Química Orgânica

A Química Orgânica é um ramo da Química que se dedica ao estudo dos compostos de carbono, os quais são essenciais para a vida e estão presentes em inúmeras substâncias ao nosso redor. Ela é chamada de "orgânica" porque, historicamente, acreditava-se que esses compostos só eram encontrados em organismos vivos. No entanto, hoje sabemos que compostos orgânicos podem ser sintetizados artificialmente em laboratórios.

Nesse sentido, em termos de substâncias, ela abrange desde moléculas simples, como o metano (gás natural), até estruturas complexas, como o DNA. No campo científico, ela explora a composição, propriedades, reações e síntese de uma vasta gama de compostos. Além disso, destaca-se, também, por ser crucial para o desenvolvimento de produtos, como medicamentos, plásticos, combustíveis e alimentos, cujo impacto se estende desde o entendimento dos processos biológicos até a inovação tecnológica e industrial.

Leia também: O que é a Físico-Química?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre Química Orgânica
• 2 - O que é Química Orgânica?
• 3 - O que se estuda em Química Orgânica?
• 4 - Aplicações da Química Orgânica
• 5 - Qual a importância da Química Orgânica?
• 6 - Quais as diferenças entre Química Orgânica e Química Inorgânica?
• 7 - História da Química Orgânica
• 8 - Curiosidades sobre Química Orgânica
• 9 - Exercícios resolvidos sobre Química Orgânica

Resumo sobre Química Orgânica

• A Química Orgânica é o ramo da Química que se dedica ao estudo dos compostos que possuem carbono em sua composição.

• Busca entender as propriedades, reações e síntese dos compostos que possuem carbono em sua composição, sendo crucial para o desenvolvimento da ciência e da indústria.

• Abrange desde moléculas simples até estruturas complexas como o DNA.

• O desenvolvimento da área iniciou com a síntese de ureia em 1828.

• Possui inúmeras aplicações, como medicamentos, plásticos, combustíveis e alimentos.

• É importante para a biologia molecular, indústria farmacêutica e petroquímica.

• Envolve temas como hidrocarbonetos, funções orgânicas, isomeria e estereoquímica.

• É fundamental para a Química Verde e desenvolvimento sustentável.

• Impacta diretamente a vida cotidiana e o avanço científico e tecnológico.

O que é Química Orgânica?

Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os compostos que contêm carbono como elemento químico principal em sua estrutura, bem como suas reatividades, propriedades e aplicações, com exceções aos carbonatos, óxidos de carbono e cianetos. Além do carbono, esses compostos geralmente contêm hidrogênio, oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre e outros elementos.

O que se estuda em Química Orgânica?

Na Química Orgânica, o estudo envolve entender as propriedades, reações e síntese dos compostos que possuem carbono em sua composição, sendo crucial para o desenvolvimento da ciência e da indústria. Diante disso, veremos a seguir que, para fins didáticos e de especialização, ela é dividida de acordo com suas finalidades em:

• Hidrocarbonetos: estuda os compostos formados apenas por carbono e hidrogênio, divididos em alcanos, alcenos, alcinos e aromáticos.

• Nomenclatura: aplicação das regras para nomear compostos orgânicos de acordo com a Iupac, considerando a estrutura e as funções presentes na molécula.

• Funções orgânicas: grupos de compostos com características semelhantes, como álcoois, éteres, aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos e aminas.

• Isomeria: estudo de compostos com a mesma fórmula molecular, mas estruturas diferentes, resultando em propriedades distintas.

• Reações orgânicas: análise de como as moléculas orgânicas interagem e se transformam, incluindo reações de substituição, adição, eliminação e oxidação.

• Estereoquímica: foco na disposição espacial dos átomos em moléculas, influenciando suas propriedades e reações.

• Polímeros: estudo das macromoléculas formadas pela união de monômeros, essenciais em materiais como plásticos e borrachas.

• Mecanismos de reação: estudo detalhado dos passos intermediários que ocorrem durante as reações orgânicas, explicando como e por que as reações acontecem.

