Na prova de Ciências da Natureza do Exame Nacional do Ensino Médio, o assunto química orgânica é, sem dúvidas, um dos temas mais recorrentes e mais abrangentes dessa área do conhecimento, e, se você quer se dar bem no Enem, não pode deixar de conferir esse artigo que o Estratégia Vestibulares preparou para ajudar nos seus estudos!
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Introdução à química orgânica
A química orgânica é a ciência que estuda os compostos de carbono, que é um elemento da tabela periódica com número atômico igual a 6, número de massa igual a 12 e pode realizar quatro ligações com outros átomos.
Quando o carbono faz quatro ligações simples, apresenta a hibridização do tipo sp3, quando realiza uma ligação dupla e duas ligações simples, apresenta hibridização do tipo sp2, e quando realiza uma ligação tripla e uma ligação simples, ou ainda duas ligações duplas, assume a hibridização sp.
Principais temas sobre química orgânica no Enem
Para se dar bem nas questões desse assunto na prova de Ciências da Natureza do Enem, é fundamental saber identificar e nomear as diversas funções orgânicas e entender as reações entre esses compostos.
Funções Orgânicas
As funções orgânicas são grupos de compostos que são classificados de acordo com os átomos que os formam.
Na Química, algumas das principais funções são hidrocarbonetos — carbono e hidrogênio — , as funções oxigenadas, como álcool e cetona, que possuem átomos de oxigênio e as funções nitrogenadas, que apresentam átomos de nitrogênio e podem ser exemplificadas pela amina e pela amida.
Hidrocarbonetos
Hidrocarbonetos são compostos que apresentam apenas carbono e hidrogênio em sua composição, podendo formar cadeias curtas como no caso do gás metano CH4, ou ainda, cadeias longas, como a da gasolina que tem fórmula molecular C8H8.
Uma característica importante dos hidrocarbonetos é que são considerados compostos apolares, ou seja, que não se misturam à água.
Álcool
Álcool é uma das funções oxigenadas que mais aparecem em questões de prova e pode ser facilmente identificada pela presença de uma hidroxila — OH — ligada a um carbono saturado na estrutura do composto.
Quando a hidroxila está ligado a um carbono insaturado, ou seja, que apresenta dupla ligação, a função passa a ser um enol, e quando o grupo OH está ligado a um anel benzênico — ou anel aromático —, a função orgânica passa a ser chamada de fenol.
Ácido carboxílico
Além da hidroxila presente nos álcoois, enóis e fenóis, o ácido carboxílico apresenta um oxigênio realizando dupla ligação com o carbono que está ligado ao grupo OH, formando a chamada “carboxila”, que auxilia na identificação dessa função orgânica oxigenada.
Os ácidos carboxílicos mais conhecidos são o ácido metanóico de fórmula estrutural CH2O2, popularmente conhecido como “ácido fórmico”, e o ácido etanóico de fórmula C2H4O2 e é conhecido como “ácido acético”.
Cetona
A cetona é uma função que também costuma estar presentes em questões de diversas bancas e pode ser facilmente identificada pela presença de um oxigênio realizando uma dupla ligação com um carbono saturado.
Atenção: para que a função seja uma cetona, a carbonila — oxigênio e carbono com ligação dupla — não pode estar na extremidade da cadeia, pois, assim, iria se caracterizar como uma função do tipo aldeído.
Éster
O éster é um composto orgânico que deriva da reação entre um ácido carboxílico e um álcool, que libera um éster e água como produtos, sendo chamada de reação de esterificação.
Nessa função orgânica há a presença do oxigênio como heteroátomo que une a parte advinda do ácido à parte que veio do álcool.
Nomenclaturas
Para dar nome aos compostos orgânicos, é importante saber os seguintes prefixos:
- Met: um carbono no composto;
- Et: dois carbonos;
- Prop: três carbonos;
- But: quatro carbonos;
- Pent: cinco carbonos;
- Hex: seis carbonos;
- Hept: sete carbonos;
- Oct: oito carbonos.
Também é necessário saber os infixos:
- An: quando só ocorrem ligações simples entre carbonos;
- En: quando existe uma ligação dupla;
- In: quando o composto apresenta alguma ligação tripla.
