Compostos Orgânicos

Os compostos que denominamos orgânicos existem hoje aos milhões. São constituídos por alguns poucos elementos: o carbono, presença obrigatória, hidrogênio, nitrogênio, os halogênios e o enxofre.
    A partir dos elementos formadores dá pra deduzir que o tipo de ligação predominante nos compostos orgânicos é a ligação covalente, ligações estas, que acontecem entre átomos de carbono ou entre átomos de carbono e os átomos dos outros elementos constituintes e que, normalmente são apolares devido às eletronegatividades dos átomos que delas participam, serem muito próximas.  Assim, os compostos orgânicos formados somente por carbono e hidrogênio são apolares.  Havendo , na molécula, um outro elemento químico, ela passará a presentar uma certa polaridade.
  Por exemplo, os hidrocarbonetos de uma maneira geral e em particular, os aromáticos, apresentam moléculas apolares :



 benzopireno - um hidrocarboento aromático de alto poder cancerígeno - apresenta molécula apolar.

A capsaicina, substância presente nas pimentas que confere todo o ardor característico dessa fruta, apresenta caráter bastante polar!

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    Portanto, a substituição de um ou mais átomos de hidrogênio por elementos como cloro, oxigênio ou nitrogênio provoca o aprecimento, na molécula, de uma "região" onde há maior concentração de elétrons, dita, então, região polar; já a outra parte da molécula formada somente por carbono e hidrogênio, corresponde a uma "região" apolar.

     Dessa forma, moléculas tais como a do ácido acético ou do álcool etílico são consideradas polares!

ácido acético





  Essa é uma das características responsáveis por algumas propriedades dos compostos orgânicos, tais como :  temperatura de fusão e de ebulição, solubilidade, combustibilidade, etc.

 

   Os compostos orgânicos geralmente apresentam interações intermoleculares mais fracas que as dos compostos inorgânicos, daí, as temperaturas de fusão e de ebulição dos compostos orgânicos serem, geralmente, menores que as dos compostos inorgânicos.  Dessa forma, os compostos orgânicos podem ser encontrados, nas condições ambiente, nos três estados de agregação e, não, predominantemente no estado sólido, como é o caso dos compostos inrgânicos.
    Observe :

  A 25°C e 1 atm de pressão, o butano (C4H10), gás utilizado na mistura que constitui o gás de cozinha, se encontra no estado gasoso (TF = -138°C;  TE = 0°C);  o etanol (C2H5OH), utilizado como principal biocombustível no Brasil, se encontra no estado líquido (TF = -115°C; TE = 78,3°C);  o fenol (C6H7O), bactericida bastante utilizado, se encontra no estado sólido (TF = 41°C;  TE = 182°C).

    Solubilidade

  Os compostos orgânicos apolares são praticamente insolúveis em água, enquanto os polares tendem a se dissolver na água.

mistura de água e óleo                                

                                                                     álcool hidratado




Podemos agrupar os compostos orgânicos levando em consideração suas propriedades físicas e químicas - as funções orgânicas.  Uma das mais importantes - os hidrocarbonetos - têm grande importância na nossa vida.  Um grande exemplo é o metano - gás inodoro e incolor, cuja molécula apresenta geometria tetraédrica e é apolar.  Sua produção na natureza ocorre a partir da decomposição, na ausência de ar, de material orgânico, quer de origem animal ou vegetal.
  Durante o processo de formação de jazidas de carvão,ocorre também, simultaneamente, a formação do metano que fica retido nos interstícios do carvão.
   Nas regiões patanosas também ocorre a formação do metano a partir da fermentação da celulose, que entra na composição da vegetação.  O metano é liberado no fundo do pântano e sobe, formando borbulhas na superfície da água.

         celulose --------------->  CH4  +  outros compostos

   As reservas brasileiras de metano comprovadas são da ordem de 225 bilhões de metros cúbicos, concentrando-se principalmente nos estados do Rio de Janeiro, Rio Grande do Norte e do Amazonas.   Para completar a demanda nacional, o gás metano é importado da Bolívia e da Argentina : o gás proveniente da Argentina chega ao Brasil por hidrovia; no caso da Bolívia, exigiu-se a construção de um gasoduto. 

Gasoduto Brasil - Bolívia

O gás metano é usado para abastecer residências, veículos e o setor industrial; numa etapa posterior, será utilizado em usinas termoelétricas.

Outras fontes de obtenção do metano são os aterros sanitários, onde o lixo e a terra são depositados em camadas sucessivas, favorecendo a decomposição anaeróbica da matéria orgânica.  A mistura gasosa, rica em CH4, obtida , é conhecida como gasolixo.

Aterro sanitário

Para ser usado em pequenas propriedades rurais, o metano também pode ser produzido a partir de equipamentos chamados biodigestores, substituindo o óleo diesel para fazer funcionar os geradores.  A mistura gasosa obtida nos biodigestores, conhecida como biogás, é constituída principalmente de metano e é produzida a partir da degradação bacteriana de restos de animais e vegetais.

Biodigestor rural esquema de um biodigestor

esquema de um biodigestor

Alcanos no dia a dia

Pela sua baixa polaridade e ausência de insaturações, os alcanos são muito pouco reativos, porém, podem afetar o nosso organismo!  Quando inalados, no estado de vapor, agem como anestésicos, já que afetam a camada protetora das células nervosas, interrompendo, assim , a transmissão de impulsos nervosos para o cérebro.  No estado líquido, os alcanos dissolvem as moléculas de lipídeos das paredes celulares do pulmão, diminuindo sua capacidade de expulsar líquidos, causando sintomas semelhantes aos da pneumonia... 

quando se manuseiam alcanos, deve ser usada uma proteção para a pele, já que esses dissolvem os óleos naturais , provocando ressecamento da pele; se o contato for muito frequente, há o risco de provocar dermatites!


Os alcanos líquidos de massa molecular mais elevada, apresentam propriedades semelhantes às dos óleos naturais que recobrem a nossa pele; dessa forma, recomenda-se a utilização de misturas com óleo mineral no sentido de repor aqueles óleos quando a pele for submetida, constantemente, a solventes, principalmente, apolares.

A geleia de petróleo protege a pele do bebê : a água da urina não consegue dissolver os alcanos que constituem a geleia, que, portanto , evita irritações na pele das crianças que costumam usar fraldas.

Alcenos ou Olefinas
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          O eteno (C2H4), mais conhecido comercialmente como etileno, é um gás nas condições ambiente, praticamente insolúvel em água, porém bastante solúvel em benzeno ou éter. 
          Na indústria, é obtido a partir do cracking de alcanos de cadeias longas e é o mais importante dos compostos orgânicos na indústria química. 
           A partir do eteno, pode-se fabricar um grande número de polímeros - plásticos ; em algumas situações , pode ser usado na produção do etanol ou álcool comum.  Esse é um processo utilizado em países com pequena extensão territorial ou climas pouco propícios à cultura , por exemplo , da cana de açúcar, usada como matéria prima para a sua produção.
           Trata-se da reação de adição de água ao eteno, em presença de ácido sulfúrico:
   
                 H2C = CH2    +   HOH  -------->    H3C - CH2 - OH
                        Eteno                                                                           Etanol

            Entre as inúmeras características do eteno, podemos citar sua utilização em processos de amadurecimento de frutas : por exemplo, durante o amadurecimento das bananas, ocorre a liberação do eteno que, se permanece em contato com elas, acelera o processo!