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QUÍMICA II PRÉ-VESTIBULAR 293PROENEM.COM.BR 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS Em função da variedade de cadeias carbônicas estas podem ser classificadas de acordo com alguns critérios que as dividem em grupos. As cadeias carbônicas podem ser classificadas quanto: AO FECHAMENTO DA CADEIA • ABERTA: também chamada de acíclica, é quando a cadeia não sofre nenhum fechamento. • FECHADA: quando há um fechamento na cadeia formando um ciclo ou núcleo. Exemplo: aberta fechada À DISPOSIÇÃO DOS ÁTOMOS • NORMAL: quando a cadeia apresenta apenas átomos de carbono primário e secundário. • RAMIFICADA: quando a cadeia apresenta ramificações, identificadas pela presença de carbonos terciários ou quaternários. Exemplo: normal ramificada AO TIPO DE LIGAÇÃO • SATURADA: quando há apenas ligações simples (sigma) entre carbonos. • INSATURADA: quando existe pelo menos uma ligação dupla ou tripla (presença de ligação pi) entre carbonos. Exemplo: saturada insaturada A insaturação deve ser realizada entre carbonos. A cadeia a seguir é saturada, uma vez que a ligação dupla está ocorrendo entre carbono e oxigênio. À PRESENÇA DE HETEROÁTOMO Heteroátomos são átomos diferentes de carbono que se encontram ligados à dois carbonos, ou seja, estão localizados entre carbonos em uma cadeia carbônica. • HOMOGÊNEA: quando não há presença de heteroátomo. • HETEROGÊNEA: quando há presença de heteroátomo. Exemplo: homogênea heterogênea AROMÁTICOS Apresentam uma cadeia fechada de seis carbonos, com ligações duplas alternadas. Um único núcleo contendo esta característica apresenta o nome de benzeno. As ligações π não são fixas, estão em constante movimento. Esse movimento caracteriza um efeito chamado de ressonância. Podem ser representados como uma cadeia fechada de seis carbonos com ligações duplas alternadas, ou com um círculo no meio, representando o movimento das ligações π. O efeito de ressonância é representado como: O benzeno é classificado como um anel aromático. Quando há mais de um anel aromático na molécula, estes podem ser classificados como isolados ou condensados: • NÚCLEOS ISOLADOS: os anéis aromáticos na cadeia carbônica estão separados distintamente. • NÚCLEOS CONDENSADOS: possuem outras cadeias carbônicas germinadas ou condensadas ao anel aromático. condensadosisolados As cadeias que apresentam apenas um anel aromático são chamadas de mononucleares, enquanto as que apresentam mais de um anel são chamadas de polinucleares. As cadeias aberta e fechada, esta última quando não aromática, são chamadas de alifáticas. As cadeias fechadas, quando não aromáticas, também podem ser chamadas de alicíclicas. A primeira cadeia é classificada como alifática ou alicíclica, enquanto a segunda cadeia é classificada como aromática. PROEXPLICA R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR294 QUÍMICA II 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Classifi que a cadeia abaixo de acordo com a presença de ligações simples, duplas e triplas: 02. Classifi que a cadeia abaixo em normal ou ramifi cada. 03. I II III Identifi que: a) A cadeia ramifi cada; b) A cadeia heterogênea. 04. Classifi que a cadeia a seguir quanto aos quatro critérios de classifi cação: 05. Identifi que se a cadeia abaixo pode ser classifi cada como aromática. PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. A qualidade de um combustível é caracterizada pelo grau de octanagem. Hidrocarbonetos de cadeia linear têm baixa octanagem e produzem combustíveis pobres. Já os alcanos ramifi cados são de melhor qualidade, uma vez que têm mais hidrogênios em carbonos primários e as ligações C-H requerem mais energia que ligações C-C para serem rompidas. Assim, a combustão dos hidrocarbonetos ramifi cados se torna mais difícil de ser iniciada, o que reduz os ruídos do motor. O isoctano é um alcano ramifi cado que foi defi nido como referência, e ao seu grau de octanagem foi atribuído o valor 100. A fórmula estrutural (forma de bastão) do isoctano é mostrada abaixo. Sobre a cadeia acima é correto dizer que: a) é aberta, ramifi cada e heterogênea. b) é aberta, normal e homogênea. c) é fechada, ramifi cada e heterogênea. d) é aberta, ramifi cada e homogênea. e) é mista, normal e homogênea. 