Compostos orgânicos e inorgânicos

INTRODUÇÃO

Compostos orgânicos e inorgânicos

Compostos orgânicos são formados por substâncias que contêm principalmente carbono em suas fórmulas. Compostos inorgânicos são formados por substâncias que não são orgânicas, como a água, o sal de cozinha ou os minerais.

Compostos ou moléculas orgânicas são as substâncias químicas que contêm na sua estrutura Carbono e Hidrogénio, e muitas vezes com oxigénio, nitrogénio, enxofre, fósforo, boro, halogênios e outros. Não são moléculas orgânicas os carbetos, os carbonatos e os óxidos de carbono.

Composto inorgânico é a substância na qual os átomos de dois ou mais elementos são combinados. Alguns compostos são chamados de inorgânicos porque vêm de minerais e não de coisas vivas ou orgânicas.

Compostos Orgânicos

Os compostos ou moléculas orgânicas são as substâncias químicas que contêm na sua estrutura Carbono e Hidrogénio, e muitas vezes com oxigénio, nitrogénio, enxofre, fósforo, boro, halogéneos e outros. Não são moléculas orgânicas os carbetos, carbonatos, bicarbonatos, cianetos, óxidos de carbono, assim como o carbono grafite, diamante e o fulereno.

As moléculas orgânicas podem ser:

• Moléculas orgânicas naturais: São as sintetizadas pelos seres vivos, denominadas biomoléculas, que são estudadas pela bioquímica.
• Moléculas orgânicas artificiais: São substâncias que não existem na natureza e têm sido fabricadas pelo homem, como os plásticos. A maioria dos compostos orgânicos puros são produzidos artificialmente.

A linha que divide as moléculas orgânicas das inorgânicas tem originado polémicas e historicamente tem sido arbitrária, porém, geralmente os compostos orgânicos apresentam carbono ligado a hidrogénio, e os compostos inorgânicos não. Deste modo, o ácido carbónico é inorgânico, entretanto, o ácido fórmico, o primeiro ácido carboxílico, é orgânico. O anidrido carbónico e o monóxido de carbono são compostos inorgânicos. Portanto, todas as moléculas orgânicas contêm carbono, porém nem todas as moléculas que tem carbono, são moléculas orgânicas.

A etimologia da palavra "orgânico" significa que procede de "organos", relacionada com a vida, em oposição ao inorgânico que teria o significado de tudo que carece de vida.

Para os químicos antigos, as substâncias orgânicas eram provenientes de fontes animais ou vegetais, e as substâncias inorgânicas seriam aquelas de procedência mineral. Durante muitos anos acreditava-se que entre a química orgânica e a química inorgânica existia uma barreira intransponível. No princípio do século XIX, o químico alemão Friedrich A. Wöhler conseguiu sintetizar a ureia, um produto orgânico, a partir de substâncias inorgânicas (o cianato de amónio), comprovando que tal divisão era totalmente artificial, algo que é completamente evidente na química moderna.

Já no início do século XIX, Jöns Jakob Berzelius propôs que somente os seres vivos eram capazes de produzir os compostos orgânicos, ou seja, que tais substâncias jamais poderiam ser obtidas artificialmente (sintetizadas). Essa ideia ficou conhecida, então, como a teoria da força vital.

Porém, no ano de 1828, ou químico Friedrich Wöhler conseguiu obter a ureia, um composto orgânico presente na urina dos animais, a partir do cianeto de amónio, uma substância mineral, através da seguinte reacção:

Composto inorgânico

Um composto inorgânico é a substância na qual os átomos de dois ou mais elementos são combinados. Alguns compostos são chamados de inorgânicos porque vêm de minerais e não de coisas vivas ou orgânicas.

Compostos que contém carbono quase sempre são compostos orgânicos, mas excepções como o dióxido de carbono são inorgânicos. Compostos inorgânicos contêm metais ou hidrogénio combinado com um não-metal ou um grupo de não metais.

