Substâncias naturais são todas as moléculas produzidas a partir de seres vivos ou que estejam presentes na natureza. Elas são fundamentais para a manutenção da vida e do meio ambiente.
De uma forma geral, as substâncias naturais são divididas em dois grandes grupos:
Substâncias orgânicas: possuem moléculas cujo principal elemento químico é o carbono;
Substâncias inorgânicas: não possuem o carbono como principal elemento de sua composição.
→ Substâncias inorgânicas
a) Ácidos
São substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem o processo de ionização e produzem o cátion hidrônio (H+) e um ânion qualquer. Geralmente são representadas pela fórmula HX. Alguns exemplos de substâncias pertencentes a esse grupo são:
Ácido sulfúrico(H2SO4)
Ácido nítrico (HNO3)
Ácido carbônico (H2CO3)
b) Bases
São substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem o processo de dissociação e produzem o ânion hidróxido (OH-) e um cátion qualquer. Geralmente são representadas pela fórmula YOH. Alguns exemplos são:
Hidróxido de sódio(NaOH)
Hidróxido de magnésio [Mg(OH)2]
Hidróxido de cálcio [Ca(OH)2]
c) Sais
São substâncias que, quando dissolvidas em água, sofrem o processo de dissociação e liberam um ânion diferente do hidróxido (OH-) e um cátion diferente do hidrônio (H+). Geralmente são representadas pela fórmula YX. Alguns exemplos são:
Nitrato de potássio (KNO3)
Sulfato de alumínio [Al2(SO4)3]
Carbonato de cálcio(CaCO3)
d) Óxidos
São substâncias binárias (formadas por apenas dois elementos químicos) em que o elemento mais eletronegativo é o oxigênio. Geralmente são representadas pela fórmula ZO. Alguns exemplos são:
Óxido de cálcio (CaO)
Dióxido de enxofre (SO2)
Monóxido de carbono (CO)
OBS.: Além desses subgrupos de substâncias inorgânicas naturais, ainda temos os peróxidos, superóxidos, hidretos, carbetos e nitretos.
→ Substâncias naturais orgânicas
a) Hidrocarbonetos
São substâncias orgânicas que apresentam apenas átomos de carbono e hidrogênio em sua composição. Podem ser divididos em:
Fórmula estrutural de um hidrocarboneto qualquer
Alcanos
Substâncias de cadeia aberta que apresentam apenas ligações simples entre os átomos de carbono.
Alcenos
Substâncias de cadeia aberta que apresentam uma única ligação dupla entre dois dos carbonos da cadeia.
Alcinos
Substâncias de cadeia aberta que apresentam uma única ligação tripla entre dois dos carbonos da cadeia.
Alcadienos
Substâncias de cadeia aberta que apresentam duas ligações duplas entre pelo menos três dos carbonos da cadeia.
Aromáticos
São substâncias que apresentam cadeia carbônica fechada e um núcleo benzênico (três ligações duplas alternadas).
Alguns exemplos e aplicações de hidrocarbonetos:
- Gasolina: substância utilizada como combustível para veículos automotores e aeronaves;
- Acetileno: Substância utilizada como combustível de um maçarico.
b) Oxigenadas
Substâncias que possuem o elemento oxigênio nas suas fórmulas estruturais.
Álcoois
Substâncias que apresentam o grupo hidroxila ligado a um átomo de carbono saturado:
Fórmula estrutural de um álcool
Alguns exemplos e aplicações de álcoois:
- Etanol: substância utilizada na produção de bebidas e como combustível de veículos automotores;
- Propan-1-ol: substância utilizada como solvente para resinas;
- Butan-1-ol: substância utilizada na fabricação de tintas e vernizes.
Cetonas
São substâncias que apresentam o grupo carbonila (carbono que realiza uma ligação dupla com o oxigênio) ligado diretamente a dois radicais orgânicos.
Fórmula estrutural de uma cetona
Alguns exemplos e aplicações de cetonas:
- Propanona: substância utilizada como solvente de esmaltes;
- Butanona: substância utilizada como solvente em removedores de tintas.
Aldeídos:
São substâncias que apresentam o grupo carbonila (carbono que realiza uma ligação dupla com o oxigênio) ligado a pelo menos um átomo de hidrogênio.
