Química Orgânica e Biológica Química da Vida Química Orgânica e Biológica Universidade Federal de Itajubá Renan Vizoná Abjar – 18737 Marcos Felipe Gonçalves Silva -18727

Sumário Introdução Classificação das Cadeias Carbônicas Nomenclatura Funções da Química Orgânica Alcanos, Alcenos e Alcinos Isomerias Petróleo Polímeros Bioquímica Lipídios, proteínas, Carboidratos e ácidos Nucléicos

Introdução A Química Orgânica é uma divisão da Química que foi proposta em 1777 pelo químico sueco Torbern Olof Bergman. A química orgânica era definida como um ramo químico que estuda os compostos extraídos dos organismos vivos. “Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os compostos do carbono”. todos os compostos orgânicos contém carbono. Essa parte da química (conhecida como Química da Vida), além de estudar a estrutura, propriedades, composição, reações e síntese de compostos orgânicos que, por definição, contenham carbono, pode também conter outros elementos como o oxigênio e o hidrogênio. Muitos deles contêm nitrogênio, halogênios e, mais raramente, fósforo e enxofre. Estes compostos formam as estruturas básicas dos seres vivos, daí sua extrema importância.

Classificação das Cadeias Carbônicas Compostos Alifáticos Encadeamento Cadeia aberta: são cadeias onde os átomos de carbono não formam ciclos. Cadeia fechada(Cíclica): são cadeias onde os átomos de carbono formam ciclos. Disposição dos Átomos de Carbono Cadeia normal: os Átomos se encontram em uma única sequência. Cadeia ramificada: Os átomos pertencentes a cadeia apresentam mais de uma sequência.

Classificação das Cadeias Carbônicas Compostos Alifáticos Saturação: Saturada: todas as ligações entre os Átomos de carbono são simples. Insaturada: nem todas as ligações entre os ÁtomoS de carbono são simples (podem haver duplas, triplas). Homogeneidade: Homogênea: Não apresenta heteroatomos (átomos diferentes de carbono entre os átomos de carbono). Heterogênea: Apresenta heteroatomos.

Classificação das Cadeias Carbônicas Compostos Aromáticos Mononucleares Polinucleares

Nomenclatura Estrutra: prefixo+saturação+sufixo Prefixo: Indica o número de carbonos(1-met, 2-et, 3-prop, 4-but, 5-pent…). Saturação: AN-Cadeia saturada, EN-Uma dupla, IN-Uma tripla. Sufixo: Esta associado as funções orgânicas (o-hidrocarbonetos). Ramificações: Colocas-se o número do carbono da cadeia principal aonde esta a ramificacão mais o prefixo referente a ramificação seguido de il.

Funções da Química Orgânica Hidrocarbonetos: Apenas formados por carbonos e hidrogênios.

Funções da Química Orgânica Álcois:

Funções da Química Orgânica Fenois:

Funções da Química Orgânica Aldeidos:

Funções da Química Orgânica Cetona:

Funções da Química Orgânica Ácido Carboxílico:

Funções da Química Orgânica éter:

Funções da Química Orgânica éster:

Funções da Química Orgânica Aminas:

Funções da Química Orgânica Amidas:

Alcanos, Alcenos e Alcinos Possuí apenas ligações simples entre carbonos. Fórmula geral: CnH2n+2 Ex: C3H8(butano). Alcenos: Possuí ligações duplas entre carbonos (não necessariamente entre todos). Fórmula geral: CnH2n Ex: C2H4(eteno). Alcinos: Possuí ligações triplas entre carbonos. carbonos(não necessariamente entre todos). Fórmula geral: CnH2n-2

Isomerias Isomeria é o fenômeno de dois ou mais compostos possuírem mesma fórmula molecular e fórmulas estruturais diferentes. Isomeria Plana Quando os isômeros podem ser diferenciados pela sua forma estrutural plana. Isomeria de função Isomeria de cadeia Isomeria de posição Metameria Tautomeria

Isomerias Isomeria Espacial. Cis-Trans Óptica

Petróleo Fracionamento O PETRÓLEO (ÓLEO DE PEDRA) É UM LÍQUIDO OLEOSO, INSOLÚVEL EM ÁGUA, DE COR VARIANDO ENTRE AMARELO E NEGRO, ECONTRADO EM JAZIDAS, NO SUBSOLO DA CROSTA TERRESTRE. Mistura de compostos orgânicos, predominando nitidamente os hidrocarbonetos. Fracionamento O petróleo bruto é submetido a processos de purificação. Após o tratamento mecânico, o mesmo passa por um processo de fracionamento que consiste em obter diversas frações do petróleo por meio de uma destilação fracionada.

Petróleo Os Gases tem grande Emprego como combustíveis. A gasolina é a fração de maior consumo pela sua aplicação como combustível nos motores de explosão. A querosene é empregada na iluminação. O óleo diesel é utilizado em motores a diesel. A parafina é usada para fabricar velas, graxas para sapatos, ceras para assoalho, etc… E asfalto e o piche na pavimentação de pavimentação pública.

