O surgimento da química orgânica

Estudo da Química Orgânica

1. Tema: Introdução ao estudo da Química Orgânica QUÍMICA ORGÂNICA 12ª CLASSE M J da Mata Fevereiro/ 2015 manueldamata.blogs.sapo.pt

2. 1 . Surgimento da Química Orgânica Na antiguidade , muitas substâncias eram conhecidas e extraídas de produtos naturais, como por exemplos : do limão extraía-se o ácido cítrico; do leite azedo extraía-se  o ácido láctico; da uva extraía-se o ácido tartárico; da urina extraía-se a ureia;

3. No ano de 1777 Bergmam dividiu a química em: Química inorgânica - estuda as substâncias inorgânicas, Química orgânica - estuda as substâncias orgânicas. No Século XVII : iniciou a sistematização dos processos de obtenção de substâncias. O Cientista Lavoisier : concluiu que o carbono está presente em todas as substâncias provenientes dos organismos vivos.

4. No início do século XIX : Surgiu a Teoria Vitalista (Teoria da Força Vital ). Segundo Jakob Berzelius : Os Organismos vivos não podiam ser produzidos em Laboratórios, só podiam ser formados com a interferência de uma Força Sobrenatural (Força Vital).

5. Em 1828 com a Síntese de Wholer , quebra-se a Teoria da Força vital, que funcionava como uma travão para o desenvolvimento da Química Orgânica : reacção de aquecimento do cianato de amónio obtendo-se a Ureia:    NH 4 OCN + CALOR → ( NH 2 ) 2 CO  

6. Após a Síntese de Wholer , obteve-se muitas outras substâncias orgânicas a partir de substâncias inorgânicas e vice-versa. Exemplos : em 1828, obteve-se o álcool etílico; em 1842 obteve-se a anilina; em 1847, obteve-se a clorofórmio; em 1880, obteve-se a primeira fibra artificial; em 1945 obteve-se a penicilina sintética. Em 1848 Gmelim , reconhece que  o carbono é o elemento fundamental dos compostos orgânicos

7. Em 1858 : August Kekulé, considerou: 1- Química Orgânica: A Química dos Compostos do Carbono; 2- Composto Orgânico: A substância que contém o elemento Carbono na sua composição, seja existente ou não nos organismo vivo

8. Postulados de Kekulé : 1- Tetravalência do átomo de carbono; 2- encadeamento; 3- as quatros valências são iguais entre si.

9. 2 . Objecto de estudo da Química Orgânica A Química Orgânica é a parte da Química que se ocupa do estudo das substâncias que se encontram nos organismos vivos (animal e vegetal), ou seja aquelas substâncias que possuem átomos de carbono na composição da sua molécula. O objecto de estudo da Química Orgânica , é o estudo dos compostos Orgânicos, sua composição, estrutura e suas transformações Químicas.

10. SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS E ORGÂNICAS Substâncias Inorgânicas: são aquelas substâncias de origem mineral e podem ser: ácidos, bases, sais, óxidos ou hidróxidos . Substâncias Orgânicas : são aquelas substâncias de origem animal ou vegetal e podem ser: ácidos, bases, sais ou óxidos.

11. 3 . Química Orgânica como a química dos compostos do carbono A designação “orgânica” perdeu grande parte da sua concepção original, ao demonstrar-se a relação estreita que existe entre os compostos orgânicos e inorgânicos, já que as leis, regras e princípios da Química, são válidos para ambos os tipos de classes de substâncias. Os compostos orgânicos caracterizam-se por apresentar maior complexidade e organização estrutural que os compostos inorgânicos. O facto de que todas as substâncias orgânicas possuírem átomos de carbono, levou a definir  a Química Orgânica como a “Química dos compostos do Carbono”. (Butlerov  séc. XIX).

12. 4 . SUBSTÂNCIAS ORGÂNICAS   NATURAIS E SINTÉTICAS As substâncias orgânicas podem ser separadas de matérias  primas existentes na natureza ou por síntese de outras substâncias. As fontes de matérias orgânicas são variáveis, desde os organismos vivos até as matérias sem vida . Também podem obter-se por transformações de outras substâncias através de reacções químicas, estas transformações podem implicar,  a construção de uma molécula grande por combinação de duas ou mais moléculas pequenas ou por ruptura de moléculas grandes em partes mais simples (síntese orgânica).