02. O óleo de citronela é muito utilizado na produção de velas e repelentes. Na composição desse óleo, a substância representada a seguir está presente em grande quantidade, sendo, dentre outras, uma das responsáveis pela ação repelente do óleo. A cadeia carbônica dessa substância é classifi cada como aberta, a) saturada, homogênea e normal. b) saturada, heterogênea e ramifi cada. c) insaturada, ramifi cada e homogênea. d) insaturada, aromática e homogênea. e) insaturada, normal e heterogênea. 03. Assinale a opção que completa correta e respectivamente o seguinte enunciado: “Muitas substâncias orgânicas têm em sua estrutura um ciclo formado por _____________1 átomos de carbono com três ligações duplas _____________2. Compostos que têm esse ciclo são chamados de _____________3”. a) seis1, alternadas2, parafínicos3 b) cinco1, contínuas2, aromáticos3 c) cinco1, contínuas2, parafínicos3 d) seis1, alternadas2, aromáticos3 R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS 295 QUÍMICA II 04. A seguir está representada a estrutura do ácido fumárico. A respeito desse ácido, é correto afirmar que ele possui a) somente átomos de carbono secundários e cadeia carbônica normal. b) átomos de carbono primários e secundários, e cadeia carbônica ramificada. c) átomos de carbono primários e secundários, e cadeia carbônica insaturada. d) átomos de carbono primários e terciários, e cadeia carbônica saturada. e) átomos de carbono primários e terciários, e cadeia carbônica ramificada. 05. (IFSUL 2016) O 2,2,4-trimetilpentano, conforme a fórmula estrutural representada abaixo, é um alcano isômero do octano. Ele é o padrão (100) na escala de octanagem da gasolina e é impropriamente conhecido por iso-octano. Quanto maior é o índice de octanagem, melhor é a qualidade da gasolina. (Fonte: http://blogdoenem.com.br/quimica-organica-hidrocarbonetos/). Sobre a cadeia do iso-octano, afirma-se que ela é a) saturada, aberta, normal e heterogênea. b) insaturada, cíclica, normal e heterogênea. c) saturada, aberta, ramificada e homogênea. d) insaturada, cíclica, ramificada e homogênea. 06. (UECE 2017) Nos compostos orgânicos, os átomos de carbono se ligam entre si ou com outros átomos e formam as cadeias carbônicas, que podem ser: abertas, fechadas ou mistas; normais ou ramificadas; saturadas ou insaturadas; homogêneas ou heterogêneas. O composto 3,7-dimetil-2,6-octadienal, conhecido como citral, usado na indústria alimentícia e para fortalecer o óleo de limão, possui a seguinte fórmula molecular: C9H15COH. A classificação correta da sua cadeia carbônica é a) aberta, insaturada, heterogênea e ramificada. b) mista, saturada, heterogênea e normal. c) aberta, insaturada, homogênea e ramificada. d) aberta, saturada, homogênea e ramificada. e) acíclica, saturada, heterogênea e normal. 07. (UFRGS 2015) Em 1851, um crime ocorrido na alta sociedade belga foi considerado o primeiro caso da Química Forense. O Conde e a Condessa de Bocarmé assassinaram o irmão da condessa, mas o casal dizia que o rapaz havia enfartado durante o jantar. Um químico provou haver grande quantidade de nicotina na garganta da vítima, constatando assim que havia ocorrido um envenenamento com extrato de folhas de tabaco. Sobre a nicotina, são feitas as seguintes afirmações. I. Contém dois heterociclos. II. Apresenta dois carbonos terciários. III. Possui a fórmula molecular C10H14N2. