sexta-feira, 7 de abril de 2023

A síntese da ureia

 A Química Orgânica, como a conhecemos hoje, começou com a síntese da ureia. Em 1825, o médico alemão Friedrich Wöhler procurava preparar o cianato de amônio a partir do cianeto de prata e do cloreto de amônio,  dois sais tipicamente inorgânicos – de acordo com o seguinte procedimento: O cianeto de prata era aquecido na presença de oxigênio do ar, formando o cianato de prata. Em seguida, o cianato de prata era tratado com solução de cloreto de amônio, produzindo precipitado de cloreto de prata, e cianato de amônio em solução.

A solução era filtrada e evaporada, restando apenas o cianato de amônio sólido. Porém, ao ser aquecido, o cianato de amônio se transformou em cristais brancos que Wöhler logo reconheceu como ureia, a mesma substância que ele extraía com frequência da urina (de cachorro e humana) para utilizar em seus experimentos. Wöhler descreveu o resultado inesperado como: “um fato notável,uma vez que representa um exemplo da produção artificial de uma substância orgânica de origem animal a partir de substâncias inorgânicas”, o que ia diretamente contra a teoria do vitalismo que imperava na época. Segundo essa teoria, formulada por Jöns Jacob Berzelius , os compostos orgânicos só podiam ser sintetizados por organismos vivos.

Um outro aspecto desse “fato notável” chamou ainda mais a atenção de Wöhler e do próprio Berzelius, que logo soube da descoberta: o cianato de amônio e a ureia apresentam os mesmos elementos na mesma quantidade. As propriedades químicas e físicas dessas substâncias, contudo, eram absolutamente diferentes. A explicação proposta para explicar esse fenômeno era que os compostos apresentavam o mesmo número e tipo de átomos, mas a disposição dos átomos em cada composto era diferente.

Esses compostos ficaram conhecidos como isômeros – do grego iso, mesmo, e méros, parte, significando, portanto, ‘partes iguais’ palavra inventada por Berzelius para descrever a isomeria, esse fenômeno que havia sido descoberto na Química. Atualmente define-se:Wöhler e os cientistas da época deram mais importância à descoberta da isomeria do que ao impacto que a síntese da ureia causaria sobre a teoria do vitalismo. Ainda assim, a teoria do vitalismo, que “emperrava” o desenvolvimento da Química Orgânica, começou a declinar. Atualmente, a Química Orgânica é conhecida como a parte da Química que estuda a maioria dos compostos formados pelo elemento

carbono. O carbono é um ametal que faz quatro ligações covalentes para adquirir estabilidade; desse modo, os compostos orgânicos sempre apresentam muitas ligações covalentes. O que caracteriza esse tipo de ligação é o compartilhamento de pares de elétrons. A fórmula estrutural é a mais utilizada na Química Orgânica. Nessa fórmula, cada traço representa um par de elétrons compartilhado entre os átomos ou um par de elétrons disponível na camada de valência (que em Química Orgânica geralmente não é representado). Exemplo: a fórmula N m N indica que há 3 pares de elétrons compartilhados entre os 2 átomos de nitrogênio (ligação tripla) e que cada átomo de nitrogênio possui ainda um par de elétrons na camada de valência que não está sendo compartilhado (par de elétrons “disponível”). Hoje são conhecidos mais de 19 milhões de compostos orgânicos, muitos dos quais presentes em inúmeros produtos que utilizamos diariamente, como gasolina, querosene, álcoois, plásticos, borrachas, tintas, remédios, fibras têxteis, papéis, produtos de limpeza, cosméticos, produtos de higiene, pesticidas e fertilizantes agrícolas. Isso ocorre devido à versatilidade única do elemento carbono, que é capaz de formar compostos com milhares de átomos ligados, arranjados entre si das mais diferentes maneiras. Além do carbono, o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio são denominados elementos organógenos  e formam a maioria dos compostos orgânicos conhecidos.