fernando, Notas de estudo de Agronomia

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FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba

QUÍMICA

UBERABA

1

COMPOSTOS ORGÂNICOS NA AGRONOMIA

Trabalho apresentado como requisito parcial de nota para a disciplina Química , do curso de Agronomia, FAZU - Faculdades Associadas de Uberaba, Prof: Francisc Barbosa Ferreira

UBERABA

• 1. INTRODUÇÃO
• 2. DESENVOLVIMENTO
  • 2.1. Hidrocarbonetos - 2.1.1. Definição - 2.1.2. Uso na Agronomia
    • 2.2.1. Definição
    • 2.2.2. Uso na Agronomia
  • 2.3. Álcool - 2.3.1. Definição - 2.3.2. Uso na Agronomia
  • 2.4. Fenol - 2.4.1. Definição - 2.4.2. Uso na Agronomia
  • 2.5. Éter - 2.5.1. Definição - 2.5.2. Uso na Agronomia
  • 2.6. Aldeídos - 2.6.1. Definição - 2.6.2. Uso na Agronomia
  • 2.7. Cetonas - 2.7.1. Definição - 2.7.2. Uso na Agronomia
  • 2.8. Ácidos carboxílicos - 2.8.1. Definição - 2.8.2. Uso na Agronomia
  • 2.9. Ester - 2.9.1. Definição - 2.9.2. Uso na Agronomia - 2.10. Sais - 2.10.1. Definição - 2.10.2. Uso na Agronomia - 2.11. Aminas - 2.11.1. Definição - 2.11.2. Uso na Agronomia - 2.12. Amidas - 2.12.1. Definição - 2.12.2. Uso na Agronomia - 2.13. Nitros - 2.13.1. Definição - 2.13.2. Uso na Agronomia - 3. CONCLUSÃO - 4. BIBLIOGRAFIA

2. DESENVOLVIMENTO

2.1. Hidrocarbonetos

2.1. Definição Como o próprio nome já diz, os hidrocarbonetos são compostos formados apenas por átomos dehidrogênio e carbono. São substâncias apolares e consequentemente não conduzem corrente elétrica, além de serem os compostos mais simples da Química Orgânica. As principais propriedades físicas desses compostos são:

• (^) Insolubilidade em água e solubilidade em solventes orgânicos apolares;
• Todos os alcanos tem densidade menor que 1,0 g/mL portanto flutuam na água;
• Os alcanos não apresentem cor, odor e sabor;
• (^) Os compostos com até 5 átomos de carbonos estão no estado gasoso à temperatura ambiente;
• Os compostos com de 5 a 17 átomos de carbonos são líquidos à temperatura ambiente;
• Compostos que apresentam mais de 17 átomos de carbonos possuem forma de cera, ou seja, são sólidos.

Conforme o tipo de ligações existentes entre os átomos de carbono eles podem ser classificados em: alcanos, alcenos, alcinos, alcadienos, cicloalcanos e aromáticos. Lembrando que as duplas ou triplas ligações também podem ser chamadas de insaturações.

2.2. Uso na Agronomia Etileno (C2H4) – Usado na fabricação de polietileno usado para fazer plásticos. É produzido em frutos verdes e atua no amadurecimento desses frutos. Por este motivo enrolamos as frutas com jornal para que ela amadureça mais rápido. Desta forma o gás etileno está sendo aprisionado e acelera a velocidade de amadurecimento. Naftaleno (C10H10) – Usado como bolinhas de naftalina para matar insetos. Metanal (CH2O) - é usado como solução aquosa, contendo 40% de aldeído fórmico, e essa solução é chamada de formol ou formalina. Usado para a fabricação de medicamentos, plásticos e explosivos. Usado também em produtos de beleza.

2.2. Haletos 2.3. Definição Os haletos orgânico são substâncias provenientes de compostos orgânicos pela troca de um ou mais hidrogênios por halogênio – F, Cl, Br, I. Exemplos:

Os haletos podem ser classificados de acordo com o halogênio que está na cadeia carbônica, como fluoretos, cloretos, brometos iodetos ou mistos. Também podem se classificar de acordo com o número de átomos de

orgânicos de origem vegetal também foram utilizados no combate às pragas. É o caso do piretro ou pó da Pérsia, proveniente de flores secas de Chrysanthemum cinerariaefolim e Chrysanthemum coccineu , planta encontrada na Iugoslávia e no Cáucaso, que teve seu uso difundido no século XIX. Os constituintes químicos presentes no piretro e que são responsáveis pela atividade inseticida são as piretrinas.

