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A química orgânica ou “química do carbono” trata do estudo dos compostos orgânicos, que são aqueles compostos por átomos de carbono e hidrogênio, muitas vezes combinados com outros, como oxigênio, nitrogênio, fósforo, enxofre, ferro, magnésio, cloro e outros. Por exemplo: etanol, etilamina, nitroetano.
A química orgânica dá atenção especial aos processos de síntese e degradação de tais substâncias, que regulam a maioria dos processos vitais.
O metabolismo de carboidratos ou açúcares, lipídios, gorduras, proteínas, ácidos nucleicos, vitaminas e hormônios, por exemplo, é regido por uma complexa rede de reações químicas entre compostos orgânicos e entre compostos orgânicos e inorgânicos, como reações de adição, substituição, transposição e eliminação.
- Veja também: Química na vida diária
Reações características em química orgânica
Além disso, há reações características da química orgânica, como a combustão de hidrocarbonetos, saponificação ou transesterificação de gorduras, polimerização de diferentes moléculas, reações de condensação de compostos aromáticos, reações de diazotização e muitas outras. São exemplos destas reações:
- Reações de adição. Ocorrem pela adição de dois compostos químicos à ligação dupla de uma molécula insaturada.
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- Reações de substituição. Ocorrem quando um átomo ou um conjunto de átomos em um composto orgânico é substituído por outro.
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- Reações de transposição. Ocorrem quando a estrutura da molécula inicial é reorganizada para dar origem a outra molécula.
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- Reações de eliminação. Ocorrem quando há uma perda de átomos ou grupos de átomos em uma molécula. Como resultado, podem ser obtidos compostos com ligações duplas ou compostos cíclicos.
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- Reações de combustão de alcanos. São oxidações rápidas que liberam água, dióxido de carbono e energia na forma de luz ou calor.
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- Reações de saponificação. Ocorrem quando um ácido graxo reage com uma base para produzir sabão e glicerol.
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- Reações de condensação de compostos aromáticos. Ocorrem quando duas moléculas se combinam para gerar uma molécula resultante.
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A química orgânica está totalmente integrada à nossa vida cotidiana e também a muitos processos industriais. Na vida cotidiana, por exemplo, quando fazemos um bolo ou uma pizza, o que estamos fazendo é a fermentação dos carboidratos contidos na farinha: quando a massa é fermentada, forma-se gás dióxido de carbono, que é o que dá aeração aos produtos panificados.
A produção de medicamentos, tintas e vernizes, pesticidas, plásticos, conservantes de alimentos, cosméticos, entre muitos outros, baseia-se em reações orgânicas de diferentes tipos (muitas vezes bem complexas).
Estudo da química orgânica
O conceito de “química orgânica” foi introduzido em 1807 por Berzelius, para se referir a compostos derivados de recursos naturais. Naquela época, acreditava-se que os compostos relacionados à vida tinham um componente “vital” que os diferenciava dos compostos inorgânicos. Além disso, não se considerava viável preparar um composto orgânico em laboratório.
Contudo, em 1828, Friedrich Wöhler conseguiu converter o cianato de chumbo em ureia por meio de tratamento com amônia aquosa. Isso permitiu a obtenção de um produto tipicamente orgânico a partir de um sal inorgânico. Mais de dez milhões de compostos orgânicos já foram sintetizados e explorados pela humanidade.
Para facilitar o estudo da química orgânica, um grande número de compostos orgânicos foi definido e identificado de acordo com seus grupos funcionais, como alcanos, alcenos, alcinos, álcoois, aldeídos, ácidos carboxílicos, epóxidos, haloalcanos, hidrazonas, imidas, iminas, isocianatos, isonitrilas, isotiocianatos, cetonas, nitrilas e compostos nitrosos, organofosforados, oximas, peróxidos, fosfonatos, derivados de piridina, sulfonas, sulfonatos, sulfóxidos, tiocianatos e isotiocianatos, tioésteres, tiocetonas, tióis.
Exemplos de compostos orgânicos
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