Química Orgânica I

Introdução à Química Orgânica

A química orgânica remonta ao final do século XVII, nasceu com a curiosidade e a busca dos alquimistas e evoluiu até a uma ciência moderna.

O método da repetição e observação daquela época apontava as diferenças inexplicáveis entre as substâncias obtidas dos seres vivos (animais e vegetais) cuja decomposição era rápida, e, daquelas retiradas dos minerais, bem mais estáveis.

1. Histórico

           O químico sueco Torbern Bergman, em 1777, foi o primeiro a expressar a diferença entre substâncias “orgânicas” e “inorgânicas”, e o termo químico orgânica logo passou a denominar a química dos compostos sintetizados e encontrados em organismos vivos.

        Em 1807, outro químico sueco, Jöns Jacob Berzélius lançou a idéia da “Teoria da Força Vital”, segundo a qual somente os seres vivos possuiriam uma “força vital” capaz de produzir os compostos orgânicos, criando a idéia de que substâncias orgânicas jamais poderiam ser sintetizadas, isto é, serem preparadas artificialmente num laboratório ou numa indústria, portanto, esses compostos não podem ser sintetizados fora dos organismos vivos (in vitro). 

         Em 1816 Michel Eugène Chevreul produziu o sabão, produto da reação de álcalis (hidróxido) com gordura animal e afirma que poderia ser separado em diversos compostos orgânicos puros, que ele próprio denominou “ácidos graxos”. Era a primeira vez que uma substância orgânica (gordura) fora convertida em outras (ácidos graxos e glicerina) sem a intervenção de uma força vital externa.

        Um pouco mais de uma década depois, a “Teoria da Força Vital” sofreu outro golpe quando FriedrichWöhler, aluno de Johann Friedrich Gmelin, que anos antes chamara a atenção para o fato de todos os compostos orgânicos conhecidos possuírem carbono, descobriu, em 1828, que era possível converter o sal “inorgânico”, cianato de amônio, na substância “orgânica” já conhecida como uréia, que havia sido previamente encontrada na urina humana. Veja a síntese de uréia in vitro: 

Essa síntese abalou profundamente o meio científico da época. No entanto, essa idéia ainda perdurou por muito tempo, tendo sido aventada a hipótese de que o cianato de amônia usado por Wöhler teria provindo da calcinação de ossos e, portanto, ainda apresentava a força vital.

No ano de 1848, o químico William Thomas Brande afirma: “Não se pode traçar nenhuma linha divisória definida entre a química orgânica e a química inorgânica... Quaisquer distinções... devem ser consideradas daqui para frente como sendo de caráter meramente prático, para favorecer a compreensão dos alunos”.

A partir desta data outros compostos orgânicos foram obtidos em laboratório, derrubando totalmente o vitalismo.

E, em 1854, Marcelino Berthellot, sintetiza muitos compostos orgânicos em laboratório (álcool etílico, C₂H₅-OH, álcool metílico,CH₃-OH, Acetileno, C₂H₂, etc) e "enterra" a teoria da força vital.

Assim, finalmente em 1859, Friedrich August Kekulé (1829-1896) redefine química orgânica:

    Química orgânica é a química do carbono e seus compostos.

Atualmente a química é única, assim, dos compostos inorgânicos mais simples aos compostos orgânicos mais complexos todos são regidos e explicados pelos mesmos princípios, diferenciados pela característica singular dos compostos orgânicos onde todos contêm o elemento carbono.

E essa divisão iniciada por razões históricas, mantém só se mantém conveniente para facilitar e acelerar a compreensão do assunto pelos estudantes.

2. Algumas diferenças entre compostos orgânicos e inorgânicos

I. Número de compostos e elementos formadores. Apesar do elevado número de compostos orgânicos, o número de elementos que os constituem é muito pequeno. Na constituição dos compostos inorgânicos participam dezenas de elementos químicos diferentes.

II. A maior parte dos compostos orgânicos se decompõe quando aquecidos a uma temperatura de 500 °C. Na inorgânica, são raros os compostos que se decompõem nessa temperatura. Como exemplo, podemos comparar a estabilidade térmica do açúcar comum (sacarose) e do sal comum (cloreto de sódio). 

III. A maioria dos compostos orgânicos é combustível, isto é, reagem com gás oxigênio, formando (no caso da chamada combustão total) gás carbônico e água.

A queima de álcool etílico (álcool comum) pode, então, ser equacionada da seguinte maneira:

C₂H₆O(l) + 3O₂(g) à 2CO₂(g) + 3H₂O(g)

A combustão é, portanto, um outro procedimento experimental para diferenciar um composto orgânico de um inorgânico. Havendo formação de gás carbônico, torna-se evidente a presença de carbono.

IV. A ligação química que predomina nos compostos orgânicos é a ligação covalente; por isso, a maioria dos compostos orgânicos é molecular. 

V. Os compostos orgânicos são geralmente insolúveis em H₂O. Isto acontece porque são, em geral, covalentes apolares, enquanto a H₂O é covalente polar (semelhante só dissolve o semelhante). 

VI. São biodegradáveis (ou fermentáveis), combustíveis ou explosivos porque possuem muita energia interna (ou potencial) na molécula, a qual tende a se libertar. É esse, inclusive, o motivo pelo quais os alimentos são formados basicamente por compostos orgânicos.

Exemplos

1) Biodegradáveis à alimentos, detergentes, etc.

2) Combustíveis à álcool, gasolina, querosene, gás de botijão, etc.

3) Explosivos à trinitrotolueno (TNT), nitroglicerina, metano, acetileno, gasolina, etc.