Apostila Química Orgânica I-Copiar (1)

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Universidade Federal do Piauí
Centro de Educação Aberta e a Distância
qUímiCA orgâniCA
Prof. José Arimatéia Dantas Lopes
Prof. Sidney Gonçalo de Lima
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ministério da Educação - mEC
Universidade Aberta do Brasil - UAB
Universidade Federal do Piauí - UFPi
Centro de Educação Aberta e a Distância - CEAD
Prof. José Arimatéia Dantas Lopes
Prof. Sidney Gonçalo de Lima
química orgânica
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Cleidinalva Maria Barbosa Oliveira
Ubirajara Santana Assunção
Zilda Vieira Chaves
Elis Rejane Silva Oliveira
Roberto Denes Quaresma Rêgo
Samuel Falcão Silva
José Luís Silva
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GOVERNADOR DO ESTADO
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Prof. Dr. Ricardo Alaggio Ribeiro ( Presidente )
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TÉCNICOS EM ASSUNTOS EDUCACIONAIS
EDIÇÃO
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DIAGRAMAÇÃO
REVISÃO
REVISÃO GRÁFICA
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Maria da Conceição Prado de Oliveira
Zoraida Maria Lopes Feitosa
Miguel Arcanjo Costa
João Benício de Melo Neto
Vera Lúcia Costa Oliveira
Rosa Lima Gomes do Nascimento Pereira da Silva
Luiz Cláudio Demes da Mata Sousa
Lopes, José Arimatéia Dantas, Lima, Sidney Gonçalo de 
 Química Orgânica / José Arimatéia Dantas, Sidney 
Gonçalo de Lima - Teresina: EDUFPI/UAPI, 2011
 210 p.
ISBN: 978-85-7463-326-8
 
