferentes funções.
O elemento carbono
O carbono é um elemento químico não-metálico, localizado na família 4A da Tabela Periódica, com massa atômica 12 e representado simbolicamente pela letra C. Esse elemento é importante para vida animal e vegetal, além de compor os minerais.
O elemento carbono é tetravalente (quatro elétrons na camada de valência), ou seja, ele pode fazer quatro ligações covalentes: quatro ligações simples, duas ligações simples e uma dupla, uma simples e uma tripla ou duas duplas.
Quanto ao número de ligações com outros átomos de carbono, ele pode ser classificado da seguinte maneira:
- Carbono primário: liga-se a um átomo de carbono;
- Carbono secundário: liga-se a dois átomos de carbono;
- Carbono terciário: liga-se a três átomos de carbono;
- Carbono quaternário: se liga a quatro átomos de carbono.
Os famosos hidrocarbonetos são compostos por átomos de carbono e hidrogênio. A ligação entres eles é chamada de cadeia carbônica, que pode ser classificada em:
- Abertas, alifática ou acíclica: apresentam duas extremidades ou pontas livres;
- Fechadas ou cíclicas: não possuem extremidades livres e os átomos que estão ligados entre si formam um ciclo;
- Mistas: são cadeias abertas e fechadas ao mesmo tempo.
Funções orgânicas
Dentro da Química Orgânica, há uma classificação chamada de funções orgânicas, que agrupam os compostos orgânicos com características físicas e químicas semelhantes. Existem várias funções, as principais são:
Hidrocarbonetos – como já explicado, são substâncias que possuem em sua molécula apenas carbono e oxigênio. São eles:
- Alcanos
- Alcenos
- Alcinos
- Alcadienos
- Ciclanos
- Ciclenos
- Aromáticos
Compostos orgânicos nitrogenados – possuem o elemento nitrogênio em sua composição. São eles:
- Aminas
- Amidas
- Nitrocompostos
- Nitrilos
- Isonitrilos
- Sais de amônio quaternário
Compostos orgânicos oxigenados – possuem o elemento oxigênio em sua composição. São eles:
- Álcoois
- Fenóis
- Enóis
- Aldeídos
- Cetonas
- Ácidos carboxílicos
- Sais de ácidos carboxílicos
- Anidridos
- Éteres
- Ésteres
Nomenclatura dos compostos orgânicos
Na Química Orgânica, o nome dos compostos são definidos de acordo com três regras básicas:
- Prefixo: indica o número de átomos de carbono da cadeia principal;
- Infixo: indica o tipo de ligação principal na cadeia principal;
- Sufixo: indica a função principal do composto orgânico.
Exemplos:
Metano (CH4)
Número de carbonos: 1 carbono = Met–
Tipo de ligação entre os carbonos: simples = –an–
Função química do composto: hidrocarboneto = –o
Etanol (C2H5OH)
Número de carbonos: 2 carbonos = Et–
Tipo de ligação entre os carbonos: simples = –an–
Função química do composto: álcool = –ol