Para finalizar o nome do composto, utilizamos os sufixos de acordo com a função orgânica a qual ele pertence. Veja algumas abaixo:
- Hidrocarboneto: sufixo “o”;
- Álcool e Enol: sufixo “ol”;
- Ácido carboxílico: deve-se escrever a palavra “ácido” e, em seguida utilizar as regras de nomenclatura com o sufixo “óico”;
- Cetona: sufixo “ona”;
- Éster: para nomear esse composto, escrevemos, de acordo com as regras de nomenclatura, o nome do grupo advindo do ácido com sufixo “oato”, o conectivo “de” e, seguida, o nome do composto vindo do álcool com o sufixo “a”.
Compostos orgânicos no cotidiano
Veja alguns compostos comuns no nosso cotidiano:
- Etanol: álcool com dois carbonos e ligações simples entre eles, utilizado na geração de energia em motores de carros, por exemplo;
- Propanona: cetona com quatro átomos de carbono, popularmente conhecida como acetona e é utilizada para remover esmaltes das unhas;
- Ácido butanóico: faz parte do grupo dos ácidos carboxílicos e apresenta quatro carbonos com ligações simples entre eles, podendo ser empregado na indústria alimentícia.
Combustíveis orgânicos
Esse grupo de compostos que você estudou nesse artigo está bastante presente no cotidiano da população, como no caso da obtenção de energia com os combustíveis orgânicos. Veja detalhes sobre os tipos de combustíveis a seguir:
Combustíveis fósseis
Esse tipo de combustível não é considerado uma fonte de energia renovável e advém de restos vegetais e animais que se acumularam há milhares de anos.
Os combustíveis fósseis apresentam grande teor de carbono e causam vários problemas ambientais por serem poluentes, sendo que os mais conhecidos são o petróleo, o carvão e o gás natural.
Biocombustíveis
Os biocombustíveis ajudam a reduzir a emissão de gases nocivos à atmosfera por serem considerados menos poluentes, e os principais compostos utilizados na geração de energia atualmente são o etanol produzido a partir da fermentação de açúcares e o biodiesel, que é obtido através de óleos e gorduras.
Questões sobre química orgânica no Enem
Resolva essas questões que o Estratégia Vestibulares selecionou para te ajudar a fixar o conteúdo que você aprendeu:
(Enem 2018) As abelhas utilizam a sinalização química para distinguir a abelha-rainha de uma operária, sendo capazes de reconhecer diferenças entre moléculas. A rainha produz o sinalizador químico conhecido como ácido 9-hidroxidec-2-enoico, enquanto as abelhas-operárias produzem ácido 10-hidroxidec-2-enoico. Nós podemos distinguir as abelhas-operárias e rainhas por sua aparência, mas, entre si, elas usam essa sinalização química para perceber a diferença. Pode-se dizer que veem por meio da química.
LE COUTEUR, P.; BURRESON, J. Os botões de Napoleão: as 17 moléculas que mudaram a história. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2006 (adaptado).
As moléculas dos sinalizadores químicos produzidas pelas abelhas rainha e operária possuem diferença na
a) fórmula estrutural.
b) fórmula molecular.
c) identificação dos tipos de ligação.
d) contagem do número de carbonos.
e) identificação dos grupos funcionais.
Gabarito: A
(Enem 2018) O petróleo é uma fonte de energia de baixo custo e de larga utilização como matéria-prima para uma grande variedade de produtos. É um óleo formado de várias substâncias de origem orgânica, em sua maioria hidrocarbonetos de diferentes massas molares. São utilizadas técnicas de separação para obtenção dos componentes comercializáveis do petróleo. Além disso, para aumentar a quantidade de frações comercializáveis, otimizando o produto de origem fóssil, utiliza-se o processo de craqueamento.
O que ocorre nesse processo?
a) Transformação das frações do petróleo em outras moléculas menores.
b) Reação de óxido-redução com transferência de elétrons entre as moléculas.
c) Solubilização das frações do petróleo com a utilização de diferentes solventes.
d) Decantação das moléculas com diferentes massas molares pelo uso de centrífugas.
e) Separação dos diferentes componentes do petróleo em função de suas temperaturas de ebulição.
Gabarito: A
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Veja também:
- Quimiossíntese: entenda como funciona o processo
- Classificações de Química Orgânica para o Enem
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- Éster: o que é, função orgânica, nomenclatura, reação