Em razão da baixa disponibilidade e foto instabilidade, estas não são usadas na agricultura, apenas em ambientes domésticos. Esse fato colaborou para o desenvolvimento de produtos foto estáveis análogos aos produtos naturais, denominados genericamente de piretroides. Em razão do largo espectro de atividade contra artrópodes, da baixa dosagem requerida, do baixo risco para os aplicadores e do baixo impacto ambiental, os piretroides obtiveram um grande sucesso comercial.

Outros exemplos de inseticidas naturais orgânicos são a nicotina e a rotenona. A nicotina, extraída das folhas de fumo (Nicotiana tabacum) , começou a ser utilizada no século XVII para controlar insetos em jardins, prática feita até hoje.

A rotenona é isolada de raízes de Derris elliptica , planta comum na Malásia e na Indonésia, e de espécies de Lonchocarpus , existentes na África e América do Sul e, desde o final do século XIX, é utilizada para o controle de lagartas.

2.3. Álcool

2.5. Definição São denominados álcoois todo composto orgânico que apresenta em sua estrutura a hidroxila ( -OH ), que deve estar ligada a um átomo de carbono saturado.

Os álcoois geralmente são líquidos (no máximo 10 carbonos no composto) ou sólidos (mais de 10 carbonos).

A única parte polar dos álcoois é o grupo OH (hidroxila), por isso, quanto mais carbonos o álcool tiver, menor será a solubilidade, pois "semelhante dissolve semelhante" (a água é polar).

Quanto maior for a cadeia do composto, maior será seu ponto de fusão e de ebulição. Quando ouvimos falar em álcool, seja na TV, rádio, etc. na verdade estão se referindo a um tipo específico de álcool. Neste caso, é o álcool etílico, também chamado de etanol.

De acordo com a IUPAC, os álcoois devem ter a terminação OL , quem vem da palavra álcool. A cadeia principal é aquela que contém o carbono ligado à hidroxila. A numeração é feita a partir da extremidade que contém o grupo OH. O nome do álcool será o do hidrocarboneto correspondente á cadeia principal, porém sem a terminação o. deve ser trocado por OL.

Exemplos:

Se a hidroxila estiver ligada a um carbono insaturado (que está realizando uma dupla ligação), na verdade, não será um composto orgânico pertencente à função dos álcoois, mas sim à função dos enóis. E se a hidroxila estiver ligada diretamente a um carbono do anel benzênico, então teremos um fenol. A nomenclatura dos álcoois segue a mesma regra denomenclatura dos alcanos, com a única diferença de que o sufixo é ol. Por exemplo, o álcool

síntese de vários produtos orgânicos como acetaldeído, ácido acetoico e éter comum, além de estar presente nas bebidas alcoólicas.

O principal método de sua obtenção é por meio da fermentação de açúcares e de cereais. As principais matérias-primas para a sua produção são cana-de- açúcar, milho e beterraba. Depois da fermentação, o álcool é destilado, obtendo-se o álcool comum a 96ºGL (96% de etanol e 4% de água).

2.4. Fenol 2.7. Definição Os fenóis são compostos orgânicos caracterizados pela presença de uma hidroxila (OH) ligada a um anel aromático, como mostrado a seguir:

Grupo funcional dos fenóis Essa é a fórmula do fenol mais simples, o hidroxibenzeno ou benzenol. Para entender como é realizada a nomenclatura desses compostos Muitas pessoas costumam confundir os álcoois com os fenóis e os enóis. A diferença é que os álcoois são caracterizados pela hidroxila ligada a carbonos saturados (que realizam ligações simples), todavia, nos enóis, a hidroxila está ligada a carbonos insaturados (que realizam ligações duplas) em cadeias abertas. Dependendo da quantidade de hidroxilas ligadas ao anel aromático, o fenol pode ser classificado em monofenol (1 OH), difenol (2 OH), trifenol (3 OH) e assim por diante. 2.8. Uso na Agronomia A fonte específica dos fenóis na natureza é o alcatrão de hulha. A hulha é um tipo de carvão que possui alta concentração de carbono. Ela passa por uma destilação a seco que dá origem a três frações, e uma delas é o alcatrão de