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 08. (CEFET MG 2015) Sobre o hidrocarboneto 1-etil-2metil- cicloexa-1,4-dieno afirma-se que– apresenta duas ligações π; – contém quatro carbonos sp2; – ostenta cadeia cíclica normal; – possui fórmula molecular C9H14; – exibe dois carbonos quaternários. O número de afirmações corretas é a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 09. (UFRGS 2014) A levedura Saccharomyces cerevisiae é responsável por transformar o caldo de cana em etanol. Modificações genéticas permitem que esse micro-organismo secrete uma substância chamada farneseno, em vez de etanol. O processo produz, então, um combustível derivado da cana-de- açúcar, com todas as propriedades essenciais do diesel de petróleo, com as vantagens de ser renovável e não conter enxofre. Considere as seguintes afirmações a respeito do farneseno. I. A fórmula molecular do farneseno é C16H24. II. O farneseno é um hidrocarboneto acíclico insaturado. III. O farneseno apresenta apenas um único carbono secundário. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR296 QUÍMICA II 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS 10. O ácido adípico de fórmula: Empregado na fabricação do náilon apresenta cadeia carbônica a) saturada, aberta, homogênea e normal. b) saturada, aberta, heterogênea e normal. c) insaturada, aberta, homogênea e normal. d) insaturada, fechada, homogênea e aromática. e) insaturada, fechada, homogênea e alicíclica. 11. Google Imagens. Disponível em:<http://www.aspirina-ca.com/scripts/pages/es/home/ index.php> Acesso em: 15 abr. 2015 (Com adaptações). (IFSUL 2015) O composto orgânico reproduzido no início da página apresenta várias características, dentre as quais, caracteriza-se como correta a a) presença de anel aromático com quatro ligações duplas alternadas. b) existência de três átomos de carbono com hibridização sp. c) existência de 6 ligações pi. d) ausência de heteroátomo. e) presença de cadeia classifi cada como aromática. 12. A qualidade da gasolina é defi nida de acordo com o índice de octanagem do combustível. A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos que variam sua cadeia carbônica de quatro a doze átomos de carbono (gasolina automotiva) e de cinco a dez átomos de carbono (gasolina de aviação), a média de átomos de carbono geral das cadeias é de oito carbonos. As gasolinas que possuem alto índice de isoctano são considerados combustíveis de alta qualidade e poder de combustão. (IFSUL 2018) O isoctano é um hidrocarboneto que apresenta cadeia carbônica a) normal e insaturada. b) ramifi cada e saturada. c) ramifi cada e insaturada. d) normal e saturada. e) aromática e insaturada 13. (UFRGS 2013) Salvinorina A, cuja estrutura é mostrada abaixo, é um dos mais potentes alucinógenos naturais que se conhece. Esse composto é encontrado na Salvia divinorum, uma planta rara do México. A respeito da estrutura da Salvinorina A, considere as seguintes afi rmações. I. Contém anéis heterocíclicos. II. Contém carbonos assimétricos. III. Não apresenta carbonos terciários. Quais estão corretas? a) Apenas II. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 14. (UDESC 2012) A molécula de ibuprofeno é conhecida por seu efeito analgésico no organismo humano. No entanto, somente um de seus isômeros apresenta esse efeito. Com relação à molécula de ibuprofeno, é correto afi rmar que: a) apresenta em sua estrutura dois carbonos assimétricos. b) possui seis carbonos com hibridização sp2. c) sua fórmula molecular é C13H24O2. d) apresenta em sua estrutura somente um carbono assimétrico. e) é um composto cíclico, ramifi cado e saturado. 15. Assinale a alternativa correta em relação ao composto. a) Este composto apresenta uma cadeia normal. b) Este composto possui apenas três carbonos terciários. c) Este composto possui quatro insaturações. d) Neste composto encontra-se apenas um carbono assimétrico. e) Este composto é representando pela forma molecular C16H32. