Este documento resume a história da química orgânica, desde a crença de que compostos orgânicos só poderiam ser produzidos por organismos vivos até a síntese de compostos orgânicos em laboratório. Explica conceitos-chave como cadeias carbônicas, classificação de carbonos e tipos de ligações entre átomos de carbono.
1. P R O F E S SO R : F E LI P E C O R A L
Química Orgânica
2. Histórico...
Até as primeiras décadas do século XIX, muitos
cientistas acreditavam que os compostos orgânicos
eram obtidos a partir de organismos, como vegetais e
animais.
3. Carl Wihelm Shee - século XVIII
Conseguiu isolar o ácido tartárico da uva, o ácido
cítrico do limão, o ácido lático do leite, a glicerina da
gordura e a ureia da urina.
4. Torbern Olof Bergam
Em 1777, definiu que a Química Orgânica era a
química dos compostos existentes nos organismos
vivos e que a Química Inorgânica era a química dos
minerais.
5. Antoine Laurent de Lavoisier
Em 1777, analisou muitos compostos orgânicos e
verificou a presença do elemento químico carbono
em todos eles.
6. Jöns Jakob Berzeluis
Em 1807, o químico sueco defendeu a teoria
da Força Vital onde somente os seres vivos são
capazes de produzir os compostos orgânicos.
7. Friedrich Wöhler
Porém, esta teoria da Força Vital foi derrubada pelo
químico alemão .
Em 1828, Wöhler sintetizou a ureia, a partir de um
composto mineral, de acordo com a reação a seguir:
8. Adolphe Wilhelm Hermann Kolbe
Em 1845, sintetizou pela primeira vez um composto
orgânico a partir de seus elementos químicos.
Sintetizou então o ácido acético (vinagre).
9. Conclusão
Desta época em diante, os químicos acreditavam que
qualquer outro composto orgânico poderia ser
sintetizado.
A ideia de que todo composto orgânico vinha de
seres vivos, foi ABANDONADA.
10. Friedrich August Kekulé
Em 1858, propôs um novo conceito para Química
Orgânica, utilizado até hoje.
“ Química Orgânica é a parte da Química que estuda
os compostos que contém carbono.”
11. Vamos começar?
Os compostos orgânicos são, na sua maioria,
formados por C, H, O e N.
Estes átomos são chamados de
elementos organógenos.
Os átomos diferentes do carbono, em uma
substância orgânica, são chamados de heteroátomos.
12. Utilidade da Química Orgânica
Até 2005 já eram conhecidos 18.000.000 compostos
orgânicos e hoje é uma das áreas mais estudadas na
indústria química, a indústria do petróleo.
14. ÁTOMO DE CARBONO
O átomo de carbono possui massa atômica (A) igual
a 12,01u e número atômico (Z) igual a 6.
obs: O átomo de carbono possui 6
elétrons, sendo 4 elétrons na última
camada (camada de valência).
Por esse motivo, chamamos o átomo
de carbono de tetravalente.
15. POSTULADOS DE KEKULÉ
1° Postulado de Kekulé: O carbono é tetravalente
Como o átomo de carbono possui 4 elétrons na sua última
camada, ele tem quatro valências livres e pode fazer quatro
ligações covalentes, formando moléculas.
Desta forma, o átomo fica estável.
16. 2° Postulado de Kekulé: O carbono tem 4 valências
livres
O átomo de carbono tem as quatro valências livres.
A posição do heteroátomo não difere os compostos.
Exemplo: clorofórmio (CH3Cl)
POSTULADOS DE KEKULÉ
17. POSTULADOS DE KEKULÉ
3° Postulado de Kekulé: O carbono forma
cadeias carbônicas
Os átomos de carbono agrupam-se entre si,
formando estruturas de carbono, ou cadeias
carbônicas.
18. Atenção!!!
Alguns elementos (enxofre e fósforo) também
conseguem formar cadeias, assim como o carbono,
mas não cadeias tão longas, estáveis e variadas como
o carbono.
19. Propriedades gerais dos compostos orgânicos
- P.F. e P.E. baixos
- Solubilidade em solventes apolares
- Solução aquosa não conduz eletricidade
20. Tipos de União entre Átomos de Carbono
Dois átomos de carbono podem se ligar entre si
através de um, dois ou três pares de ligação.
