Os compostos químicos são substâncias formadas por dois ou mais elementos que se relacionam entre si, dando origem a uma substância completamente nova e diferente. Dependendo do tipo de átomo que os compõem, podemos falar de compostos orgânicos e inorgânicos. Por exemplo: glicose, etanol, amônia, ácido sulfúrico.
- Veja também: Substâncias puras e misturas
Compostos orgânicos
Os compostos orgânicos contêm principalmente átomos de carbono combinados com elementos como hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Estes compostos têm ligações covalentes entre átomos não metálicos e são de grande diversidade.
A maioria dos compostos orgânicos é derivada de um grupo de compostos conhecidos como hidrocarbonetos, assim chamados porque são formados apenas por hidrogênio e carbono. São exemplos de hidrocarbonetos: o metano (CH4), propano (C3H8) e acetileno (C2H2).
A química dos compostos orgânicos é determinada em grande parte pelos grupos funcionais, que consistem em um ou mais átomos ligados de um modo específico. As propriedades químicas dessas moléculas podem ser previstas conforme a reatividade dos grupos funcionais. Os principais compostos orgânicos são: álcoois, éteres, aldeídos e cetonas, ácidos carboxílicos, ésteres e aminas.
- Os álcoois. Apresentam o grupo funcional hidroxila —OH. Por exemplo: o metanol (CH3OH) e o etanol (C2H6O).
- Os éteres. Contêm a ligação R—O—R’, em que R e R’ são hidrocarbonetos. Por exemplo: o éter dietílico (C2H5OC2H5), que se usa como solvente de gordura.
- Os aldeídos e cetonas. Têm o grupo funcional carbonila, —CO—. Em um aldeído, há pelo menos um átomo de hidrogênio ligado ao carbono do grupo carbonila. Por exemplo: o formaldeído (CH2O). Em uma cetona, o átomo de carbono do grupo carbonila está ligado a dois grupos de hidrocarbonetos. Por exemplo: a propanona (C3H6O).
- Os ácidos carboxílicos. São ácidos que contêm o grupo carboxila, —COOH. Por exemplo: ácido metanoico, também chamado de ácido fórmico (HCOOH), que é o ácido presente no veneno injetado pelas formigas, e ácido etanoico, também chamado de ácido acético (CH3COOH), que é o principal componente do vinagre.
- Os ésteres. Têm a fórmula geral R’—COO—R, em que R’ pode ser H ou um grupo derivado de hidrocarboneto, e R é um grupo derivado de hidrocarboneto. São usados na fabricação de perfumes e como agentes aromatizantes. O aroma das frutas se deve principalmente aos ésteres contidos nelas. Por exemplo, as bananas contêm acetato de 3-metilbutila [CH3COOCH2CH2CH(CH3)2] as laranjas contêm acetato de octila (CH3COOCHCH3C6H13) e as maçãs contêm butirato de metila (CH3CH2CH2COOCH3).
- As aminas. São bases orgânicas que têm a fórmula geral R3N, em que R pode ser H ou um grupo derivado de hidrocarboneto. Por exemplo: as anilinas, que são usadas principalmente na produção de corantes.
A química orgânica estuda os compostos de carbono. Os químicos do século XVIII usavam a palavra “orgânico” para descrever substâncias provenientes de seres vivos. Estes químicos acreditavam que só poderiam produzir compostos orgânicos a partir da natureza. Contudo, esta concepção foi descartada em 1828, quando foi possível sintetizar a ureia, um composto orgânico, a partir da reação de dois compostos inorgânicos. Atualmente, são conhecidos mais de 20 milhões de compostos orgânicos sintéticos e naturais. Esse número é muito maior do que os cerca de 100 mil compostos inorgânicos conhecidos.
Compostos inorgânicos
Os compostos inorgânicos não costumam conter átomos de carbono, nem ligações hidrogênio-carbono (típicas dos hidrocarbonetos). Por conveniência, considera-se compostos inorgânicos alguns compostos que contêm carbono, como monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), dissulfeto de carbono (CS2), compostos que contêm o grupo cianeto (CN–), bem como os grupos carbonato (CO32-) e bicarbonato (HCO3–).