Podem ser compostos iónicos (ex. NaCl) ou ainda covalentes (ex. silicatos), mas não é raro observar mais de um tipo de ligação em compostos inorgânicos. Os compostos de coordenação também pertencem a esta categoria de compostos e formam ligações de coordenação que tem carácter iónico ou covalente.

Os compostos inorgânicos são constituintes químicos de uma célula, e são constituídos basicamente por água e sais minerais.

Água

• É a substância mais abundante na natureza e nos seres vivos.
• Participa em todos os processos vitais, toma parte nas reacções celulares, serve como solvente e como veículo de transporte de materiais no interior dos organismos vivos. Na espécie humana encontra-se na proporção de 70%.
• Actua na manutenção do equilíbrio osmótico dos organismos em relação ao meio ambiente.
• A proporção da água é variável com a espécie, com o tecido, com a idade e com o metabolismo. Quanto menor a quantidade de água, mais rígido é o tecido; os embriões e as crianças têm mais água nos tecidos que os adultos; os tecidos de maior actividade metabólica têm mais água na sua composição.
• Age como regulador térmico, devido ao seu elevado calor especifico, não permitindo bruscas variações de temperatura (homeostase).
• Intervém em reacções de hidrólise.
• Actua como meio de difusão de muitas substâncias.

Sais Minerais

São substâncias importantes para os seres vivos, podendo aparecer no organismo dissociados no protoplasma, regulando a pressão osmótica e actuando na manutenção do PH das células. Os iões, provenientes dos sais minerais, possuem várias funções no organismo vivo: formam o esqueleto de muitos animais.

Actuam no equilíbrio da água no organismo, na transmissão do impulso nervoso, no transporte de gases (oxigénio e dióxido de carbono), na fotossíntese, no funcionamento de enzimas, etc. Tem função plástica e reguladora, os sais minerais mais importantes são:

• → Sódio → Actua, junto com o Potássio na condução nervosa, na contracção muscular e equilíbrio de fluidos no organismo.
• → Potássio → Actua, junto com o Sódio na condução nervosa, na contracção muscular e equilíbrio de fluidos no organismo.
• → Cloro → Junto com o Sódio e o Potássio mantém o controle osmótico (de água).
• → Cálcio → Composição de ossos e dentes, contracção muscular e coagulação sanguínea.
• → Ferro → Hemoglobina e Mioglobina (transporte de oxigénio pelo sistema circulatório).
• → Magnésio → Participa da composição da clorofila e da estrutura de ribossomos e ossos.
• → Fosfato → Composição óssea (Fosfato de Cálcio e Magnésio) e molécula de ATP (Adenosina trifosfato) / Fosfolipídio→ Participa da estrutura da membrana celular, do DNA e RNA.
• → Iodo → Participa da estrutura dos homônios T3 (Triodotironina) e T4 (tetraiodotironina) da Glândula Tireóide que estimula o metabolismo basal (quantidade total de energia gasta para a manutenção da actividade vital).
• → Flúor → Estimula a mineralização do esmalte dentário (flúor e fluoreto), previne dilatação das veias, causa problemas na vesícula além de paralisia.

Compostos orgânicos naturais

São aqueles produzidos pelos seres vivos, como, por exemplo, carboidratos, proteínas, lipídios, ácidos nucleicos (DNA e RNA), vitaminas, petróleo, gás natural, metano, entre outros.

Compostos orgânicos sintéticos

São aqueles sintetizados artificialmente por indústrias químicas e laboratórios, como plástico, gasolina, medicamentos, fibras têxteis, corantes, borracha sintética, silicone, insecticidas, adoçantes artificiais, etc.