Petróleo Octanagem Considerando os motores a explosão, podemos dizer que a mistura de ar e gasolina é sujeita à compressão, onde essa compressão pode variar dependendo da potência do motor, pois quanto maior for à potência do motor, maior será a compressão. Uma simples compressão da mistura pode provocar uma detonação prematura, ou seja, uma detonação por compressão, chamada KNOCKING e não por faísca (produzida pela vela), onde esta deve ser evitada, pois ela diminui a potência do motor.  “A qualidade de uma gasolina depende da sua maior ou menor resistência à compressão sem detonação, quando em mistura com ar. Evidente que quanto maior a sua resistência à compressão, melhor sua qualidade”. 

Petróleo

Petróleo

Petróleo Tecnologia Carro elétrico

Polímeros Os polímeros são macromoléculas obtidas pela combinação de um número muito grande de moléculas menores denominadas monômeros. O processo em que isso é feito chama-se polimerização. Polímeros por Adição Polietileno Polímeros do etileno / ótimos Lubrificantes Insolúvel / Isolante elétrico e Inatacável por ácido ou base Uso em recobrimento de cabos de velas de ignição / Fios telefônicos, Tubos Plásticos, Recipientes domésticos, etc... Teflon Extrema Inércia térmica Superfície extremamente lisa e resistente à alta temperatura sem fundir Revestimento de panelas, frigideiras, etc…

Polímeros PVC Cloreto de Polivinila (PVC) Toalhas de mesa, garrafas d’água, cortinas para banheiro, tubos, couro artificial, etc…

Polímeros Copolímeros Polímeros por Condensação Buna-S Buna-N Banda de rodagem dos pneus Buna-N Polímeros por Condensação Polifenol Preparado por condensação de aldeído fórmico com fenol comum Isolante na fabricação de materiais elétricos (Pinos, Tomadas, Plugues) Náilon Grande Resistência à tração / Queima com dificuldade / Boa resistência aos agentes químicos Dácron Fabricação de Fibras sintéticas de grande resistência

Polímeros Silicones São polímeros com silício e são obtidos pela condensação do dimetilsiloxana. Usado em lubricações de moldes, Borrachas, laminados, resinas, Agentes antiespumantes, cirurgias Plásticas.

Manto da invisibilidade Polímeros Tecnologia Manto da invisibilidade O grupo, coordenado por Tolga Ergin, do Instituto de Física Aplicada do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (Alemanha), utilizou cristais fotônicos com estrutura semelhante à de estacas de madeira para desenvolver uma capa da invisibilidade. Os cientistas utilizaram o manto para ocultar uma pequena saliência em uma superfície de ouro. A operação funcionou como se um pequeno objeto fosse escondido sob um tapete. No entanto, nesse caso, o tapete também desapareceu. O “manto” é composto por lentes especiais que funcionam curvando as ondas luminosas para suprimir o espalhamento da luz da saliência. “Nosso modelo utilizou um cristal fotônico em estaca com polímeros adaptados para esconder uma saliência em um refletor de ouro. As estruturas e controles foram fabricados pela inscrição direta a laser e caracterizados simultaneamente com espectroscopia e com microscopia óptica de campo distante e alta abertura numérica”, destacaram os autores no artigo. O manto da invisibilidade 3D é o que mais se aproxima de uma invisibilidade prática do ponto de vista do ser humano: ele funciona com comprimentos de onda entre 1,4 e 2,7 micrômetros. O olho humano enxerga comprimentos de onda entre cerca de 0,4 e 0,7 micrômetros (ou 400 e 700 nanômetros). [Imagem: Science/AAAS]

Bioquímica É a parte da química refente as substâncias e reações químicas que ocorrem nos seres vivos. Trata da estrutura e função metabólica de componentes celulares como proteínas, carboidratos, lipídios, ácidos nucléicos e outras biomoléculas. Dentre os diversos tipos de biomoléculas, muitas são moléculas grandes e complexas (polímeros), formadas pela reunião de unidades fundamentais (monômeros) repetidamente que dão origem a longas cadeias.

Lipídios, proteínas, Carboidratos e ácidos Nucléicos São éteres elaborados pelos organismos vivos que, por hidrólise, fornecem ácidos graxos ao lado de outros compostos. Características: Brancos ou levemente amarelados; Untuosos ao tato; Pouco consistentes; Insolúveis em água Classificam-se em: Céridos: Ésteres formados a partir de um ácido graxo e um álcool superior Ceras de assoalho, graxa de sapato, cosméticos, velas, etc Glicéridos: Ésteres de glicerol com ácidos graxos

Lipídios, proteínas, Carboidratos e ácidos Nucléicos São polímeros de até 20 aminoácidos naturais que se diferenciam pelas cadeias laterais, mas sabemos que uma proteína possui muito mais que essa quantidade, sendo os conjuntos menores denominados Polipeptídeos. Carboidratos Carboidratos, também conhecidos como hidratos de carbono, glicídios, glícidos, glucídeos, glúcidos, glúcides, sacarídeos ou açúcares, são as biomoléculas mais abundantes na natureza, constituídas principalmente por carbono, hidrogênio e oxigênio, podendo apresentar nitrogênio, fósforo ou enxofre em sua composição. Dentre as diversas funções atribuídas aos carboidratos, a principal é a função energética. Agem como lubrificantes das articulações esqueléticas e fornecem coesão entre as células.

Referências Química: A ciência central - 9ª edição Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay , Jr.; Bruce E. Bursten; Julia R. Burdge Química 5/6 – Química Orgânica I e II- Sistema de Ensino COC. www.wikipedia.com www.colegioweb.com.br www.pbrasil.wordpress.com www.youtube.com.br