Os átomos dos compostos inorgânicos podem ser unidos mediante ligações iônicas (átomo metálico e não metálico) ou covalentes. Estas substâncias podem conter vários elementos de qualquer procedência da Tabela Periódica.
Os compostos inorgânicos são divididos em quatro categorias: compostos iônicos, compostos moleculares, ácidos e bases e hidratos.
- Compostos iônicos. São formados por íons positivos (cátions) e íons negativos (ânions). Os compostos iônicos são bons condutores elétricos quando dissolvidos em água. Por exemplo: cloreto de sódio (NaCl), iodeto de zinco (ZnI2) e cianeto de potássio (KCN).
- Compostos moleculares. São formados por elementos não metálicos. Muitos compostos moleculares são compostos binários: são formados por dois átomos. Por exemplo: carbeto de silício (SiC) e brometo de hidrogênio (HBr).
- Hidratos. São compostos que têm um número específico de moléculas de água ligadas a eles. Por exemplo, em seu estado normal, cada unidade de sulfato de cobre (II) tem cinco moléculas de água ligadas a ele. O nome desse composto é sulfato de cobre (II) penta-hidratado, e sua fórmula é escrita como CuSO4 5H2O. Quando as moléculas de água são removidas, o composto resultante é o CuSO4, que geralmente é chamado de sulfato de cobre(II) anidro; a palavra “anidro” significa que o composto não tem mais moléculas de água ligadas a ele. Outros exemplos de hidratos são o cloreto de bário di-hidratado (BaCl2 · 2H2O) e o nitrato de estrôncio tetra-hidratado (Sr(NO3)2 · 4H2O).
- Ácidos e bases. Descreve-se um ácido como uma substância que libera íons de hidrogênio (H+) quando dissolvida em água. Por exemplo: ácido clorídrico (HCl), ácido fosfórico (H3PO4) e ácido sulfúrico (H2SO4). Descreve-se uma base como uma substância que libera íons de hidróxido (OH–) quando dissolvida em água. Por exemplo: hidróxido de sódio (NaOH), hidróxido de potássio (KOH) e hidróxido de bário [Ba(OH2)].
Exemplos de compostos orgânicos
- Metanol (CH3OH). Conhecido como álcool de madeira ou álcool metílico, é o álcool mais simples que existe.
- Propanona (C3H6O). A acetona de uso solvente comum, inflamável e transparente, com um odor característico.
- Acetileno (C2H2). Também chamado etino, é um gás alcino mais leve que o ar, incolor e altamente inflamável.
- Etanoato de etilo (CH3-COO-C2H5). Também conhecido como acetato de etila, é utilizado como solvente.
- Formol (CH2O). Utilizado como conservante de material biológico (amostras, cadáveres), também conhecido como metanal ou formaldeído.
Glicerol (C3H8O3). - Glicerina (C3H8O3). Também chamado “glicerol” ou “propanetriol”, é um produto intermédio da fermentação alcoólica e do processamento digestivo dos lipídios.
- Glicose (C6H12O6). É um monossacarídeo ou açúcar simples, que constitui a unidade básica de energia dos seres vivos.
- Etanol (C2H6O). O álcool etílico, presente nas bebidas alcoólicas, é o resultado da fermentação anaeróbica de açúcares com levedura.
- Isopropanol (C3H8O). O álcool isopropílico, isômero do propanol, transforma-se em acetona com a oxidação.
- Ácido acetilsalicílico (C9H8O4). O composto ativo da aspirina: analgésico, antipirético e anti-inflamatório.
- Sacarose (C12H22O11). Um dissacarídeo composto de glicose e frutose. O mais comum dos glicídios é o açúcar de mesa.
- Frutose (C6H12O6). É o açúcar da fruta e mantém uma relação de isomerismo com a glicose.
- Celulose (C6H10O5). É o principal composto dos vegetais e serve como uma estrutura na parede celular vegetal.
