Estudo dos Compostos Organógenos

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Fundamentos de Química Orgânica

Professora: XXXXXXXXXXX

Alunos: Aline Vieira, xxxxxxxxxxxxx, xxxxxxxxxxxxx

Estudo dos Elementos Organógenos

Data do experimento: 26 de Abril de 2022

INTRODUÇÃO

Os compostos orgânicos podem ser formados por elementos químicos como carbono, oxigênio, hidrogênio e nitrogênio e, alguns poucos, contêm fósforo e enxofre. Tais átomos, dentro da Química Orgânica, são chamados de elementos organógenos. Esses elementos são os mais comuns na química orgânica, considerados elementos constituintes de 99,7% dos compostos presentes na natureza, considerada viva, pode-se dizer que os elementos organógenos se caracterizam pela presença de sistemas com capacidade de se reproduzirem e, também, com mutação e hereditariedade.

O elemento químico carbono é importante para a vida animal e vegetal, pois podemos dizer que toda matéria considerada viva é formada por combinações diferentes do carbono.Pode ser utilizado em jóias, medicamentos, inseticidas, corantes e sendo o principal uso deste elemento para a indústria. Além disso, o carbono é um recurso importantíssimo para nos manter vivos, ele é encontrado dentro de nós em diversos processos, na formação das proteínas, de carboidratos, entre outros.Pode-se caracterizar o carbono como um elemento não-metálico e considerado tetravalente, devido a quantidade de ligações que ele pode fazer com outros átomos, totalizando 4 ligações. O fato do carbono possuir quatro elétrons em sua última camada possibilita que ele compartilhe esses quatro elétrons, formando ligações covalentes caracterizadas como uma ligação química que ocorre a partir do compartilhamento de um ou diversos pares de elétrons entre os átomos. Com isso obtém-se como resultado uma atração mútua entre eles (elétrons e átomos) e que mantém a molécula resultante unida.

O hidrogênio é o elemento mais abundante do universo, pode ser encontrado em estado puro como um elemento químico gasoso, é inflamável, incolor, inodoro, não-metálico e insolúvel em água. Apesar de sua importância, é um elemento simples, formado apenas por um próton e nenhum nêutron, é raro na atmosfera terrestre, posto que sua densidade muito leve o permite escapar à gravidade da Terra,todavia, é abundante na superfície do Planeta, na forma de hidrocarbonetos e água.O hidrogênio era utilizado como gás de balões e dirigíveis, porque ele é mais leve do que o ar, mas foi substituído pelo hélio, elemento menos inflamável.

Atualmente, o hidrogênio é empregado em uma variada gama de produções. São exemplos a obtenção do amoníaco para fertilizantes, o metanol, a hidrogenação do carvão, a soldadura.

O oxigênio é o elemento mais importante para a existência de vida, os seres vivos através dele podem realizar a respiração celular e nos vegetais a fotossíntese.Além disso, aproximadamente 20% da atmosfera terrestre é composta por esse elemento químico. Ele pode ser encontrado na forma gasosa, líquida e sólida. Na forma gasosa é incolor e inodoro, já na forma líquida e sólida apresenta cor azulada. É possível utilizar o oxigênio em diferentes indústrias, sendo elas as siderúrgicas no processo de fabricação de ferro e em soldaduras, propulsão de foguetes, na indústria hospitalar é muito usado na esterilização de feridas da pele (água oxigenada) e também é utilizado no tratamento de oxigenoterapia, onde é colocado em cilindros.Grande parte da produção desse elemento na Terra advém de algas verdes, presentes no mar, além das cianobactérias, cerca de 70% do total; o resto da produção, 30%, fica por conta das plantas que estão na superfície terrestre.

O nitrogênio, também conhecido como azoto, é um elemento de extrema importância para o planeta Terra e representa 78% da atmosfera terrestre em volume. Na Terra, pode ser encontrado na atmosfera, na chuva, no solo, no guano e nas proteínas, que constituem os organismos vivos. Ele dificilmente se combina com outros elementos ou substâncias, fazendo com que ele entre e saia de nosso corpo durante a respiração sem alterações. Os animais obtêm o nitrogênio somente por meio dos alimentos, já as plantas pegam os sais de nitrogênio e fabricam outras substâncias que formam sua estrutura. Quando os animais e as plantas morrem, essas substâncias que contêm nitrogênio sofrem decomposição e são transformadas novamente em sais de nitrogênio. Uma parte desses sais podem ser transformados em gás nitrogênio por algumas bactérias do solo e voltam para a atmosfera. Desse modo, o nitrogênio é reciclado na natureza (processo conhecido como ciclo do nitrogênio).Muitos agricultores utilizam o nitrogênio como adubo, na forma de nitrato de cálcio, nitrato de amônia e ureia.

OBJETIVO

As aulas práticas e seus experimentos químicos, tem como objetivo adquirir conhecimento através da experimentação, além de ser um recurso para motivar os estudantes, confirmar conceitos e aproximar esses estudantes de práticas científicas.Também, possibilita-se adquirir experiência em laboratórios, saber trabalhar dentro das capelas, aprender a utilizar corretamente o bico de Bunsen, conhecer a forma de descarte de substâncias químicas e utilização de EPIs.

Na aula prática n⁰ 2 da disciplina, assim como no dia-a-dia, é possível identificar a presença de elementos organogênicos nas substâncias, com fáceis procedimentos que irão confirmar através de reações se, de fato, há presença de Carbono, Hidrogênio, Oxigênio ou Nitrogênio nos compostos testados. Fusão, precipitação, desprendimento de gás, condensação, mudança de pH e de cor são alguns dos resultados que poderão averiguar a presença dos compostos procurados.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

1. PESQUISA DE CARBONO

A identificação do carbono ocorreu através de três experimentos, um envolvendo reação de desidratação, na substância orgânica sacarose, e os outros dois de combustão, do etanol e naftaleno.

Na reação entre açúcar (sacarose-C12H22O11) e o ácido sulfúrico concentrado (H₂SO₄), ocorre a desidratação do açúcar, formando-se um composto de carbono e liberando os restantes produtos da reação, dióxido de enxofre (SO2), vapor de água (H2O) e oxigênio (O2). Ao decorrer da reação é visível uma alteração de cor do açúcar de amarelo para castanho escuro. Esse processo é exotérmico, libera calor e vapores tóxicos, em razão da dissolução do ácido sulfúrico concentrado em água, por isso é realizada dentro da capela.