13. Grande parte dos compostos orgânicos conhecidos é obtida sinteticamente (via artificial). Os compostos orgânicos sintéticos também podem ser obtidos partindo de substâncias naturais, a maior parte de produtos farmacêuticos,  corantes, fibras têxtis, entre outros, são sintéticos. Existem outros produtos orgânicos importantes que são obtidos opcionalmente, por fontes naturais ou por via sintética, dependendo de factores económicos.

14. 5 . IMPORTÂNCIA DA QUÍMICA ORGÂNICA NA VIDA SOCIAL E ECONÓMICA A tarefa cognitiva principal da Química Orgânica na actualidade, consiste  no estudo profundo dos processos que ocorrem nas células dos organismos, a nível molecular e o esclarecimento de mecanismos complicados que constituem a essência material da vida. O estudo da química das substâncias orgânicas amplia os conhecimentos sobre a sua natureza, as relações existentes entre as diferentes substâncias e os seus processos de transformações noutras substâncias  mais complexas. Os avanços alcançados pela Química Orgânica, são empregues  na produção, ao realizar-se  em grande extensão os processos de elaboração de substâncias naturais e diferentes sínteses orgânicas. A indústria química produz múltiplas substâncias para outros ramos: ciências médicas, agricultura, pesca, etc. A Química Orgânica é um factor importante na quimização da economia, no desenvolvimento das forças produtivas e na criação de bases técnico-material para o avanço da economia de um país .

15. 6 . TEORIA ESTRUTURAL Na Química Orgânica, o estudo dos compostos orgânicos apoia-se na teoria da estrutura química. No século XIX grande quantidade de dados experimentais sobre a química orgânica já se conheciam, embora que as concepções teóricas eram incapazes de explicar e predizer infinidade de processos. Exemplo : “...não se conhecia a valência do carbono nos compostos orgânicos e não se entendia porque dois elementos químicos (carbono e hidrogénio) formavam tantos compostos...”

16. O cientista Wholer numa carta dirigida ao seu professor Berzelius (1853 ), expressou: “ A química orgânica na actualidade enlouquece qualquer pessoa, para mim é como um bosque tropical primitivo cheio de coisas surpreendentes. Uma selva interminável que inspira medo, em que  uma pessoa não se atreve entrar, porque parece não ter saída”.

17. Uma das primeiras teorias sobre as ligações químicas nos compostos orgânicos foi a t eoria dualista de Berzelius. No ano de 1832, os cientistas Liebig e Wholer reconheceram que certos agrupamentos atómicos podiam permanecer se produzir mudanças em certas reacções químicas. A descoberta da valência por Frakland (1853) e as teses de Kekulé (1858) levaram direitamente a ideia de que as moléculas deviam ter uma estrutura definida, mais a questão era como determinar a estrutura dos compostos orgânicos “ parte escura na química orgânica ”. Uma nova época da química orgânica acontece com o surgimento da teoria da estrutura química do cientista Butlerov (1861).

18. TESES DA TEORIA DAS COMBINAÇÕES ORGÂNICAS DE BUTLEROV As ideias fundamentais da teoria de Butlerov foram publicadas por ele numa conferência aos 19 de Setembro de 1861, no congresso de naturalistas e médicos na Alemanha, em que dizia:   “ A natureza química de uma partícula complexa fica determinada pela natureza, quantidade e estrutura química das partículas elementares que a constitui”.   Quer dizer, todos os átomos que formam uma molécula de uma substância complexa  influem reciprocamente entre si.

19. Butlerov denominou estrutura química , as distribuições das interacções determinadas pela ordem de ligação dos átomos. Butlerov ao responder a pergunta, “ Pode ser determinada a estrutura química? ”  Disse: ¨ para cada composto químico somente pode existir uma fórmula estrutural, que deve expressar todas as propriedades da substância em causa e que era possível estabelecer a estrutura molecular estudando as propriedades químicas de uma substância e vice-versa ¨ . Resumindo : As propriedades químicas de uma substância determinam a sua estrutura química. 

20. HIPOTESES BÁSICAS DA TEORIA DA ESTRUTURA QUÍMICA DE BUTLEROV Nas moléculas os átomos não se dispõem de forma desordenada, senão, estão unidos mutuamente numa sequência determinada de acordo com a sua valência . As propriedades das substâncias não só dependem dos elementos que a formam, nem da quantidade de átomos, senão da sequência de união dos átomos nas moléculas, quer dizer, da ordem de influências mutuas e da sua estrutura química.

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