hulha. Este, por sua vez, é submetido a uma destilação fracionada que resulta em cinco partes, em que duas delas, os óleos médios e os óleos pesados, possuem quantidades razoáveis de fenóis (principalmente os óleos médios). Os fenóis são sólidos em condições ambientes, com exceção do m- cresol, que é líquido. Eles são incolores e pouco solúveis ou insolúveis em água, mas são solúveis em bases. Uma das aplicações principais dos fenóis é como antissépticos e germicidas. Isso ocorre porque eles conseguem coagular as proteínas dos organismos das bactérias. O próprio benzenol foi muito utilizado em desinfecção de hospitais. Porém, por possuírem essa ação desinfectante, os fenóis também são tóxicos e cáusticos, por isso o benzenol parou de ser usado como antisséptico. Germicidas - São substâncias químicas suficientemente fortes para matar os germes por contato. Os antissépticos inibem o crescimento das bactérias; os desinfetantes matam os microrganismos produtores de moléstias. Um desinfetante muito utilizado hoje, em agropecuárias, é a creolina, que é uma solução aquosa alcalina da mistura dos cresóis. É usado como desinfetante porque atua no mecanismo de coagulação das proteínas de microorganismos. O desinfetante lisol é uma emulsão de cresóis em sabão.

2.5. Éter

A molécula em vermelho, ao centr o, se refere ao Oxigênio, e as cade ias laterais correspondem a cadeias de hidrocarbonetos (C-H).

2.9. Definição Os éteres são compostos que apre sentam um átomo de Oxigênio entre dois radicais orgânicos. Quando esses radicais forem iguais, o éter é chamado de simétrico, e assimétrico caso contrário.

2.12. Uso na Agronomia É o ponto de partida para a fabricação de pesticidas, medicamentos, inseticidas e espelhos. Usado na produção de anidrido acético e ácido acético (presente no vinagre) e resinas. O etanal (acetaldeído ou aldeído acético) é usado na síntese de compostos orgânicos, como no preparo de etanol, de ácido acético e do cloral (que é usado como hipnótico e que leva à formação do clorofórmio, que é um anestésico, e do inseticida DDT); na redução de sais de prata na fabricação de espelhos (reativo de Tollens) e na obtenção de resinas. O cinamaldeído confere o sabor e o odor característicos da canela. Vanilina – essência de baunilha, usado em bolos, na fabricação de doces e sorvetes. Extraída da orquídea Vanilla planifólia Eugenol – essência do cravo-da-índia. Pode ser usado como anti- séptico. Hidroquinona – também chamado de quinol, usado em filmes reveladores e como creme no tratamento de clareamento da pele.

2.7. Cetonas

2.13. Definição Cetona é todo composto orgânico que possui o grupo funcional – CO – Tanto para aldeídos quanto para cetonas, chamamos este grupo de carbonila. Aldeídos e cetonas fazem parte do grupo dos carbonilados. As cetonas possuem a carbonila ligada a dois átomos de carbono. 2.14. Uso na Agronomia Utilizada na extração de óleos de sementes vegetais, na fabricação de anidrido acético e medicamentos. As cetonas são encontradas na natureza em flores e frutos. Em geral, são líquidos de odor agradável. Muitas cetonas

artificiais e naturais são usadas como perfumes e alimentos. Algumas são substâncias medicinais, como os compostos cetônicos da urina. Compostos naturais: Jasmona ou Cis-jasmona – óleo de jasmim. 2.8. Ácidos carboxílicos

