O documento apresenta uma introdução à química orgânica, descrevendo seu histórico desde os alquimistas do século XVI até a queda da teoria da força vital no século XIX e o desenvolvimento da química orgânica moderna. Também discute as características do átomo de carbono e classificações de cadeias carbônicas.

1. QUÍMICA
Tema:
INTRODUÇÃO
PROFESSOR
# BARRAL
barralquimica@hotmail.com

2. Os compostos e as reações orgânicas são utilizados pelo
homem há muito tempo.
O homem pré-histórico já queimava a madeira (combustão
orgânica). Antes de Cristo, a Humanidade já produzia
bebidas alcoólicas, vinagre, corantes etc.
Os alquimistas do século XVI, procurando o “elixir da longa
vida”, obtiveram muitos extratos vegetais. A partir dessa
época, as técnicas de extrair, isto é, retirar compostos já
prontos de vegetais e animais sendo aperfeiçoadas; por
exemplo, do limão extraiu-se o ácido cítrico (C6H8O7); das
gorduras animais extraiu-se a glicerina (C3H8O3); e assim por
diante.
Histórico

3. 1777 Bergman - definiu a Química Orgânica como sendo a
química dos compostos existentes nos organismos vivos,
vegetais e animais, enquanto a Química Inorgânica ou Mineral
seria a química dos compostos existentes no reino mineral.
Nessa mesma época, Lavoisier conseguiu analisar vários
compostos orgânicos e constato-u que todos continham o
elemento químico carbono.
 Química Orgânica é a parte da Química que estuda os
compostos do carbono.
 1807 Berzelius - lançou a ideia de que somente os seres vivos
possuiriam uma força vital capaz de produzir os compostos
orgânicos; em outras palavras, criava-se a ideia de as
substâncias orgânicas jamais poderiam ser sintetizadas
(artificialmente num laboratório ou numa indústria).
Histórico

4.  1828 Wöhler - efetuou a reação mostrada abaixo, pela qual, a
partir de um composto mineral (cianato de amônio), chegava-se a
um composto orgânico, a uréia, existe na urina dos animais;
começava assim a queda da Teoria da Força Vital.
 Nos anos seguintes, muitas outras substâncias orgânicas foram
sintetizadas (acetileno, metanol, ácido acético etc.), de modo que
já na metade do século XIX os químicos começaram a -acreditar na
possibilidade de sintetizar qualquer substância química.
 No entanto, até hoje, certas sínteses são extremamente difíceis;
por exemplo, a clorofila (C55H72MgN4O5) existente nos vegetais só
foi preparada artificialmente, em 1960, por Woodward, fato que
lhe valeu o Prêmio Nobel de Química de 1965.
NH4OCN
Cianato de
amônio
Calor
O C
NH2
NH2
Uréia
Histórico

5. Atualmente, a Humanidade dispõe de:
COMPOSTOS ORGÂNICOS NATURAIS:
Cujas fontes principais são os combustíveis fosseis:
 Petróleo;
 Carvão mineral;
 Gás natural, produtos agrícolas etc.
COMPOSTOS ORGÂNICOS SINTÉTICOS:
Produzidos artificialmente pelas indústrias químicas:
 Plásticos;
 Fibras têxteis;
 Medicamentos;
 Corantes;
 Inseticidas etc.
 Desde fins do século XIX até hoje, a Química Orgânica teve uma evolução muito grande. Isso pode ser comprovado,
por exemplo, pelo número de compostos orgânicos conhecidos (quer extraídos da natureza, quer sintetizados pelo
homem):
 em 1880, eram conhecidos cerca de 12.000 compostos; atualmente, cerca de 15.000.000 de compostos.
Histórico

6. Com seu desenvolvimento, a Química Orgânica acabou se
subdividindo e dando origem a mais um ramo da ciência — a
Bioquímica —, que estuda as substâncias mais intimamente
ligadas à vida dos vegetais e animais, como, por exemplo, os
alimentos, as vitaminas, os hormônios, os ácidos nucléicos
(existentes no núcleo das células vivas) etc.
E da Bioquímica surgiram outros ramos da Ciência e da
Tecnologia, como, por exemplo, a Biologia Molecular e a
Biotecnologia. Essas divisões e subdivisões que ocorrem na
Ciência são normais no desenvolvimento do conhecimento
humano.
Histórico

7. Histórico

8.  O átomo de carbono apresenta certas particularidades que o
tornam bem diferente de todos os demais elementos químicos.
2.1- O CARBONO É TETRAVALENTE
 Tendo quatro elétrons em sua última camada eletrônica, o carbono
os compartilha com quatro elétrons de outros átomos, para que se
complete o octeto, atingindo-se a configuração estável. Formam-
se, desse modo, 4 LIGAÇÕES COVALENTES.
2.2- O CARBONO FORMA LIGAÇÕES MÚLTIPLAS
 No exemplo CH4, vemos que o carbono pode formar uma única
ligação - ligação simples. Entretanto, um átomo de carbono pode
estabelecer duas ou três ligações com um segundo átomo,
formando, respectivamente, uma ligação dupla ou uma ligação
tripla.
2- CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO DE CARBONO