Desde o fim do século XIX até os dias actuais, a Química Orgânica tem evoluído de forma exponencial. Prova disso é o número de compostos orgânicos já conhecidos: entre naturais e sintéticos actualmente se conhece cerca de 18.000.000 dessas substâncias. Se compararmos esse número com a quantidade de compostos inorgânicos, teremos uma noção da rapidez dessa evolução: hoje são conhecidas menos de 200.000 substâncias inorgânicas.

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Os elementos químicos da vida

O Universo surgiu à cerca de 20 bilhões de anos, segundo os cientistas, com uma explosão denominada "Big-Bang", que lançou partículas subatômicas quentes, ricas de energia em todo o espaço. Gradualmente, à medida que o Universo se esfriava, estas partículas elementares se combinavam para foram núcleos carregados positivamente aos quais foram atraídos elétrons carregados negativamente. Desta forma foram criados mais de uma centena de elementos químicos. A composição química da matéria viva difere daquela da crosta terrestre com consta no quadro abaixo. A percentagem considerada é do número total de átomos.

^{Fonte: Lehninger, A. L. Princípios de Bioquímica.}

Os seres vivos possuem hidrogénio, nitrogénio e carbono em abundância muito maior do que a crosta terrestre. O carbono corresponde até 50 a 60% do peso sólido, o nitrogénio cerca de 8 a 10%, o oxigénio de 25 a 30% e o hidrogénio cerca de 3 a 4%.

Na crosta terrestre, o carbono, hidrogénio e o nitrogénio juntos, perfazem menos que 1%. Por outro lado, quando se compara o corpo humano com a água do mar, certifica-se que 8 dos 10 elementos mais abundantes do corpo humano também são abundantes na água do mar. Duas hipóteses são levantadas:

1. Os compostos químicos contendo C, H, O e N podem ter sido seleccionados durante a evolução por possuírem aptidões únicas para os processos vitais.
2. A água do mar pode ter sido o meio líquido de onde surgiram os primeiros organismos vivos na história primitiva da Terra.

Há muita semelhança na composição química das diferentes espécies de animais e plantas. Apenas 27 dos 92 elementos químicos naturais são essenciais para as diferentes formas de vida e são chamados de bioelementos.  A maioria dos elementos presentes nos seres vivos possui números atómicos relativamente baixos, apenas 3 possuem números atómicos acima de 34.

O corpo humano consiste de 65% de oxigénio, 18% de carbono, 10% de nitrogénio e 3% de nitrogénio, os elementos minerais se distribuem entre os restantes 4%. Muitos minerais ocorrem nos alimentos sob a forma insolúvel, sendo geralmente dissolvidos pela acção do HCl do estômago. A excreção dos compostos solúveis provenientes da alimentação se dá por via urinárioa (cloretos, fosfatos e sulfatos de sódio e potássio) e dos insolúveis pelas fezes (sais de cálcio, magnésio e de metais pesados).

1. Elementos principais da matéria orgânica: C, H, O, N, P, S.
2. Elementos presentes como íons: Na, K, Cl, Ca, Mg.
3. Microconstituintes: elementos cuja distribuição em massa é menor que 0,01%. Na alimentação são chamados de microconstituintes ou elementos traços. Ex.: Fe, F, I, Se, Zn, Cu, Co, Mn, Cr, Mo, V, Ni, Si, Sn, B, As.
4. Constituintes tóxicos: Pb, Hg.

Elemento químico essencial

Existe uma série de elementos químicos que são considerados essenciais para a vida humana ou para algum outro organismo. Para que se considere um elemento químico essencial este deve cumprir quatro condições:

• A ingestão insuficiente do elemento provoque deficiências funcionais, reversíveis se o elemento voltar a ficar nas concentrações adequadas;
• Sem o elemento, o organismo não cresce e nem completa o seu ciclo vital;
• O elemento influi directamente no organismo e está envolvido em seus processos metabólicos;
• O mesmo efeito no organismo não pode ser conseguido por nenhum outro elemento.

