A química orgânica é o estudo de compostos químicos que contêm carbono. O carbono tem a capacidade de formar uma ligação química com uma grande variedade de elementos químicos e outros átomos de carbono. Isto permite um número quase ilimitado de combinações, chamadas de compostos orgânicos. O tema dos compostos de carbono é chamado de química orgânica porque todos os organismos conhecidos, ou seres vivos, são compostos de água e compostos de carbono. A química orgânica envolve em grande parte a síntese, ou formação, de produtos orgânicos por reação química usando diferentes reagentes e reagentes, as substâncias utilizadas durante uma reação. Diversas áreas diferentes da química expandem os conceitos e princípios da química orgânica, incluindo a bioquímica, microbiologia e medicina.
Química orgânica
História
O termo orgânico tem origem em Jons Jacob Berzelius, um cientista sueco do século XIX, que usou o termo para se referir a substâncias presentes nos seres vivos. Durante a época de Berzelius, a teoria da força vital era popular. Esta teoria afirmava que uma força vital era necessária para produzir os compostos orgânicos encontrados apenas nos seres vivos. A teoria da força vital começou a perder apoio após um experimento de 1828 conduzido por Friedrich Wöhler. Seu trabalho mostrou que a uréia, um composto orgânico, podia ser criada a partir do cianato de amônio, um composto inorgânico.
Hidrocarbonetos
O estudo dos hidrocarbonetos é uma parte muito grande da química orgânica. Os hidrocarbonetos são moléculas que contêm apenas os elementos carbono e hidrogênio em forma de cadeias. Os hidrocarbonetos podem ser classificados em duas categorias com base na presença de um anel de benzeno, um tipo circular de hidrocarboneto. Os hidrocarbonetos alifáticos não contêm um anel de benzeno e os hidrocarbonetos aromáticos contêm.
Reações
Reações químicas orgânicas acontecem porque os elétrons não são compartilhados uniformemente em uma ligação química. Alguns átomos ou moléculas, como oxigênio, nitrogênio e ânions carregados negativamente, são nucleofílicos porque têm elétrons extras e querem estar ao redor de cargas positivas. Outros, como o H+ e outros cátions com carga positiva, são eletrofílicos e querem estar ao redor de cargas negativas. Quando uma molécula orgânica tem uma carga positiva, ela é chamada de carbonização. Também é um eletrofílico. Quando os nucleófilos e eletrofilos se misturam, pode ocorrer uma reação.
Mecanismos comuns de reação
Um mecanismo de reação é uma série de reações menores que formam uma reação geral. Dois tipos básicos de mecanismo são as reações de substituição e eliminação. Elas são muito importantes no estudo dos mecanismos da química orgânica, pois muitos mecanismos mais complicados as utilizam.
Reações de substituição (SN1 & SN2)
A substituição nucleófila ocorre quando um átomo ou grupo de átomos se desprende de uma molécula orgânica e é substituído por outro. Se a saída e a adição ocorrem ao mesmo tempo, é chamada de reação SN2. Se o grupo de saída se separa da molécula orgânica e forma uma carbocalização antes de ocorrer a substituição, ela é chamada de reação SN1.
Reações de Eliminação (E1 & E2)
A eliminação ocorre quando dois grupos são quebrados de uma molécula orgânica por um ácido forte e as cargas resultantes formam uma dupla ligação. Normalmente um dos grupos é um nucleófilo e o outro é um átomo de hidrogênio. Se ambos os grupos são arrancados ao mesmo tempo, é chamada de reação E2. Se um grupo é arrancado primeiro e forma uma carbocalização antes que o segundo grupo seja removido, ele é chamado de reação E1.
Estereoquímica
A estereoquímica é o estudo das moléculas no espaço. Ela examina a disposição dos átomos dentro das moléculas no espaço em relação umas às outras e como elas irão interagir. As moléculas que têm a mesma composição química, mas estão dispostas de forma diferente, são chamadas isômeros. O famoso químico Louis Pasteur foi um dos primeiros pesquisadores de estereoquímica.
