Substâncias orgânicas são compostos feitos principalmente de átomos de carbono combinados com hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e, às vezes, outros elementos como enxofre e fósforo. Estes compostos desempenham um papel vital na química dos organismos vivos, mas também são críticos em diversas aplicações industriais. Esta lição explorará os fundamentos das substâncias orgânicas, suas classificações, características e algumas reações fundamentais.
A maioria das substâncias orgânicas partilha algumas características comuns. Em primeiro lugar, eles consistem principalmente em átomos de carbono. O carbono é um elemento único porque pode formar ligações estáveis com muitos elementos, incluindo ele próprio, levando a uma grande variedade de compostos orgânicos. Em segundo lugar, os compostos orgânicos podem incluir funcionalidades, grupos específicos de átomos que determinam as propriedades e reações do composto. Algumas funcionalidades comuns em química orgânica incluem grupos hidroxila (-OH), grupos carboxila (-COOH) e grupos amino (-NH2).
As substâncias orgânicas podem ser amplamente classificadas em quatro categorias principais com base na sua composição e propriedades:
A União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) fornece as diretrizes para nomear compostos orgânicos. O nome IUPAC reflete a estrutura da molécula, incluindo o comprimento da cadeia de carbono, o tipo de ligações químicas e a posição e tipo de grupos funcionais. Por exemplo, o metano (CH 4 ) é o hidrocarboneto mais simples, enquanto o ácido etanóico (CH 3 COOH) é um ácido carboxílico de dois carbonos.
Os compostos orgânicos apresentam uma ampla gama de propriedades físicas e químicas, que são influenciadas pelo comprimento e forma da sua cadeia de carbono, pelo tipo e posição dos grupos funcionais e pela presença de outros elementos. Essas propriedades incluem pontos de ebulição e fusão, solubilidade, reatividade e muito mais. Por exemplo, os álcoois geralmente têm pontos de ebulição mais elevados do que os hidrocarbonetos de peso molecular comparável devido às ligações de hidrogénio entre as moléculas de álcool.
As substâncias orgânicas sofrem uma variedade de reações químicas, muitas das quais são utilizadas na síntese de novos compostos ou em processos bioquímicos. Algumas reações orgânicas fundamentais incluem:
Os compostos orgânicos encontram aplicações em vários campos, incluindo farmacêutico, agricultura, indústria e energia. Por exemplo, substâncias orgânicas como plásticos, fibras sintéticas, corantes e medicamentos revolucionaram vários setores industriais. Além disso, os biocombustíveis, derivados de materiais orgânicos, apresentam uma fonte de energia renovável que ajuda a reduzir a dependência de combustíveis fósseis.
Em resumo, as substâncias orgânicas constituem um grupo fascinante e diversificado de compostos que são centrais tanto para os processos vitais como para muitos setores industriais. Compreender os fundamentos da química orgânica ajuda a apreciar a complexidade e a beleza das moléculas que constituem o mundo que nos rodeia e fornece a base para estudos adicionais em bioquímica, farmacologia e química industrial.
