Química Orgânica

Neste ramo da química orgânica estudamos com mais aprofundamento as moléculas responsáveis pela constituição e manutenção da vida dos seres vivos. Dentre as principais biomoléculas estão os carboidratos, as proteínas e os lipídios. Carboidratos : são polissacarídeos (açúcares), como a glicose e a frutose. Tem como função principal a de fornecer energia ao nosso organismo. Proteínas : são polímeros de condensação naturais formados de até 20 aminoácidos diferentes. Tem como função constituir fibras musculares, cabelo e pele. Algumas funcionam como catalisadores em reações do organismo, sendo chamadas de enzimas. Lipídios : são formados a partir da reação de um ácido graxo com o glicerol. Os mais importantes são os óleos e as gorduras. O triglicerídeo é um lipídeo que possui três grupamentos éster na sua estrutura.

Polímeros são macromoléculas formadas após uma reação de polimerização entre monômeros. Existem polímeros naturais, como as proteínas, a celulose e o látex, e existem polímeros sintéticos, que são sintetizados em laboratório de forma a “copiar” os naturais. Exemplos de polímeros sintéticos são os plásticos, o isopor e o nylon. Dentre os polímeros sintéticos temos dois tipos: polímeros de adição e de condensação. Polímeros de adição : os monômeros utilizados na produção desses polímeros devem apresentar pelo menos uma dupla ligação entre carbonos. Durante a polimerização, ocorre a ruptura da ligação π e a formação de duas novas ligações simples. Exemplos: PET, PVC, PVA e borrachas sintéticas. Polímeros de condensação : são formados pela polimerização de dois monômeros diferentes, liberando uma molécula pequena (geralmente a água) durante a condensação. Não é necessário que haja dupla ligação em um dos monômeros, mas é preciso que os dois sejam de funções diferentes. Exemplos:

As reações orgânicas ocorrem tanto em processos orgânicos quanto industriais, sendo assim, é importante o seu estudo para entendermos a bioquímica, os processos metabólicos e interações que ocorrem nos seres vivos. É uma área de grande incentivo de pesquisa em laboratórios e universidades pois é a base do desenvolvimento de remédios, processos da indústria alimentícia, dentre outros. As reações orgânicas são divididas em substituição, adição e eliminação. Reações de substituição : É uma reação de dupla troca onde um átomo ou grupo de átomos é substituído. Exemplo: CH 4  + Cl 2  → CH 3 Cl + HCl Reações de adição : é a reação onde dois ou mais reagentes se unem para formar um só produto. Ocorre geralmente em compostos insaturados ou cíclicos. Exemplo: H 2 C=CH 2  + H 2  → H 3 C‒CH 3 Reações de eliminação : É o oposto da reação de adição. Neste caso, um único reagente sofre um processo onde a molécula é quebrada em duas ou mais moléculas menores. Geralmente ocorre com uti

A isomeria é o fenômeno onde duas ou mais substâncias diferentes apresentam a mesma fórmula molecular e possuem diferentes fórmulas estruturais. Este ramo da química estuda as semelhanças entre cadeias carbônicas e funções, bem como seu comportamento espacial. A isomeria é dividida em plana (considera apenas a fórmula estrutural plana) e espacial (considera a fórmula estrutural espacial e a simetria da molécula). É um campo importante pois a isomeria está presente principalmente em medicamentos, onde muitas vezes temos isômeros ativos (aqueles que tem interesse farmacológico) e inativos.

Estuda as propriedades inerentes a cada classe de funções e como estas interagem entre si. Dentre as propriedades estudadas estão temperatura de fusão, temperatura de ebulição, solubilidade, acidez e basicidade. Em geral, todas as propriedades físicas dependem das interações intermoleculares presentes nos compostos. Vale lembrar a ordem de força das interações intermoleculares: Ligação Hidrogênio > Dipolo-dipolo > Van der Waals.

O estudo das funções orgânicas é a área onde aprende-se a identificar as funções, seus grupamentos funcionais e sua nomenclatura oficial. A tabela abaixo apresenta as principais funções orgânicas e seus respectivos grupamentos funcionais. Função Grupo Funcional Hidrocarboneto H, C Álcool ‒OH Fenol Ar‒OH C aromático Éter ‒O‒ Aldeído Cetona Ácido carboxílico Éster Haleto orgânico ‒X (F,C l , Br, I) Haleto de ácido (F, C l , Br, I) Amina ‒NH 2 Amida Nitrocomposto ‒NO 2 Nitrila ‒CN Ácido sulfônico ‒SO 3 H Composto de Grignard ‒MgX (F, C l , Br, I)