As funções orgânicas ou classes funcionais são um conjunto de moléculas que apresentam semelhanças em sua fórmula estrutural e assim, possuem também propriedades físicas parecidas. O átomo ou o grupo de átomos característico de uma função orgânica é denominado grupo funcional. No ano de 1780, o sueco Torbern Bergman dividiu pela primeira vez os compostos químicos em orgânicos e inorgânicos. Para Bergman, os compostos orgânicos eram as substâncias presentes nos organismos vivos, enquanto os compostos inorgânicos estavam relacionados às substâncias minerais. No entanto, o mérito por essa classificação é creditado para Jöns Jacob Barzelius por ter incluído o termo em um livro no ano de 1807. Nesse sentido, em termos de substâncias, ela abrange desde moléculas simples, como o metano (gás natural), até estruturas complexas, como o DNA.
A primeira vez que os seres humanos utilizaram compostos orgânicos foi com a descoberta do fogo, uma vez que praticamente tudo o que sofre combustão é um composto orgânico. Além de ser responsável pela compreensão de inúmeros processos que ocorrem nos seres vivos, a Química Orgânica também está presente em plásticos, nos detergentes, em medicamentos, nas tintas, nos alimentos, nas roupas e em muitas outras coisas. Entender a importância dessa parte tão rica da Química é estar atento aos fenômenos que ocorrem diariamente à nossa volta e em nós. Cada átomo de carbono consegue realizar 4 ligações covalentes com outros átomos devido à presença de 4 valências em sua estrutura. O modelo da teoria de ligação de valência (TLV) usa o conceito de hibridização entre os orbitais s e p para explicar a formação das quatro ligações químicas, considerando a soma dos orbitais, o que resulta em até quatro orbitais híbridos sp3.
Conhecer os compostos orgânicos comuns é essencial para entender seu papel na Química Orgânica e sua aplicação prática em diferentes setores. É importante ressaltar que as reações orgânicas podem ser influenciadas por condições específicas, como temperatura, pressão, presença de catalisadores e solventes utilizados. A seleção adequada dessas condições pode otimizar o rendimento e a seletividade das reações, garantindo a obtenção do produto desejado. O rearranjo é uma reação em que os átomos são reorganizados na estrutura molecular, gerando um composto isômero. O oseltamivir, representado na figura ao lado, é o princípio ativo do antiviral Tamiflu® que é utilizado no tratamento da gripe A (H1N1). Assinale a opção que NÃO indica uma função orgânica presente na estrutura da molécula do oseltamivir.
Entre o final do século XVIII e início do século XIX os cientistas começaram a dedicar tempo para entender a química dos organismos vivos, isolando e identificando substâncias presentes nos corpos. Nessa época, acreditava-se na Teoria da Força Vital de Berzelius, que postulava que os compostos orgânicos só poderiam ser produzidos por organismos vivos, dai o termo ‘química orgânica’. Alguns anos mais tarde, em 1828, Friedrich Wöhler conseguiu sintetizar em laboratório a substância ureia a partir de um composto inorgânico, derrubando a Teoria de Berzelius. Hoje, a química orgânica é a área que estuda os compostos de carbono com propriedades características, suas diferentes funções, comportamento espacial e reações.
A importância desse elemento químico está associada com o fato de que o carbono faz parte de uma imensa quantidade de compostos. A diversidade química do carbono se deve à singularidade da sua estrutura e à sua capacidade de formar ligações. Atualmente, a Química Orgânica engloba os estudos de substâncias existentes naturalmente no ambiente e aquelas produzidas pelos organismos vivos, além da análise de compostos desenvolvidos pelo ser humano, como os polímeros e os fármacos. A análise da estrutura dos compostos orgânicos determina sua fórmula estrutural, a existência de insaturações e a ocorrência de isomeria.