Fórmula estrutural de um aldeído
Alguns exemplos e aplicações de aldeídos:
- Metanal: substância utilizada na produção de celulose;
- Etanal: substância utilizada na produção do inseticida DDT;
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- Benzaldeído: substância utilizada na produção de corantes.
Ácidos carboxílicos
Substâncias que apresentam o grupo carboxila (carbono que realiza uma ligação dupla com um oxigênio e uma ligação simples com uma hidroxila)
Fórmula estrutural de um ácido carboxílico
Alguns exemplos e aplicações de acidos carboxílicos:
- Ácido metanoico: substância utilizada como germicida e desinfetante;
- Ácido etanoico: substância utilizada na produção do polímero acetato de vinila;
- Ácido butanoico: substância encontrada nos derivados do leite.
Ésteres
São substâncias que apresentam uma carboxila, mas, em vez de uma hidroxila (grupo OH), possuem um radical orgânico ligado ao oxigênio.
Fórmula estrutural de um éster qualquer
Alguns exemplos e aplicações de ésteres:
- Butanoato de etila: substância que imita o aroma do abacaxi;
- Etanoato de butila: substância que imita o aroma da maçã.
OBS.: Além desses subgrupos de substâncias orgânicas oxigenadas, ainda temos os fenóis, éteres, anidridos e sais de ácidos carboxílicos.
c) Nitrogenadas
São substâncias que possuem o elemento nitrogênio em sua constituição.
Aminas
Substâncias que apresentam um (amina primária), dois (amina secundária) ou três (amina terciária) radicais orgânicos ligados a um único átomo de nitrogênio.
Exemplos de aminas com um, dois e três radicais
Alguns exemplos e aplicações de aminas:
- Metilamina: substância utilizada para a produção de metanfetamina (entorpecente);
- Fenilamina: substância utilizada na produção de corantes;
- Cafeína.
Amidas
São substâncias que apresentam uma carbonila ligada a um grupo NH2 (amino). No grupo amino, podemos ter ainda a substituição dos dois ou de apenas um de seus hidrogênios por radicais R.
Fórmula estrutural de algumas
amidas
Nitrilas
São substâncias orgânicas que apresentam um radical orgânico ligado diretamente ao grupo cianeto (CN), o qual é proveniente de um ácido cianídrico (HCN).
Fórmula estrutural de uma
nitrila
Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:
- Etanonitrila: solvente de hidrocarbonetos;
- Propenonitrila: fabricação de lã sintética.
Isonitrilas
São substâncias orgânicas que apresentam um radical orgânico ligado diretamente ao grupo isocianeto (NC), o qual é proveniente de um ácido isocianídrico (HNC).
Fórmula estrutural de uma isonitrila
Um exemplo desse grupo de substâncias é:
Isocianeto de metila: muito utilizado na produção de inseticidas.
OBS.: Outras importantes funções orgânicas são os nitrocompostos, haletos orgânicos, ácidos sulfônicos etc.
d) Biomoléculas
Lipídios
São substâncias orgânicas formadas por átomos de carbono, hidrogênio, fósforo (em alguns casos) e oxigênio. Eles são muito conhecidos como óleos ou gorduras. Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:
Colesterol: substância fundamental na produção dos hormônios corporais;
Cerídeos: substâncias com a função de proteção e impermeabilização.
Carboidratos
São moléculas orgânicas que apresentam em sua composição átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Possuem como principal característica a função energética, já que são os combustíveis para a produção de energia nas células. Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:
Glicose: substância que origina diversas outras, como a celulose;
Frutose: substância presente nas frutas.
Vitaminas
São substâncias orgânicas que apresentam em sua composição átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio. Possuem diversas funções essenciais para o organismo, como regulação das atividades celulares.
Proteínas
São moléculas orgânicas formadas por átomos de carbono, hidrogênio, oxigênio e nitrogênio. São formadas a partir da união de aminoácidos e apresentam importante função estrutural para o organismo. Alguns exemplos desse grupo de substâncias são:
Queratina: substância presente nas unhas e nos cabelos;
Anticorpos: substâncias que atuam na defesa do organismo contra antígenos.
Por Me. Diogo Lopes Dias