• Química dos aromáticos: estudo das propriedades e reações específicas dos compostos aromáticos, como o benzeno e seus derivados.

• Espectroscopia orgânica: técnicas para determinar a estrutura de compostos orgânicos utilizando métodos como RMN (ressonância magnética nuclear), espectroscopia de infravermelho (IR) e espectrometria de massa.

• Síntese orgânica: planejamento e execução de reações para criar moléculas orgânicas complexas por meio de compostos mais simples.

• Química Verde: estudo dos princípios e práticas que visam reduzir o impacto ambiental na síntese e uso de compostos orgânicos, promovendo métodos sustentáveis.

Veja também: Química Verde — detalhes sobre a subárea da Química Orgânica voltada para o desenvolvimento sustentável

Aplicações da Química Orgânica

As principais aplicações da Química Orgânica são as seguintes:

• Desenvolvimento e síntese de fármacos, como antibióticos, analgésicos e antidepressivos.

• Produção de aditivos, conservantes, corantes e saborizantes artificiais.

• Criação de materiais como plásticos, borrachas e fibras sintéticas.

• Refino de petróleo para obter gasolina, diesel, querosene e outros combustíveis.

• Fabricação de pesticidas, herbicidas e fertilizantes.

• Produção de cremes, perfumes, maquiagens e outros produtos de cuidado pessoal.

• Síntese de fibras sintéticas usadas na indústria da moda e vestuário.

• Desenvolvimento de detergentes, sabões e desinfetantes.

Qual a importância da Química Orgânica?

A importância da Química Orgânica está diretamente ligada à nossa vida cotidiana e ao desenvolvimento da sociedade. Ela forma a base das moléculas biológicas, como proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos. Além disso, ela é essencial para a produção de medicamentos que tratam e previnem doenças, para a criação de novos materiais e para a fabricação de combustíveis que movem o mundo moderno. 

Outro fato é que ela é crucial na agricultura, através dos agroquímicos que aumentam a produtividade, e na indústria alimentícia, na produção de aditivos e conservantes que melhoram a qualidade dos alimentos. Ou seja, seu impacto abrange desde a saúde e bem-estar até a economia e o meio ambiente, tornando-a indispensável para o avanço científico e tecnológico.

Quais as diferenças entre Química Orgânica e Química Inorgânica?

A Química Orgânica e a Química Inorgânica diferem principalmente nos tipos de compostos que estudam. Enquanto a Química Orgânica foca os compostos que contêm carbono, a Química Inorgânica abrange uma variedade de compostos que não têm carbono como elemento principal. Sendo assim, a fim de facilitar essa compreensão, destacamos abaixo um quadro comparativo:

Diante disso, cabe ressaltar que essas duas áreas, apesar de distintas, complementam-se e são fundamentais para a compreensão completa da Química.

Para saber mais sobre a Química Inorgânica, clique aqui.

História da Química Orgânica

A história da Química Orgânica remonta ao início do século XIX, quando ainda se acreditava que os compostos orgânicos, encontrados nos seres vivos, eram diferentes dos compostos inorgânicos, presentes na matéria não viva. Essa ideia era sustentada pela "teoria da força vital", que sugeria que apenas os organismos vivos poderiam sintetizar compostos orgânicos. Entretanto, essa visão começou a mudar em 1828, quando o químico alemão Friedrich Wöhler sintetizou pela primeira vez um composto orgânico, a ureia, a partir de um composto inorgânico, o cianato de amônio, conforme a reação química abaixo.

Esse experimento revolucionário provou que os compostos orgânicos poderiam ser produzidos fora de organismos vivos, marcando o nascimento da Química Orgânica como uma disciplina científica distinta. Nos anos que se seguiram, ela se expandiu rapidamente, uma vez que pesquisadores começaram a descobrir e sintetizar uma vasta gama de compostos orgânicos, desde os mais simples hidrocarbonetos até complexas moléculas biológicas.

