O que é a Química Orgânica?
A Química Orgânica estuda os compostos do carbono de origem animal e vegetal. Neste ponto, é importante citar que nem todos os compostos de carbono são orgânicos. Por exemplo, o CaCO3, o CO2 e o HCN são compostos formados por carbono, mas são compostos minerais.
Um fato histórico importante sobre a orgânica, e bastante citado em provas de vestibulares, é a Síntese de Wöhler. Neste processo, o cientista alemão Fredrich Wöhler obteve, pela primeira vez na história, um composto orgânico (Ureia) a partir de compostos inorgânicos.
Para deixar o seu estudo ainda mais direcionado, reunimos aqui os conteúdos mais cobrados de Química Orgânica no ENEM. Abordaremos os temas de funções orgânicas (dando destaque para as 4 funções mais cobradas no ENEM), reações orgânicas e combustíveis.
Principais temas de Química Orgânica no ENEM:
Funções Orgânicas
As funções orgânicas são reconhecidas pela presença de grupos de átomos comuns (grupos funcionais) a suas moléculas.
Na química orgânica, existem 16 funções: Hidrocarboneto, Álcool, Fenol, Ácido Carboxílico, Aldeído, Cetona, Éster, Éter, Haleto orgânico, Haleto de ácido, Amina, Amida, Nitrocomposto, Nitrila, Ácido Sulfônico e Composto de Grignard. As funções em destaque são as mais cobradas de Química Orgânica no ENEM.
1 – Hidrocarbonetos
São compostos formados somente por carbono e hidrogênio (CxHy) e constituem os combustíveis fósseis. Essas substâncias estão muito presentes em nosso dia-a-dia, como, por exemplo, em plásticos, gás de cozinha, petróleo e solventes.
Podem ser saturados e insaturados. Os saturados (alcanos) e os hidrocarbonetos aromáticos (insaturados com anel benzênico -também chamado anel aromático) realizam reações de substituição, já os insaturados não-aromáticos (alcenos e alcinos) participam de reações de adição.
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2 – Álcool
São compostos caracterizados pela presença de grupamento(s) (-OH) ligado(s) a carbono(s) saturado(s). O álcool é classificado de acordo com o tipo de carbono com o qual a hidroxila está ligada:
- Primário: (-OH) ligado a carbono primário (que faz ligação com somente um carbono);
- Secundário: (-OH) ligado a carbono secundário (que faz ligação com dois carbonos somente);
- Terciário: (-OH) ligado a carbono terciário (que faz ligação com três carbonos).
Dentre as suas principais reações estão as reações de oxidação, desidratação, eliminação e esterificação.
3 – Ácido carboxílico
Os ácidos carboxílicos são substâncias que possuem o grupo carboxila (-COOH). Realizam reações importantes, como:
- Esterificação;
- Salificação (Reagem com uma base, resultando em um sal e água);
- Eliminação (Responsável pela produção de Anidridos de Ácido);
- Redução (A ligação dupla do carbono da carbonila é reduzida, formando álcool).
Essa classe de compostos é responsável pela derivação de outras funções orgânicas:
- Ésteres;
- Sais orgânicos;
- Anidridos de ácidos;
- Cloretos de Acila.
Também sintetizam proteínas, ácidos nucleicos e aminoácidos.
4 – Cetona
Caracterizada pela presença de um grupo carbonila (-CO) ligado a dois carbonos. As cetonas são obtidas em laboratório por processos conhecidos como:
- Ozonólise de alcenos;
- Hidratação de alcinos;
- Síntese de Frields-Crafts;
- Oxidação de álcoois secundários.
Assim como nos aldeídos, suas reações são do tipo adição nucleofílica. Sofrem reação de oxidação (resultando em Éster) e de halogenação do carbono α em meio ácido ou básico. Além disso, sofrem outras reações menos citadas como reação com HCN (resultando em cianoidrina), adição de aminas primárias e secundárias (resultando em iminas) e formação de hemiacetal (também chamado acetal).
5 – Éster
Caracterizado pela presença de grupos (R1-COO-R2). A reação para sua obtenção é conhecida como esterificação e é uma reação importantíssima para o ENEM.
A reação de esterificação acontece entre um ácido carboxílico e um álcool, resultando em éster mais água.
Nomenclatura
De forma geral, todas as funções orgânicas seguem padrões semelhantes de nomenclatura. Confira a figura abaixo.
Combustíveis orgânicos
São substâncias orgânicas bastante empregadas no mundo atual como fonte de energia e, por isso, é recorrente na prova de Química Orgânica no ENEM. Entretanto, há um constante investimento na busca por outras fontes de energia a fim de amenizar, ou acabar, com a queima desses combustíveis e a consequente liberação de CO2 (gás estufa) para o meio ambiente.
São divididos em combustíveis fósseis e biocombustíveis.
1 – Combustíveis fósseis
Formados a partir da decomposição de plantas e de outros organismos vivos que existiram há milhares de anos. Estão entre eles:
- Carvão mineral;
- Petróleo (e seus derivados);
- Gás natural.
Carvão
Temos dois grupos de carvão:
- Carvão mineral: rocha sedimentar resultante de um processo milenar. Origina-se da decomposição de restos vegetais em ambientes anaeróbios pela ação de bactérias anaeróbias. Existem quatro tipos de carvão mineral, de acordo com o teor de carbono:
- Turfa (mais impuro);
- Linhito;
- Hulha;
- Antracito (mais puro).
- Carvão vegetal: é obtido hoje por meio da queima ou carbonização da madeira na ausência quase completa de oxigênio. Sua formação é bem mais rápida (questão de dias) e possível de ser controlada pelo homem. Bastante utilizado como combustíveis de lareiras e churrasqueiras.
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Petróleo
É uma combinação complexa de hidrocarbonetos resultante da decomposição de matéria orgânica a altas pressões e a altas temperaturas. Pode ser extraído tanto do oceano, quanto do continente.
Por ser uma mistura complexa, em seu refino, o petróleo passa por colunas de fracionamento, a fim de separar os seus hidrocarbonetos constituintes. Posteriormente, os resíduos desse processo e hidrocarbonetos de cadeias longas são quebrados em moléculas menores pelo processo de craqueamento. Os principais derivados do petróleo são:
- Parafina;
- GLP;
- Nafta;
- Ligroína;
- Querosene;
- Diesel
Gás natural
Pode ser encontrado em poços petrolíferos, em jazidas de carvão mineral ou em jazigos isolados. Composto em sua maioria por gás metano, origina-se da decomposição de matéria orgânica também, sendo encontrado em pântanos e em lixões (responsável por incêndios e explosões).
2 – Biocombustíveis
São de origem biológica, mas não são resultantes do processo de fossilização. Também estão sendo bastante estudados, pois são fontes de energia renováveis, baratas e que agridem bem menos o ambiente em comparação com os combustíveis fósseis. Obtidos a partir de plantas oleaginosas como a cana-de-açúcar, a soja, a canola e o milho, explorando processos naturais como a fermentação.
Bom, terminamos aqui o nosso resumo especial de Química Orgânica no ENEM. Tratamos as principais funções orgânicas que caem no ENEM, pincelamos suas principais reações e suas nomenclaturas. Além disso, falamos sobre combustíveis orgânicos! Outro tema certo na prova de Química do ENEM! Esperamos que tenha aproveitado. Bons estudos!
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