9. 2.3 - O CARBONO LIGA-SE A VÁRIAS CLASSES DE ELEMENTOS
QUÍMICOS
Não sendo nem eletropositivo, nem eletronegativo, o carbono
pode ligar-se ora a elementos eletropositivos, ora a elementos
eletronegativos.
2.4 - O CARBONO FORMA CADEIAS
 O carbono tem uma capacidade extraordinária de ligar-se a
outros átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio.
 formando encadeamentos ou cadeias curtas ou longas e com
as mais variadas disposições.
 Existem elementos químicos que conseguem formar
encadeamentos, como, por exemplo, o enxofre, o fósforo, etc.
2- CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO DE CARBONO

10. 2.4 - O CARBONO FORMA CADEIAS
 A capacidade de formar cadeias juntamente com as
características anteriormente descritas (tetravalência,
formação de ligações simples, duplas e triplas e ligação com
elementos eletropositivos ou elementos eletronegativos)
explicam a razão de o carbono ser capaz de formar em número
enorme de compostos orgânicos.
2- CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO DE CARBONO

11. 3.1- QUANTO AO FECHAMENTO DA CADEIA
a) CADEIA ABERTA (ACÍCLICA OU ALIFÁTICA): quando o
encadeamento dos átomos não sofre nenhum fechamento.
b) CADEIA FECHADA OU CÍCLICA: quando há um fechamento
na cadeia, formando-se um ciclo, núcleo ou anel.
3 - TIPOS DE CADEIAS CARBÔNICAS

12. 3.2- QUANTO À DISPOSIÇÃO DOS ÁTOMOS
a) CADEIA NORMAL: quando o encadeamento segue uma
seqüência única.
b) CADEIA RAMIFICADA: quando, na cadeia, surgem ramos ou
ramificações.
3 - CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS
CH3 — CH2 — CH3
CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3

13. 3.3 - QUANTO AOS TIPOS DE LIGAÇÕES
a) CADEIA SATURADA: quando só existem ligações simples entre os
átomos de carbono.
b) CADEIA INSATURADA: quando, além das ligações simples, aparecem
ligações duplas ou triplas.
4.4 - QUANTO À NATUREZA DOS ÁTOMOS
a) CADEIA HOMOGÊNEA: quando, na cadeia, só existem átomos de
carbono.
b) CADEIA HETEROGÊNEA: quando, na cadeia, além dos átomos de
carbono, existem outros átomos (heteroátomos).
4.5- QUANTO À PRESENÇA DO BENZENO
a) CADEIA AROMÁTICA: Possui anel benzênico.
b) CADEIA NÃO-AROMÁTICA OU ALICÍCLICA: Não possui anel benzênico.
Obs.: compostos mistos.
3- CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS

14.  substâncias que possuem anel benzênico na sua estrutura.
 Por esse motivo o anel benzênico também é chamado de anel
aromático.
Os compostos aromáticos se subdividem em:
a) compostos aromáticos mononucleares ou mononucleados: quando
contém um único anel benzênico.
b) compostos aromáticos polinucleares ou polinucleados: quando
contém vários anéis benzênicos; eles se subdividem em:
 polinucleares isolados, quando não possuem átomos de carbono em
comum.
 polinucleares condensados, quando os anéis possuem átomos de
carbono em comum.
C
C
C
C
C
C
H
H H
H H
H
ou ou
4 - BENZENO E COMPOSTOS AROMÁTICOS

15. revelam a estrutura, isto é, a arrumação ou disposição dos
átomos dentro das moléculas.
FÓRMULA CONDENSADA
FÓRMULA BASTÃO OU TRAÇOS
C C C
H
H
H C
H
H C
H
C
H
HH H
H
H
H
H HC
HH
H
C
CH3C
CH3
CH3
CH2 CH
CH3
CH3
5 - FÓRMULA ESTRUTURAL

16. CARBONO PRIMÁRIO
CARBONO SECUNDÁRIO
CARBONO TERCIÁRIO
CARBONO QUATERNÁRIO
6- CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO NUMA CADEIA

17. a) CARBONO PRIMÁRIO: quando está ligado apenas a 1 outro
átomo de carbono (ou nenhum);
b) CARBONO SECUNDÁRIO: quando está ligado a 2 outros
átomos de carbono;
6- CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO NUMA CADEIA

18. c) CARBONO TERCIÁRIO: quando está ligado a 3 átomos de
carbono;
d) CARBONO QUATERNÁRIO: quando está ligado a 4 outros
átomos de carbono.
6- CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO NUMA CADEIA

19. hibridação ângulo
entre os
híbridos
ligação geometria no de H
ligado ao
carbono
sp3 109o28’ 4 simples ou 2  tetraédrica 4
sp2 120o 1 dupla e 2 simples ou 3  e 1  Trigonal
plana
3
sp 180o 1 tripla e 1 simples ou 2  e 2  Linear 2
sp 180o 2 duplas ou 2  e 2  Linear 2
6- AS LIGAÇÕES DO CARBONO NOS COMPOSTOS ORGÂNICOS