A maioria dos elementos que compõem os seres vivos são denominados elementos organógenos ou bioelementos. Geralmente são classificados segundo a sua abundância em majoritários, traços e microtraços. Os elementos em quantidades muito pequenas, traços e microtraços, são denominados oligoelementos.

A lista seguinte mostra os bioelementos presentes no ser humano, ordenados por ordem de abundância:

• Majoritários: oxigênio, carbono, hidrogênio, nitrogênio, cálcio, fósforo, enxofre, potássio, sódio, cloro e magnésio.
• Traços: ferro, zinco, cobre, flúor , bromo e selênio.
• Microtraços (ultratraços): iodo, manganês, vanádio, silício, arsênio, boro, níquel, cromo, molibdênio e cobalto.

Existem outros elementos sem uma essencialidade muito clara como, por exemplo, lítio, cádmio e estanho.

CONCLUSÃO

EM SUMA: Antigamente, no século XVIII, todos os compostos químicos eram divididos entre orgânicos e inorgânicos. A diferença entre eles, é que os orgânicos eram somente substâncias que fossem produzidas por um organismo vivo (animais, vegetais, bactérias, etc), utilizando uma "força vital", proposta por Berzelius. Nesse mesmo século, Lavoisier percebeu que todos os compostos orgânicos descobertos até então, continham um átomo de Carbono (mas nem todo composto com carbono é orgânico!). Porém em 1828, Friedrich Wöhler conseguiu criar uréia em laboratório, somente aquecendo o cianato de amônio (NH₄CNO): NH₄CNO -> (NH₂)₂CO.

A partir dessa descoberta de Wöhler, muitos outros materiais orgânicos foram sendo criados em laboratório, derrubando definitivamente com a Teoria da Força Vital.

BIBLIOGRAFIA

• Peter W. Atkins, Loretta Jones. Principios de Química : Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente
• Francis A. Carey. Química Orgânica - Vol. 1 McGraw Hill Brasil.
• https://quimicaparatodosuevora.blogspot.com/2011/01/quimica-organica-sempre-presente.html
• https://brainly.com.br/tarefa/66456
• FELTRE, Ricardo. Química volume 2. São Paulo: Moderna, 2005.
• USBERCO, João, SALVADOR, Edgard. Química volume único. São Paulo: Saraiva, 2002.
• https://www.trabalhosgratuitos.com/Outras/Diversos/Composto-Organicos-Sinteticos-351860.html
• https://hgquimica.blogspot.com/2013/05/os-elementos-quimicos-da-vida-e-do.html
• https://pt.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico_essencial

AGRADECIMENTOS

Primeiramente, julgamos ser imprescindível agradecer a Deus Pai todo-poderoso que está acima de tudo e de todos, pelo alento que nos concedeu. Precisamente porque sem esse alento não poderia conseguir efectuar este trabalho.

Também quero aproveitar mostrar a minha gratidão ao prezado docente, por este trabalho investigativo que nos concedeu, uma vez que servirá como pilar na construção do nosso edifício de conhecimentos. Uma palavra muito sincera de agradecimento a todos aqueles que contribuíram significativamente para que este trabalho pudesse ver a luz do dia, designadamente aos nossos encarregados de educação que diária e afincadamente se esforçaram para que consigamos marcar pela diferença e excelência este trabalho.

Sem esquecer agradecemos a todos aqueles que contribuíram direita ou indirectamente para a realização deste trabalho. Pôs é por vocês que este trabalho foi feito.      

A toda classe estudantil, o nosso muito obrigado!

DEDICATÓRIA

Este trabalho é dedicado a todo a comunidade em geral, em particularmente as colectividades académica e aos experientes na matéria.

Também dedicamos este trabalho aos queridos professores, colegas e a todos os interessados em dar o seu contributo para a melhoria desta obra. Sem esquecer, dedicamos também, a todos aqueles que direita ou indirectamente, contribuíram para a conclusão do mesmo.

Acredite, é por vocês que este trabalho foi feito!