1 par eletrônico – ligação simples C – C
2 pares eletrônicos – ligação dupla C = C
3 pares eletrônicos – ligação tripla C ≡ C
21. Representação em fórmulas
Para representar uma molécula pode-se usar
diversas fórmulas:
- fórmula eletrônica
- fórmula estrutural
- fórmula molecular
- fórmula geométrica
22. Exemplo – Gás Metano
Fórmula Eletrônica
Mostra na fórmula os pares eletrônicos entre as
ligações dos átomos. É a chamada fórmula de Lewis.
23. Exemplo – Gás Metano
Fórmula Estrutural
Os pares eletrônicos são representados por um traço.
Indicam a ligação covalentes entre os átomos.
24. Exemplo – Gás Metano
Fórmula Molecular
É uma representação mais simplificada da molécula.
Indica os átomos e a sua quantidade na substância
25. Exemplo – Gás Metano
Fórmula Geométrica
Essas fórmulas indicam como poderia ser vista a
molécula no espaço. Mostra os ângulos e as suas
ligações.
26. Classificação do Átomo de Carbono
Classificamos o átomo de carbono de acordo com o
número de carbonos que estão ligados a ele.
Exemplo:
27. Observe que o carbono 1,4,5,6 e 8 estão ligados a somente
um carbono, então são chamados de Carbonos Primários.
O carbono 3 está ligado a dois carbonos, então é chamado
de Carbono Secundário.
O carbono 7 está ligado a três carbonos, então é chamado
de Carbono Terciário.
O carbono 2 está ligado a quatro carbonos, então é
chamado de Carbono Quaternário.
28. CADEIAS CARBÔNICAS
O átomo de carbono tem a propriedade de formar
cadeias carbônicas. Elas são classificadas em aberta,
fechada ou mista.
29. Cadeias Abertas
Acíclicas ou Alifáticas.
Classificam-se de acordo com a presença de um
heteroátomo ou não entre carbonos.
-homogênea – não possui heteroátomos entre
carbonos.
-heterogênea – possui heteroátomo entre carbonos.
30. Cadeias Abertas
As cadeias abertas também podem ser
classificadas de acordo com a presença de
radicais (ramificações) na cadeia carbônica.
normal – não possui radicais.
ramificada – possui radicais
31. Cadeias Abertas
As cadeias carbônicas abertas podem ser classificadas de
acordo com o tipo de ligação química.
saturada – quando há na cadeia carbônica apenas ligações
simples.
insaturada – quando há nas cadeias carbônicas ligações
duplas ou triplas.
32. Cadeias Fechadas
Cadeias cíclicas.
Apresentam seus átomos ligados entre si formando
um ciclo, figura geométrica ou anel.
33. Cadeias Fechadas
Podem ser classificadas quanto à presença de uma
anel aromático ou não.
- alicíclica ou não aromática – são cadeias fechadas
que não possuem o anel bezênico.
35. Cadeias fechadas aromáticas
As cadeias aromáticas podem ser classificadas de
acordo com o número de anéis aromáticos:
mononuclear: quando possui apenas um núcleo
(anel aromático)
37. Cadeias fechadas aromáticas polinucleares
Podem ser classificados em:
- polinucleares isolados: quando os anéis não
possuem átomo de carbono em comum.
38. Cadeias fechadas aromáticas polinucleares
polinuclear condensado: quando os anéis possuem
átomos de carbono em comum.
39. Classificação das cadeias fechadas
Podem ser classificadas de acordo com à saturação:
- saturada: cadeia que possui apenas ligações
simples enre os átomos.
40. Classificação das cadeias fechadas
- insaturada: cadeia que possui uma dupla ligação
entre carbonos.
41. Classificação das cadeias fechadas
Podem ser classificadas de acordo com a presença ou
não de um heteroátomo:
- homogênea ou homocíclicas: possuem somente
átomos de carbonos ligados entre si.
42. Classificação das cadeias fechadas
heterogênea ou heterocíclica: possuem um
heteroátomos entre átomos de carbono.
45. Exemplo:
O linalol é uma substância isolada do óleo de
alfazema e possui a seguinte fórmula estrutural:
Como poderia ser classificada esta estrutura?
- acíclica
- ramificada
- insaturada
-