Substâncias naturais

Substâncias naturais são todas as moléculas produzidas a partir de seres vivos ou que estejam presentes na natureza. Elas são fundamentais para a manutenção da vida e do meio ambiente.

De uma forma geral, as substâncias naturais são divididas em dois grandes grupos:

• Substâncias orgânicas: possuem moléculas cujo principal elemento químico é o carbono;

• Substâncias inorgânicas: não possuem o carbono como principal elemento de sua composição.

→ Substâncias inorgânicas

a) Ácidos

São substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem o processo de ionização e produzem o cátion hidrônio (H⁺) e um ânion qualquer. Geralmente são representadas pela fórmula HX. Alguns exemplos de substâncias pertencentes a esse grupo são:

• Ácido sulfúrico (H₂SO₄)

• Ácido nítrico (HNO₃)

• Ácido carbônico (H₂CO₃)

b) Bases

São substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem o processo de dissociação e produzem o ânion hidróxido (OH^-) e um cátion qualquer. Geralmente são representadas pela fórmula YOH. Alguns exemplos são:

• Hidróxido de sódio (NaOH)

• Hidróxido de magnésio [Mg(OH)₂]

• Hidróxido de cálcio [Ca(OH)₂]

c) Sais

São substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem o processo de dissociação e liberam um ânion diferente do hidróxido (OH^-) e um cátion diferente do hidrônio (H+). Geralmente são representadas pela fórmula YX. Alguns exemplos são:

• Nitrato de potássio (KNO₃)

• Sulfato de alumínio [Al₂(SO₄)₃]

• Carbonato de cálcio (CaCO₃)

d) Óxidos

São substâncias binárias (formadas por apenas dois elementos químicos) em que o elemento mais eletronegativo é o oxigênio. Geralmente são representadas pela fórmula ZO. Alguns exemplos são:

• Óxido de cálcio (CaO)

• Dióxido de enxofre (SO₂)

• Monóxido de carbono (CO)

OBS.: Além desses subgrupos de substâncias inorgânicas naturais, ainda temos os peróxidos, superóxidos, hidretos, carbetos e nitretos.

→ Substâncias naturais orgânicas

a) Hidrocarbonetos

São substâncias orgânicas que apresentam apenas átomos de carbono e hidrogênio em sua composição. Podem ser divididos em:

Fórmula estrutural de um hidrocarboneto qualquer

• Alcanos

Substâncias de cadeia aberta que apresentam apenas ligações simples entre os átomos de carbono.

• Alcenos

Substâncias de cadeia aberta que apresentam uma única ligação dupla entre dois dos carbonos da cadeia.

• Alcinos

Substâncias de cadeia aberta que apresentam uma única ligação tripla entre dois dos carbonos da cadeia.

• Alcadienos

Substâncias de cadeia aberta que apresentam duas ligações duplas entre pelo menos três dos carbonos da cadeia.

• Aromáticos

São substâncias que apresentam cadeia carbônica fechada e um núcleo benzênico (três ligações duplas alternadas).

Alguns exemplos e aplicações de hidrocarbonetos:

- Gasolina: substância utilizada como combustível para veículos automotores e aeronaves;

- Acetileno: Substância utilizada como combustível de um maçarico.

b) Oxigenadas

Substâncias que possuem o elemento oxigênio nas suas fórmulas estruturais.

• Álcoois

Substâncias que apresentam o grupo hidroxila ligado a um átomo de carbono saturado:

Fórmula estrutural de um álcool

Alguns exemplos e aplicações de álcoois:

- Etanol: substância utilizada na produção de bebidas e como combustível de veículos automotores;

- Propan-1-ol: substância utilizada como solvente para resinas;

- Butan-1-ol: substância utilizada na fabricação de tintas e vernizes.

• Cetonas

São substâncias que apresentam o grupo carbonila (carbono que realiza uma ligação dupla com o oxigênio) ligado diretamente a dois radicais orgânicos.

Fórmula estrutural de uma cetona

Alguns exemplos e aplicações de cetonas:

- Propanona: substância utilizada como solvente de esmaltes;

- Butanona: substância utilizada como solvente em removedores de tintas.