No século XX, ela se tornou fundamental para o desenvolvimento de indústrias como a farmacêutica, petroquímica e de polímeros, além de ter um papel crucial na biologia molecular. Por fim, hoje ela continua a evoluir, impulsionando inovações em áreas como a medicina, materiais avançados e Química Verde, sempre buscando novas formas de melhorar a qualidade de vida e o desenvolvimento sustentável.

Curiosidades sobre Química Orgânica

• Por conta de sua descoberta pela síntese da ureia, Friedrich Wöhler é considerado o pai da Química Orgânica.

• Existem milhões de compostos orgânicos conhecidos, isto é, muito mais do que os compostos inorgânicos, devido à capacidade do carbono de formar cadeias e anéis complexos.

• A Química Orgânica permitiu a “síntese total” de moléculas complexas, como medicamentos naturais, que antes só podiam ser obtidos de fontes naturais, como a penicilina.

• Dentro da Química Orgânica, surgiu a “Química Verde”, que busca criar processos e produtos químicos mais seguros e menos poluentes, priorizando a sustentabilidade.

Exercícios resolvidos sobre Química Orgânica

Questão 1

Qual dos seguintes eventos foi crucial para o desenvolvimento da Química Orgânica como uma disciplina científica?

A) A descoberta do carbono como elemento químico.

B) A descoberta do petróleo e seus derivados.

C) A síntese da ureia por meio de um composto inorgânico por Friedrich Wöhler.

D) A formulação da tabela periódica dos elementos por Dmitri Mendeleev.

E) A invenção do microscópio eletrônico.

Resolução:

Alternativa C.

A síntese da ureia por meio de um composto inorgânico por Friedrich Wöhler, em 1828, foi um evento crucial para o desenvolvimento da Química Orgânica, pois demonstrou que compostos orgânicos podiam ser sintetizados fora de organismos vivos, desafiando a “teoria da força vital”.

Questão 2

Tanto a Química Orgânica quanto a Química Inorgânica são grandes áreas da Química que desempenham um papel importante no desenvolvimento de novas tecnologias e corroboram para a compreensão da matéria e suas aplicações. Posto isso, qual das seguintes opções melhor descreve a principal diferença entre elas?

A) A Química Orgânica estuda apenas compostos naturais, enquanto a Química Inorgânica estuda compostos sintéticos.

B) A Química Orgânica é focada em compostos de carbono, enquanto a Química Inorgânica abrange compostos sem carbono como elemento principal.

C) A Química Orgânica estuda compostos de carbono que contêm oxigênio, enquanto a Química Inorgânica estuda compostos sem oxigênio.

D) A Química Orgânica se concentra em compostos metálicos, enquanto a Química Inorgânica se concentra em compostos não metálicos.

E) A Química Orgânica é exclusivamente aplicada à Biologia, enquanto a Química Inorgânica é aplicada à Física.

Resolução:

Alternativa B.

A principal diferença entre Química Orgânica e Química Inorgânica é que a Química Orgânica estuda compostos que contêm carbono como elemento principal, enquanto a Química Inorgânica abrange compostos que não têm o carbono como elemento predominante.

Crédito de imagem

^[1] Wikimedia Commons (reprodução)

Fontes

ALLEGRETTI, P. E. (ED.). Química Orgánica II. [s.l.] Editorial de la Universidad Nacional de La Plata (EDULP), 2022.

AUTINO, J. C.; ROMANELLI, G. P.; RUIZ, D. M. Introducción a la Química Orgánica. [s.l.] Editorial de la Universidad Nacional de La Plata (EDULP), 2013.

FELTRE, R. Química Orgânica. 6. ed. São Paulo: Editora Moderna, 2004. v. 3.

REIS, M. Química 3. 1. ed. São Paulo: Editora Ática, 2013. v. 1

SOLOMONS, T. G.; FRYHLE, G. B.; SNYDER, S. A. Química Orgânica. 12. ed. Rio de Janeiro: GEN, 2018.