2.15. Definição Os ácidos carboxílicos são compostos orgânicos caracterizados pelo grupo carboxila (—COOH) , nome e grupo que vem da junção “carbo nila (— CO) + hidro xila (OH)”, ou seja, todo ácido carboxílico possui em pelo menos uma das extremidades da cadeia um carbono ligado a um oxigênio e a uma hidroxila, conforme mostrado a seguir: O // — C
OH 2.16. Uso na Agronomia Recebeu este nome (fórmico) porque vem da picada de formigas e de abelhas. Este ácido é um líquido incolor, solúvel em água, com odor apimentado, forte e irritante. O contato com a pele pode causar bolhas parecidas com as causadas por queimaduras, coceira e inchaço. O ácido metanóico pode ser usado no tingimento de lã, curtimento de peles de animais, como conservante de sucos de frutas e na produção de desinfetante. O ácido etanóico é o ácido carboxílico mais conhecido. Também conhecido como ácido acético, é o reponsável pelo cheiro e gosto azedo do vinagre. A palavra acetum significa azedo, vinagre. A origem do ácido etanóico é desde a Antiguidade, a partir de vinhos azedos. No vinagre, que é usado para temperar saladas, é usado apenas 5% de ácido etanóico e o restante de água. O ácido etanóico é um líquido incolor, de cheiro penetrante, sabor azedo e solúvel em água, éter e álcool. O ácido etanodióico, também chamado de ácido oxálico, apresenta-se no estado cristalino com duas moléculas de água. É fabricado a partir do etanoato de sódio que, por sua vez, é fabricado a partir do CO e NaOH. É usado como branqueador de couros e fibras vegetais, como mordente para remover manchas de ferrugem da roupa branca.

De modo semelhante à classe dos enóis, muitos ésteres possuem odor agradável característicos de frutos e podem ser obtidos através dos extratos de plantas que têm na sua composição ésteres deácidos carboxílicos e alcoóis de baixa massa molecular. Os ésteres são obtidos pela ação de um ácido orgânico ou inorgânico sobre um álcool, com liberação de água. Assim, para que a reação seja catalisada, pode-se adicionar ácido clorídrico (HCl) que, a partir da sua dissociação, aumenta a concentração de íons H+ no meio e desloca o equilíbrio da reação para o lado da formação do éster. 2.18. Uso na Agronomia Os ésteres possuem grande importância na indústria de alimentos. Formam as essências, que são derivados de ácidos e álcoois de cadeia curta. Na indústria de alimentos imitam o sabor e o aroma de frutas. Por este motivo são chamamos de aromatizantes ou flavorizantes. São usados em doces, balas, sorvetes, sucos artificiais, etc. Éster acrílico copolímero - usado como agente auxiliar químico, aditivo. Copolímeros contendo o poliacrilato são utilizados na agricultura e em aplicações especiais com agente absorvente. As origens dos estudos químicos dos polímeros superabsorventes remontam do início dos anos 1960, quando o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos desenvolveu os primeiros materiais usando esta substância.

2.10. Sais

2.19. Definição Sais são compostos que provêm ou dos ácidos, pela substituição total ou parcial dos seus hidrogênios ionizáveis por cátions, ou das bases, pela substituição total ou parcial dos grupos OH - pelos ânions dos ácidos. Exemplos: HI + NaOH → NaI + H 2 O H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO (^4) Segundo os exemplos, os sais podem ser considerados como produtos de uma reação de neutralização. Será uma neutralização total quando no sal formado não restarem nem grupos OH - nem hidrogênios ácidos (H +^ ). Caso

contrário, será parcial. Os sais provenientes de neutralização total são chamados de sais neutros (normais); os que apresentam grupos básicos (OH -^ ) são chamados

de sais básicos (hidroxissais), e os que apresentam hidrogênios ácidos são chamados de sais ácidos (hidrogenossais). 2.20. Uso na Agronomia O carbonato de cálcio (CaCO3) é um sólido branco insolúvel em água, encontrado na agricultura usado para correção da acidez do solo e nas siderúrgicas como fundente. Fertilizantes ou adubos (sintéticos ou orgânicos) são qualquer tipo de substância aplicada ao solo ou tecidos vegetais (geralmente as folhas) para prover um ou mais nutrientes essenciais ao crescimento das plantas. São aplicados na agricultura com o intuito de melhorar a produção. Principais sais usados nas culturas como fertilizantes, sais minerais para o cultivo das plantações : ácido bórico, cloreto de cálcio pó dihidratado, map purificado - fosfato monoamôneo, mkp - monofosfato de potássio, molibidato de sódio, nitrato de cálcio, nitrato de magnésio, nitrato de potássio, octoborato de sódio tetrahidratado, sulfato de cobalto cristal, sulfato de cobre monohidratado, sulfato de cobre pentahidratado, sulfato de ferro heptahidratado, sulfato de magnésio heptahidratado, sulfato de magnésio monohidratado, sulfato de níquel,sulfato de potássio, sulfato de zinco heptahidratado,sulfato de zinco monohidratado.

2.11. Aminas