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS 297 QUÍMICA II 16. (UFSJ 2013) Alguns compostos orgânicos produzidos pelo homem ou gerados no ambiente são tão estáveis, persistentes e tóxicos aos seres vivos que foram classificados como Poluentes Orgânicos Persistentes, POPs. Em 2004, foi assinado o Protocolo de Estocolmo por diversos países, um tratado internacional para eliminar a produção e o uso de 12 compostos químicos em nível mundial. São oito pesticidas (aldrina, clordano, DDT, dieldrina, endrina, heptacloro, mirex e toxafeno), dois produtos químicos industriais (bifenilpoliclorado e hexaclorobenzeno) e duas classes de subprodutos de processos industriais (dioxinas e furanos). Abaixo, são apresentadas as estruturas químicas de alguns deles: Em relação a esses compostos, é INCORRETO afirmar que a) o Bifenilpoliclorado tem cadeia classificada como aromático. b) no DDT, há três carbonos terciários, dez carbonos secundários e um primário. c) a 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina tem fórmula molecular C12H8O2Cl4. d) a Aldrina é um ciclo clorado com dois carbonos quirais. e) a cadeia 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-dioxina 17. (FEEVALE 2012) A celulose é um polímero orgânico presente nas paredes das células vegetais, mais especificamente um polissacarídeo da glicose, conforme mostra a figura abaixo. A cadeia carbônica da glicose pode ser classificada como: a) fechada, homogênea, ramificada e saturada. b) aberta, heterogênea, simples e insaturada. c) fechada, heterogênea, ramificada e saturada. d) fechada, heterogênea, ramificada e insaturada. e) aberta, homogênea, ramificada e saturada. 18. (ENEM 2014) O estudo de compostos orgânicos permite aos analistas definir propriedades físicas e químicas responsáveis pelas características de cada substância descoberta. Um laboratório investiga moléculas quirais cuja cadeia carbônica seja insaturada, heterogênea e ramificada. A fórmula que se enquadra nas características da molécula investigada é a) CH3 – (CH)2 – CH(OH) – CO – NH – CH3 b) CH3 – (CH)2 – CH(CH3) – CO – NH – CH3 c) CH3 – (CH)2 – CH(CH3) – CO – NH2 d) CH3 – CH2 – CH(CH3) – CO – NH – CH3 e) C6H5 – CH2 – CO – NH – CH3 19. (MACKENZIE 2010) Cientistas “fotografam” molécula individual Os átomos que formam uma molécula foram visualizados de forma mais nítida pela primeira vez, por meio de um microscópio de força atômica. A observação, feita por cientistas em Zurique (Suíça) e divulgada na revista “Science”, representa um marco no que se refere aos campos de eletrônica molecular e nanotecnologia, além de um avanço no desenvolvimento e melhoria da tecnologia de dispositivos eletrônicos. De acordo com o jornal espanhol “El País”, a molécula de pentaceno pode ser usada em novos semicondutores orgânicos. Folha Online, 28/08/2009 R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR298 QUÍMICA II 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS Acima, foto da molécula de pentaceno e, a seguir, representação da sua fórmula estrutural. A respeito do pentaceno, são feitas as afirmações I, II, III e IV. I. É uma molécula que apresenta cadeia carbônica aromática polinuclear. II. A sua fórmula molecular é C22H14. III. O pentaceno poderá ser utilizado na indústria eletrônica. IV. Os átomos de carbono na estrutura acima possuem hibridização sp3. Estão corretas a) I, II, III e IV. b) II, III e IV, apenas. c) I, II e III, apenas. d) I, III e IV, apenas. e) I, II e IV, apenas. 20. (ENEM PPL 2013) A qualidade de óleos de cozinha, compostos principalmente por moléculas de ácidos graxos, pode ser medida pelo índice de iodo. Quanto maior o grau de insaturação da molécula, maior o índice de iodo determinado e melhor a qualidade do óleo. Na figura, são apresentados alguns compostos que podem estar presentes em diferentes óleos de cozinha: Dentre os compostos apresentados, os dois que proporcionam melhor qualidade para os óleos de cozinhasão os ácidos a) esteárico e oleico. b) linolênico e linoleico. c) palmítico e esteárico. d) palmítico e linolênico. e) linolênico e