• Aldeídos:

São substâncias que apresentam o grupo carbonila (carbono que realiza uma ligação dupla com o oxigênio) ligado a pelo menos um átomo de hidrogênio.

Fórmula estrutural de um aldeído

Alguns exemplos e aplicações de aldeídos:

- Metanal: substância utilizada na produção de celulose;

- Etanal: substância utilizada na produção do inseticida DDT;

- Benzaldeído: substância utilizada na produção de corantes.

• Ácidos carboxílicos

Substâncias que apresentam o grupo carboxila (carbono que realiza uma ligação dupla com um oxigênio e uma ligação simples com uma hidroxila)

Fórmula estrutural de um ácido carboxílico

Alguns exemplos e aplicações de acidos carboxílicos:

- Ácido metanoico: substância utilizada como germicida e desinfetante;

- Ácido etanoico: substância utilizada na produção do polímero acetato de vinila;

- Ácido butanoico: substância encontrada nos derivados do leite.

• Ésteres

São substâncias que apresentam uma carboxila, mas, em vez de uma hidroxila (grupo OH), possuem um radical orgânico ligado ao oxigênio.

Fórmula estrutural de um éster qualquer

Alguns exemplos e aplicações de ésteres:

- Butanoato de etila: substância que imita o aroma do abacaxi;

- Etanoato de butila: substância que imita o aroma da maçã.

OBS.: Além desses subgrupos de substâncias orgânicas oxigenadas, ainda temos os fenóis, éteres, anidridos e sais de ácidos carboxílicos.

c) Nitrogenadas

São substâncias que possuem o elemento nitrogênio em sua constituição.

• Aminas

Substâncias que apresentam um (amina primária), dois (amina secundária) ou três (amina terciária) radicais orgânicos ligados a um único átomo de nitrogênio.

Exemplos de aminas com um, dois e três radicais

Alguns exemplos e aplicações de aminas:

- Metilamina: substância utilizada para a produção de metanfetamina (entorpecente);

- Fenilamina: substância utilizada na produção de corantes;

- Cafeína.

• Amidas

São substâncias que apresentam uma carbonila ligada a um grupo NH₂ (amino). No grupo amino, podemos ter ainda a substituição dos dois ou de apenas um de seus hidrogênios por radicais R.

Fórmula estrutural de algumas amidas

• Nitrilas

São substâncias orgânicas que apresentam um radical orgânico ligado diretamente ao grupo cianeto (CN), o qual é proveniente de um ácido cianídrico (HCN).

Fórmula estrutural de uma nitrila

Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:

- Etanonitrila: solvente de hidrocarbonetos;

- Propenonitrila: fabricação de lã sintética.

• Isonitrilas

São substâncias orgânicas que apresentam um radical orgânico ligado diretamente ao grupo isocianeto (NC), o qual é proveniente de um ácido isocianídrico (HNC).

Fórmula estrutural de uma isonitrila

Um exemplo desse grupo de substâncias é:

• Isocianeto de metila: muito utilizado na produção de inseticidas.

OBS.: Outras importantes funções orgânicas são os nitrocompostos, haletos orgânicos, ácidos sulfônicos etc.

d) Biomoléculas

• Lipídios

São substâncias orgânicas formadas por átomos de carbono, hidrogênio, fósforo (em alguns casos) e oxigênio. Eles são muito conhecidos como óleos ou gorduras. Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:

• Colesterol: substância fundamental na produção dos hormônios corporais;

• Cerídeos: substâncias com a função de proteção e impermeabilização.

• Carboidratos

São moléculas orgânicas que apresentam em sua composição átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Possuem como principal característica a função energética, já que são os combustíveis para a produção de energia nas células. Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:

• Glicose: substância que origina diversas outras, como a celulose;

• Frutose: substância presente nas frutas.

• Vitaminas

São substâncias orgânicas que apresentam em sua composição átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Possuem diversas funções essenciais para o organismo, como regulação das atividades celulares.

• Proteínas

São moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. São formadas a partir da união de aminoácidos e apresentam importante função estrutural para o organismo. Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:

• Queratina: substância presente nas unhas e nos cabelos;

• Anticorpos: substâncias que atuam na defesa do organismo contra antígenos.

Por Me. Diogo Lopes Dias