Olá pessoal hoje o demonstre traz um trabalho onde retrata do nosso dia a dia de acordo com o nosso modo de entender a química, com base no uso experimentos químicos, e nesse post vamos trabalhar com o “Compostos de Carbono”.
Onde vamos mostrar o modo de se relacionar das pessoas baseada em práticas químicas, que demonstram como estão representando.
Atividades
Compostos de Carbono
O carbono é o elemento básico para o estudo da química orgânica, tema que costuma ser cobrado nas provas do Enem. Localizado no grupo 14 (família IVA), o carbono possui seis elétrons, sendo quatro destes localizados em sua camada de valência.
Sendo Assim, o carbono, tetravalente, realiza quatro ligações covalentes para adquirir sua estabilidade química. Pode-se ligar com outros átomos de carbono, encadeando-se, para formar tipos inúmeros de cadeias.
Características gerais dos compostos orgânicos
Os compostos orgânicos são praticamente insolúveis em água e tendem a se dissolver em outros compostos orgânicos, sejam eles polares ou apolares.
Há algumas exceções de compostos orgânicos que são polares e podem dissolver na água: ácido acético, açúcar, álcool comum, acetona, etc. O ácido acético é componente do vinagre.
Componentes dos compostos
Combustibilidade: a maior parte da energia consumida atualmente é proveniente da combustão (queima) de compostos orgânicos. Exemplos: gás utilizado em fogões, álcool dos automóveis. Sendo assim, pode-se dizer que os compostos que são bons combustíveis são de origem orgânica.
Polaridade: as ligações mais freqüentes envolvendo compostos orgânicos acontecem entre átomos de carbono ou entre átomos de carbono e hidrogênio. Todas as ligações dos compostos orgânicos formados somente por carbono e hidrogênio são apolares, pois os átomos unidos demonstram uma pequena desigualdade de eletronegatividade.
Temperatura de fusão e de ebulição: os fatores que influenciam a temperatura de ebulição e fusão de uma substância são o tamanho e a geometria da molécula. Quanto maior o tamanho de um composto, maior sua massa molecular e conseqüentemente, maior será seu ponto de ebulição. A geometria de uma molécula interfere em sua força intermolecular, quanto mais forte a ligação, mais elevado se tornará o ponto de ebulição.
Vídeo sobre Características gerais dos compostos orgânicos:
Principais funções orgânicas
Funções orgânicas são grupos de compostos orgânicos que têm comportamento químico similar, devido ao grupo funcional característico.
Os compostos orgânicos se diferenciam dos inorgânicos por apresentarem átomos de carbono distribuídos em cadeias e/ou átomos de carbono ligados diretamente a hidrogênio. As principais funções orgânicas são: cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, alcoóis, fenóis, ésteres, éteres, aminas e haletos.
Algumas funções orgânicas
Hidrocarbonetos: são um conjunto de funções que só contém carbono e hidrogênio em sua estrutura. Grupo Funcional: C, H. Nomenclatura: terminação -O.
Funções oxigenadas: são funções que apresentam o oxigênio na sua estrutura.
Funções nitrogenadas: são funções que possuem o nitrogênio em sua estrutura.
Funções halogenadas: são funções que possuem em sua estrutura um halogênio (F, Cl, Br ou I).
Ácidos sulfônicos: são compostos orgânicos derivados do ácido sulfúrico (H2SO4) pela substituição de uma hidroxila por um radical orgânico. São largamente aplicados na obtenção de surfactantes (espumantes), que estão presentes em xampus, detergentes e cremes dentais.
Compostos de Grignard: são compostos organometálicos que apresentam pelo menos um átomo de um metal ligado diretamente ao átomo de carbono. Grupo Funcional: ‒MgX (F, Cl, Br, I) Nomenclatura: halogênio + ETO de radical + MAGNÉSIO.
Funções mistas: são compostos que apresentam diversas funções na estrutura. Em geral, possuem nomenclatura IUPAC mais complexa, por esta razão são mais conhecidos por seus nomes usuais.
Vídeo sobre Principais funções orgânicas:
Estrutura dos Hidrocarbonetos
Hidrocarbonetos são muito utilizados na indústria, principalmente na indústria petroquímica, pois os hidrocarbonetos são a maior parte da constituição do petróleo.
O petróleo fornece assim inúmeros combustíveis e matérias-primas para a produção de plásticos, detergentes, fibras têxteis, borrachas, tintas, entre outros, e está presente também no gás natural.