esteárico. APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01. (EBMSP 2016) Apesar das mudanças ocorridas na sociedade, os adultos, em geral, ainda têm muita dificuldade de compreender o comportamento dos adolescentes. Estudos recentes demonstram que, além das mudanças hormonais, algumas regiões do cérebro ainda estão em desenvolvimento, nessa fase da vida, o que leva às oscilações de humor e ao comportamento reativo. Além disso, é o cérebro que comanda a produção dos hormônios. Especialistas explicam que, entre os 11 e os 13 anos e até os 18 ou 19 anos, os níveis de testosterona, um hormônio sexual, serão os mais altos e mais baixos de toda a vida, e a melatonina, hormônio que induz ao sono, é secretada nos adolescentes mais tarde que em crianças e adultos, o que atrasa a sonolência. É comum que os adolescentes sintam sono só depois da meia-noite e que tenham dificuldade em acordar, para realizar atividades no início da manhã, devido à secreção do adrenocorticotrófico – hormônio que estimula a produção de cortisol, substância que nos permite ficar alertas – que ocorre um pouco mais tarde pela manhã. As novas descobertas sobre essa fase da vida ajudam a reconhecer o adolescente como um indivíduo que não está pronto e, por isso, precisa ser acolhido e orientado. STAM, Gilberto. O cérebro adolescente, neuroeducação. São Paulo: Segmento, n. 4, 2015, p. 40-43. Adaptado. Com base na análise das estruturas, Classifique a cadeia carbônica da melatonina, de acordo com dois critérios diferentes e indique se há anel aromático da cadeia do cortisol. 02. (UFSCAR) O Cipro (ciprofloxacino) é um antibiótico administrado por via oral ou intravenosa, usado contra infecções urinárias e, recentemente, seu uso tem sido recomendado no tratamento do antraz, infecção causada pelo microorganismo 'Bacillus anthracis'. A fórmula estrutural deste antibiótico é mostrada na figura. a) Qual a fórmula molecular deste antibiótico? b) Classifique a parte da cadeia que apresenta dois heteroátomos. 03. (UNESP 1992) Considere os compostos de fórmula: Classifique cada um deles como saturado ou insaturado, alifático ou aromático. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS 299 QUÍMICA II 04. (UFF 2004) A estrutura dos compostos orgânicos começou a ser desvendada nos meados do séc. XIX, com os estudos de Couper e Kekulé, referentes ao comportamento químico do carbono. Dentre as ideias propostas, três particularidades do átomo de carbono são fundamentais, sendo que uma delas refere-se à formação de cadeias. Escreva a fórmula estrutural (contendo o menor número de átomos de carbono possível) de compostos apresentando cadeias carbônicas com as seguintes particularidades: a) acíclica, normal, saturada, homogênea. b) acíclica, ramificada, insaturada etênica, homogênea. c) aromática, mononuclear, ramificada. 05. (UNIFESP 2018) Analise a fórmula que representa a estrutura molecular do ácido oleico. a) A cadeia carbônica do ácido oleico é homogênea ou heterogênea? Saturada ou insaturada? b) Escreva as fórmulas molecular. GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. D 02. C 03. D 04. C 05. C 06. C 07. E 08. C 09. B 10. A 11.E 12. B 13. C 14. D 15. B 16. C 17. C 18. B 19. C 20. B EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. Insaturada e mista, e não há anel aromático (cadeia fechada de seis carbonos com insaturações alternadas). 02. a) C17H18N3O3F b) Cadeia fechada, heterogênea, saturada e normal. 03. I. substância aromática apresenta ligações duplas (insaturações) em ressonância eletrônica. II. insaturado e alifático. 04. Resposta pessoal. 05. a) A cadeia carbônica do ácido oleico é homogênea (não apresenta heteroátomo) e insaturada (apresenta dupla ligação entre carbonos). b) Fórmula molecular do ácido oleico:C18H34O2. ANOTAÇÕES R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR300 QUÍMICA II 02 CLASSIFICAÇÃO DE CADEIAS CARBÔNICAS ANOTAÇÕES R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P.