Uma parte central do estudo da esteroquímica é a quiroquímica. Dito de forma simples, a quiralidade olha para a simetria das moléculas químicas. Se um objeto não pode ser sobreposto a sua imagem espelhada, então é um objeto quiral. Se ele pode, é chamado de achiral.
Espectroscopia
Espectroscopia é o estudo das interações entre a energia luminosa e a matéria. Podemos ver cores por causa da absorção de energia por compostos orgânicos e inorgânicos. Quando uma planta é submetida à fotossíntese, ela aprisiona a energia do sol, e este é um exemplo de uma interação entre energia e compostos orgânicos.
A espectroscopia é utilizada para identificar moléculas orgânicas em compostos desconhecidos. Existem muitos tipos de espectroscopia, mas os mais importantes para a química orgânica são a espectroscopia de infravermelho e a espectroscopia de ressonância magnética nuclear.
Outros Websites
- Portal sobre Química Orgânica
- Ajuda da Química Orgânica!
- Química Orgânica: Uma Introdução
- MIT.edu, OpenCourseWare: Química Orgânica I
- HaverFord.edu, Palestras de Química Orgânica, Vídeos e Texto
- Journal of Organic Chemistry (assinatura obrigatória) (Índice)
- Cartas orgânicas (Pubs.ACS.org, Índice)
- Thime-Connect.com, Synlett
- Thieme-Connect.com, Síntese
- Organic-Chemistry.org, Portal de Química Orgânica - Resumos e (Nome)Reações Recentes
- Orgsyn.org, revista de síntese da Química Orgânica
- Ochem4free.info, Página inicial de um texto completo de química orgânica online e revisado por colegas
- CEM.MSU.edu, Livro Didático Virtual de Química Orgânica
- Recursos de Química Orgânica em todo o mundo - Uma coleção de links
- Hidrocarbonetos não saturados - Alkenes ou Olefins ,[Data do link recuperado=Agosto de 2019]
- Organic.RogerFrost.com, a Química Orgânica de Roger Frost - mecanismos e animação para ensino e aprendizagem, normalmente para idades entre 15 e 19 anos
- ChemHelper.com, Ajuda em Química Orgânica
- Organic-Chemistry-Tutor.com, Tutor de Química Orgânica
- ACDlabs.com, Chemical Freeware
- Chemaxon.com, Chemical Freeware da ChemAxon.
- AceOrganicChem.com,
- OrgChemInfo.8k.com, Uma coleção de Recursos de Química Orgânica
- Benzylene.com, Reações Químicas Orgânicas, Mecanismos e Problemas
- Beilstein-Journals.org, Beilstein Journal of Organic Chemistry (Acesso Aberto)
- Study-Organic-Chemistry.com, Recursos para o Sucesso na Química Orgânica
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Perguntas e Respostas
P: O que é química orgânica?
R: Química orgânica é o estudo de compostos químicos que contêm carbono.
P: Qual é a importância do carbono na química orgânica?
R: O carbono tem a capacidade de formar uma ligação química com uma grande variedade de elementos químicos e outros átomos de carbono, permitindo um número quase ilimitado de combinações chamadas de compostos orgânicos.
P: Por que o tema dos compostos de carbono é chamado de química orgânica?
R: O tema dos compostos de carbono é chamado de química orgânica porque todos os organismos conhecidos, ou seres vivos, são formados por água e compostos de carbono.
P: O que envolve principalmente a química orgânica?
R: A química orgânica envolve, em grande parte, a síntese ou formação de produtos orgânicos por meio de reação química, usando diferentes reagentes e reagentes, as substâncias usadas durante uma reação.
P: Quais são algumas áreas da química que expandem os conceitos e princípios da química orgânica?
R: Várias áreas diferentes da química expandem os conceitos e princípios da química orgânica, incluindo bioquímica, microbiologia e medicina.
P: Qual é o significado do termo "produtos orgânicos" em química orgânica?
R: Em química orgânica, "produtos orgânicos" se referem a compostos que contêm carbono como componente essencial e são sintetizados por meio de reações químicas.
P: Por que o estudo da química orgânica é importante?
R: O estudo da química orgânica é importante porque tem aplicações práticas em vários campos, incluindo medicina, agricultura e ciência dos materiais, e nos ajuda a entender a complexa química da vida.