Propriedades de Hidrocarbonetos
Polaridade: os hidrocarbonetos são compostos praticamente apolares, e suas moléculas se mantêm unidas pela força de dipolo induzido;
Ponto de Fusão e Ebulição: possuem baixos pontos de fusão e ebulição. Com o aumento da massa molar, aumentam-se os pontos de fusão e ebulição. E em casos de compostos ramificados e não ramificados que apresentam a mesma massa molar, os ramificados têm menores temperaturas de fusão e ebulição;
Estados Físicos: os hidrocarbonetos que possuem até quatro carbonos são gasosos à temperatura ambiente e ao nível do mar. Já os que possuem de cinco a dezessete carbonos são líquidos, e acima disso são sólidos;
Densidade: baixa; inferior a 1,0 g/cm3;
Propriedades organolépticas (propriedades que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, por exemplo, a cor, o cheiro, aspecto, textura e assim por diante): não é possível detalhar de forma geral, pois é uma classe muito grande;
Solubilidade: são solúveis em substâncias que assim como eles são apolares ou têm baixa polaridade. Não se dissolvem na água, que é polar;
Usos e aplicações: são muito utilizados na indústria, principalmente na indústria petroquímica, pois os hidrocarbonetos são a maior parte da constituição do petróleo.
Vídeo sobre Estrutura e propriedades de Hidrocarbonetos:
Fermentação
A fermentação é um processo de liberação de energia que ocorre sem a participação do oxigênio, sendo um processo anaeróbio.
A fermentação é um conjunto de reações enzimaticamente controladas, através das quais uma molécula orgânica é degradada em compostos mais simples, liberando energia.
Tipos de Fermentação
Levedura – Fungo unicelular utilizado na fabricação de pães, bebidas alcoólicas em geral. A fermentação é um processo utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas, pães e outros alimentos. Hoje sabemos que os processos fermentativos resultam da atividade de microorganismos, como as leveduras e certas bactérias.
Vídeo sobre Fermentação:
Estrutura e propriedades de compostos orgânicos nitrogenados
Funções Nitrogenadas são um dos 4 grupos funcionais dos compostos orgânicos. Os compostos que pertencem a essa função são formados por nitrogênio, por isso são chamados de compostos nitrogenados.
Os principais são as aminas, as amidas, as nitrilas e os nitrocompostos.
Aminas, Amidas, Nitrocompostos e Nitrilas
As aminas são compostos orgânicos que podem ser encontradas nos estados sólido, líquido ou gasoso. São produzidas pela decomposição de animais e podem ser encontradas também em compostos extraídos de vegetais.
As amidas são compostos orgânicos que podem ser encontradas nos estados sólido ou líquido. São derivados da acila ligada ao nitrogênio e produzidas em laboratório.
Os nitrocompostos são compostos orgânicos encontrados no estado líquido que não dissolvem na água porque são densos e são bastante reativos. A fórmula geral dos nitrocompostos é NO2.
Vídeo sobre Estrutura e propriedades de compostos orgânicos nitrogenados:
Macromoléculas naturais e sintéticas
As macromoléculas também podem ser chamadas de polímeros e podem ser dividas em macromoléculas naturais e sintéticas.
As macromoléculas naturais são biomoléculas fundamentais para todos os seres vivos, que são as seguintes: – Glicídios – Lipídios – Proteínas.
As macromoléculas sintéticas são a base para a fabricação dos plásticos. A seguir, iniciaremos o estudo das macromoléculas com os glicídios e conheceremos seus principais tipos (glicose, frutose, sacarose, etc).
Vídeo sobre Macromoléculas naturais e sintéticas:
Noções básicas sobre polímeros
Polímeros são macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores. Os monômeros são moléculas de baixa massa molecular os quais, a partir das reações de polimerização, vêm a gerar a macromolécula polimérica. As unidades repetitivas, chamadas de mero, provem da estrutura do monômero.
O número de unidades estruturais repetidas, ou seja, o número de meros que podem se verificar na estrutura de uma macromolécula, é chamado grau de polimerização. Em geral, os polímeros contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas que seus monômeros, mas em maior quantidade absoluta.
Vídeo sobre Noções básicas sobre polímeros:
Amido, glicogênio
Amido é um polissacarídeo de reserva energética dos vegetais. As batatas, arroz e a mandioca estão repletos de amido, armazenado pelo vegetal e consumido em épocas desfavoráveis pela planta.
Glicogênio é um polissacarídeo de reserva energética dos animais; portanto, equivalente ao amido dos vegetais. No nosso organismo, a síntese de glicogênio ocorre no fígado, a partir de moléculas de glicose. Logo, fígado de boi e fígado de galinha são alimentos ricos em glicogênio.