- Nitroglicerina (C3H5N3O9). É um explosivo potente, obtido pela mistura de ácido nítrico concentrado, ácido sulfúrico e glicerina.
- Ácido lático (C3H6O3). É indispensável no processo de energização do corpo humano na presença de baixas concentrações de oxigênio, a produção de glicose via fermentação lática.
- Benzocaína (C9H11NO2). É usada como anestésico local, apesar de seu uso em bebês ter como efeito colateral a alta toxicidade.
- Lidocaína (C14H22N2O). Anestésico, amplamente utilizado em odontologia e como antiarrítmico.
- Lactose (C12H22O11). Formada a partir de galactose e glicose, é o açúcar que dá ao leite animal sua carga energética.
- Cocaína (C17H21NO4). É um potente alcaloide derivado da planta da coca e sintetizado para produzir uma droga ilegal homônima.
- Ácido ascórbico (C6H8O6). Também conhecido como a importante vitamina C presente nas frutas cítricas.
Exemplos de compostos inorgânicos
- Cloreto de sódio (NaCl). É o sal de mesa comum.
- Ácido clorídrico (HCl). Um dos ácidos mais potentes conhecidos, secretado pelo estômago para digerir os alimentos.
- Ácido fosfórico (H3PO4). Um ácido reativo à água, resistente à oxidação, evaporação e redução, usado na indústria de refrigerantes.
- Ácido sulfúrico (H2SO4). É um dos principais corrosivos conhecidos, amplamente utilizado em vários tipos de indústria e produzido em grandes quantidades em todo o mundo.
- Iodeto de potássio (KI). É um sal amplamente utilizado em fotografia e tratamento de radiação.
- Dicromato de potássio (K2Cr2O7). É um sal laranja altamente oxidante, capaz de provocar incêndios quando em contato com substâncias orgânicas.
- Cloreto de prata (AgCl). Amplamente utilizado em eletroquímica e em laboratórios. Devido à sua baixíssima solubilidade em água, é um sólido cristalino.
- Amoníaco (NH3). Também chamado de “amônia” ou “gás amoníaco” é um gás incolor rico em nitrogênios, com um odor particularmente repulsivo.
- Sulfato cuproso (Cu2SO4). Também chamado de “sulfato de cobre”, é um sal insolúvel, usado como desinfetante e corante para superfícies metálicas.
- Dióxido de silício (SiO2). Comumente chamado de “sílica”, forma o quartzo e a opala, e é um dos componentes da areia.
- Sulfato de ferro (FeSO4). Também conhecido como vitríolo verde ou caparose verde, é um sal azul-esverdeado usado como agente corante e como tratamento para certas anemias.
- Carbonato de Cálcio (CaCO3). Amplamente utilizado como antiácido e na indústria de vidro e cimento, é uma substância muito abundante na natureza (presente em rochas, conchas e exoesqueletos de alguns animais).
- Cal (CaO). Óxido de cálcio em qualquer forma, amplamente utilizado em misturas de construção como aglutinante.
- Bicarbonato de sódio (NaHCO3). Presente em extintores de incêndio ou em muitos produtos dietéticos e medicinais, tem um pH muito alcalino
- Hidróxido de potássio (KOH). É a soda de potássio, usada na fabricação de sabões e outros solventes.
- Hidróxido de sódio (NaOH). Chamado de soda cáustica, é usado na indústria de papel, têxtil, detergente e para desentupir canos.
- Nitrato de amônio (NH4NO3). É um potente fertilizante agrícola.
- Silicato de cobalto (CoSiO3). Usado na fabricação de pigmentos (como o azul de cobalto).
- Sulfato de magnésio (MgSO4). É o sal de Epsom ou sal inglês, quando se acrescenta água a ele. Tem diversos usos médicos, especialmente musculares, ou como sais de banho.
- Cloreto de bário (BaCl2). É um sal muito tóxico usado em pigmentos, tratamentos de aço e fogos de artifício.
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Referências
- Química. Chang R., Goldsby K. (2013). 11va edición. Editorial Mc Graw-Hill
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