Funções orgânicas
A amina corresponde a uma função orgânica constituída de compostos orgânicos (presença de átomos de carbono) nitrogenados derivados da amônia (NH3), no qual são substituídos os átomos de… O aldeído é uma função orgânica constituída de compostos orgânicos (presença de átomos de carbono) alifáticos (de cadeia aberta sem anéis de benzeno) ou aromáticos (um ou mais anéis… Os compostos orgânicos, caracterizados por conterem carbono e hidrogênio, podem também incluir outros elementos como oxigênio, nitrogênio, enxofre e halogênios.
Apesar disso, muitos são conhecidos por seus nomes usuais, como é o caso do formol (metanal). A nomenclatura das cetonas, segundo a IUPAC, é feita apenas trocando o sufixo -o dos hidrocarbonetos por -ona. As cetonas podem também ser nomeadas de otimização de sites acordo com os radicais que estão ligados à carbonila. Primeiramente, por ordem crescente dos números de carbonos, são colocados os radicais correspondentes, terminando com a palavra “cetona”, mas essa forma não é a oficial. Ao explorar as maravilhas da Química Orgânica, somos capazes de desvendar os segredos dos seres vivos, criar novos materiais e melhorar a qualidade de vida da sociedade.
Os hidrocarbonetos aromáticos são compostos cíclicos constituídos por um ou mais anéis de benzeno. Algumas cadeias podem apresentar uma parte cíclica e pelo menos um carbono fora desse ciclo, nesses casos, a cadeia é denominada de cadeia mista ou fechada ramificada. Ela é uma das principais vertentes da Química, estando presente em diferentes aspectos do dia-a-dia, como no plástico da sacola de mercado, no creme dental, no combustível dos carros e nos alimentos que consumimos. D) A Química Orgânica se concentra em compostos metálicos, enquanto a Química Inorgânica se concentra em compostos não metálicos.
Microorganismos desempenham um papel fundamental na reciclagem da matéria orgânica, seja em solo, sedimento ou na coluna de água de corpos aquáticos. A entrada da matéria orgânica de origem antrópica no meio aquático aumenta significativamente a quantidade de nutrientes disponíveis, causando um desequilíbrio nos processos fotossintéticos e respiratórios. Isso pode desencadear problemas ambientais, como eutrofização, hipoxia e poluição. A estrutura molecular e as ligações químicas são fundamentais na Química Orgânica. O conhecimento desses aspectos permite compreender as propriedades dos compostos orgânicos, identificar e classificar grupos funcionais e prever o comportamento em reações orgânicas. A estrutura molecular e as ligações químicas são a base para a compreensão das funções orgânicas e dos grupos funcionais encontrados nos compostos orgânicos.
Vídeos sobre as funções orgânicas
As reações de adição ocorrem com facilidade em compostos insaturados, que são aqueles que contêm duplas ou triplas ligações, tais como os hidrocarbonetos alcenos e alcinos. Além disso, as funções orgânicas podem ser identificadas pelo nome da molécula, pois cada um deles possui um sufixo (terminação do nome) diferente. No entanto, existem compostos contendo carbono que são classificados como inorgânicos.
Matéria orgânica autóctone é aquela proveniente de uma fonte dentro do próprio sistema, enquanto matéria orgânica alóctone é aquela que foi produzida fora do sistema e transportada para dentro do mesmo. Refere-se a matéria orgânica de meio aquático que está completamente diluída na água, não podendo ser separada por métodos básicos de filtragem. Refere-se a matéria orgânica de meio aquático que pode formar porosidade no ecossistema e ser filtrada na para se separar da água. Para que a matéria orgânica retorne para o meio ambiente é necessário que ela passe por um processo de reciclagem e degradação através de microrganismos como fungos e bactérias.
Ligações externas
Nesse tipo de representação, cada linha (―) corresponde a uma ligação entre carbonos, sendo as extremidades e as inflexões (união entre duas linhas) consideradas um átomo de carbono. Nessa representação, não são expressos os átomos de hidrogênio, os quais ficam implícitos ao considerar que carbonos possuem a capacidade de formar quatro ligações. Em 1828, o químico Friedrich Wohler conseguiu obter a ureia ― um composto orgânico encontrado na urina ― por meio da reação química entre dois compostos inorgânicos.