Celulose
Celulose é o polissacarídeo de papel estrutural, isto é, participa da parede das células vegetais. Poucos seres vivos conseguem digeri-lo, entre eles alguns microrganismos que habitam o tubo digestivo de certos insetos (cupins) e o dos ruminantes (bois, cabras, ovelhas, veados etc.).
Vídeo sobre Amido, glicogênio e celulose:
Borracha natural e sintética
A borracha é um polímero natural que é obtido da seiva de vários vegetais, sendo que as árvores da seringueira (Hevea brasiliensis) são as principais. Cada árvore dessa produz cerca de 30 gramas de látex todos os dias, que é um líquido branco de aspecto leitoso que pode ser extraído do caule por meio de uma incisão ou ranhuras.
A borracha é obtida através de uma massa branca, pastosa, que é moída e processada com a finalidade de remover contaminantes e para secar. No entanto, ela possui vários inconvenientes para a sua utilização pela indústria, entre eles, o fato de ser pouco resistente a variações na temperatura; em dias frios, ela fica dura e quebradiça; e em dias quentes, ela fica mole e pegajosa.
Vídeo sobre Borracha natural e sintética:
Macromoléculas sintéticas
As macromoléculas sintéticas são os polímeros, que são a base para a fabricação dos plásticos. Os plásticos começaram a ser produzidos no final do século XIX e têm grande importância no desenvolvimento do século XX.
A partir destas macromoléculas foi possível obter, além dos plásticos, as fibras têxteis, como o náilon e o poliéster, e as borrachas sintéticas.
Polietileno, poliestireno, PVC, Teflon, náilon
O polietileno (ou polieteno) tem fórmula geral (CH2-CH2)n, é um polímero de alta produção mundial e economicamente viável, daí o porquê de seu uso em larga escala.
O poliestireno é um homopolímero resultante da polimerização do monômero de estireno. Trata-se de uma resina do grupo dos termoplásticos, cuja característica reside na sua fácil flexibilidade ou moldabilidade sob a ação do calor, que a deixa em forma líquida ou pastosa.
O policloreto de polivinila (também conhecido como cloreto de vinila ou policloreto de vinil; nome IUPAC policloroeteno) mais conhecido pelo acrónimo PVC (da sua designação em inglês Polyvinyl chloride) é um plástico não 100% originário do petróleo, pois é originário da adição de átomos do elemento cloro ao monômero etileno.
O Teflon é o nome popular do polímero Politetrafluoretileno, a sigla PTFE ajuda na identificação deste composto de nome complicado. O PTFE surgiu em meio aos experimentos do químico Roy Plunkett, no ano de 1938, enquanto realizava experimentos com gás tetrafluoretileno.
O náilon é um polímero resultante da condensação de diaminas com diácidos. É uma poliamida (náilon-66).
Vídeo sobre Macromoléculas sintéticas:
Óleos e gorduras, sabões e detergentes sintéticos
Óleos e gorduras são tipos de lipídios compostos majoritariamente por compostos denominados triacilgliceróis.
As gorduras e óleos formam com outros vários componentes os sabões e detergentes utilizados em nossas casas.
Sabões e Detergentes
Gorduras e lipídios não interagem com água, sendo assim quando estes constituem sujeiras ou é desejável removê-los de algum recipiente, torna-se necessária a presença de algum composto que tenha caráter “híbrido”, polar e apolar ao mesmo tempo (caráter anfifílico), para que este possa interagir com ambos, água e óleo (ou gordura), e seja capaz de promover a retirada do composto que não se deseja.
Vídeo sobre Óleos e gorduras, sabões e detergentes sintéticos:
Enzimas
As enzimas são substâncias do grupo das proteínas e atuam como catalisadores de reações químicas. Catalisador é uma substância que acelera a velocidade de ocorrência de uma certa reação química.
Muitas enzimas possuem, além da porção protéica propriamente dita, constituída por uma sequência de aminoácidos, uma porção não-protéica. A parte protéica é a apoenzima e a não protéica é o co-fator. Quando o co-fator é uma molécula orgânica, é chamado de coenzima.
Proteínas
As proteínas são grandes moléculas formadas pela união de moléculas menores, chamados aminoácidos. Quando ingerimos proteínas elas são digeridas em nosso tubo digestório. Os aminoácidos que os formam se separam e são absorvidos no intestino. Depois passam para o sangue e são distribuídos para as células do organismo.
Vídeo sobre Proteínas e enzimas:
FIM
Chegamos ao fim do poste onde fala das Compostos de Carbono, falando e explicando como foi feito até os dias atuais, assim tanto nos negócios quanto na vida pessoal. Se você gostou compartilhe nas redes sociais.