1- Química Orgânica 2 - CPU. 3 - Motivação
 
 
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Este texto é destinado aos estudantes aprendizes que participam do 
Programa de Educação a Distância da Universidade Aberta do Piauí (UAPI), 
vinculada ao consórcio formado pela Universidade Federal do Piauí (UFPI), 
Universidade Estadual do Piauí (UESPI), Instituto Federal de Educação, 
Ciência e Tecnologia do Piauí (IFPI-PI), com apoio do Governo do Estado do 
Piauí, através da Secretaria de Educação e Cultura.
A Química Orgânica é uma ciência em pleno desenvolvimento, e suas 
aplicações podem ser percebidas em muitos eventos comuns que se passam 
conosco e ao nosso redor. O Curso que ora apresentamos está distribuído 
em dez unidades, sem a preocupação de aprofundá-las demais ou de esgotá-
las completamente.
Todos os capítulos se iniciam por um breve resumo, também 
apresentado a seguir, que visa contextualizar o aluno com os objetivos da 
unidade. Gostaríamos de enfatizar que esta não é, de fato, uma obra completa; 
deste modo, buscar informações em outras fontes torna-se essencial para 
um melhor aprendizado.
Unidade 1 - Esta unidade inicia-se pela origem e definição da Química 
Orgânica; em seguida, apresentamos algumas ideias gerais da estrutura 
atômica e a natureza das ligações químicas. É provável que grande parte 
do conteúdo tratado neste capítulo seja familiar ao leitor, ainda que em outro 
contexto. Nossa intenção é recapitular alguns conceitos e aprofundar outros 
importantes para a compreensão da estrutura e reatividade das moléculas 
orgânicas.
Unidade 2 - Esta unidade dá uma visão geral da nomenclatura dos 
compostos orgânicos, abordando os nomes triviais, semitriviais e, com maior 
ênfase, os nomes sistemáticos, elaborados de acordo com os procedimentos 
descritos nas seções A, B, C, D, E, F, e H, da edição de 1979 do Nomenclature 
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of Organic Chemistry, e modificado pelas recomendações de 1993, da 
Internaitonal Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).
Unidade 3 - Esta unidade destaca a importância da Estereoquímica 
Orgânica e discute os termos fundamentais a ela relacionados, além de 
aplicar os conhecimentos dessa área da Química Orgânica para o melhor 
entendimento da estrutura dos compostos orgânicos.
Unidade 4 - Nesta unidade, estudaremos os hidrocarbonetos, que são 
as matérias-primas básicas para muitos dos produtos químicos que o homem 
usufrui em seu dia-a-dia. Apesar de sua composição elementar simples, 
esses compostos mostram uma extraordinária diversificação em estruturas 
e comportamento. Trataremos sobre as informações gerais e propriedades 
físico-químicas dos hidrocarbonetos, tais como: ponto de fusão e ebulição, 
dos métodos de obtenção, e das principais reações químicas dos alcanos e 
cicloalcanos, alcenos e compostos aromáticos.
Unidade 5 - Nesta unidade, estudaremos as principais características 
dos compostos orgânicos halogenados, origem, e suas principais reações 
químicas. Veremos que as reações de substituição e eliminação, a que esses 
compostos estão sujeitos, estão entre as reações mais versáteis e utilizadas 
em Química Orgânica. Veremos como essas reações ocorrem, quais são 
suas características e como elas podem ser empregadas na síntese de novas 
moléculas.
Unidade 6 - Nesta unidade, e nas duas seguintes, trataremos da 
química de diversos grupos funcionais contendo oxigênio. A interação entre 
estas importantes classes de compostos (álcoois, éteres, fenóis, aldeídos, 
cetonas, ácidos carboxílicos e seus derivados) é fundamental para a Química 
Orgânica e para a Bioquímica. Nesta unidade, iniciaremos o estudo destes 
compostos, tratando dos álcoois, fenóis e éteres que se caracterizam por 
apresentarem em suas estruturas um átomo oxigênio ligado a dois outros 
átomos, sendo um deles um carbono e o outro um novo átomo de carbono 
ou de hidrogênio.
Unidade 7 - Nesta unidade, estudaremos duas classes de compostos 
carbonilados: os aldeídos e as cetonas. Estes compostos são muito abundantes 
na natureza, contribuem para o aroma e o sabor de muitos alimentos e 
participam das funções biológicas de muitas enzimas. Na indústria eles são 
utilizados como reagentes e solventes em síntese. De maneira geral, você 
aprendeu a nomear esses compostos em capítulos anteriores. Nesta unidade, 
estudaremos suas propriedades físicas, métodos de produção, origem e suas 
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principaisreações químicas.
Unidade 8 - Esta unidade tratará de um segundo grupo de compostos 
carbonílicos: os ácidos carboxílicos e seus derivados. Esses compostos têm 
larga aplicação na indústria, no laboratório, e estão muito presentes em nosso 
dia-a-dia, conforme será visto no decorrer desta unidade, que abordará as 
propriedades físicas, os métodos de obtenção e as reações características 
destes compostos.
Unidade 9 - Esta unidade dá continuidade ao estudo dos compostos 
orgânicos nitrogenados, iniciado no final da unidade anterior, com as amidas. 
Nesta unidade, estudaremos as aminas, principais bases orgânicas, e as 
nitrilas e isonitrilas.
Unidade 10 - Nesta unidade, você terá a oportunidade de conhecer 
alguns experimentos, que envolvem preparação e caracterização de 
compostos orgânicos. Essas práticas devem ser realizadas sob a orientação 
do professor ou monitor da disciplina.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 9
UniDADE 1
Estrutura atômica e ligações
Estrutura atômica e ligações................................................................15
Química Orgânica: uma perspectiva histórica...............................15
Grupamentos funcionais e reatividade das moléculas 
orgânicas..........................................................................................17
Estruturas e fórmulas das moléculas orgânicas...................................18
Estrutura atômica................................................................................19
Estrutura atômica moderna: orbitais...................................................20
Desenvolvimento da Teoria de Ligação Química.................................21
A natureza da ligação química.............................................................22
Polaridade das ligações........................................................................23
Teoria de Ligação de Valência..............................................................24
Hibridização de orbital, comprimento de ligação, força de ligação e 
ângulos de ligação...............................................................................26
Geometria molecular ................................................................ .........30
Teoria de Orbitais Moleculares ................................................. ..........31
UniDADE 2
Nomeclatura de compostos orgânicos
Nomeclatura de compostos orgânicos ......................................... ......35
Introdução .................................................................................... ......35
Nomes não-sistemáticos ............................................................. .......35
Nomes sistemáticos .................................................................. ..........36
15
33
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 unidade 0110
UniDADE 3
Estereoquímica de compostos orgânicas
Estereoquímica de moléculas orgânicas..............................................51
Introdução...........................................................................................51
Esteroisômeros.....................................................................................52
Atividade óptica...................................................................................53
Projeções de moléculas no plano........................................................53
Nomenclatura de estereoisômeros.....................................................56
Moléculas cuja quiralidade se deve à presença de um eixo................60
Exercícios propostos.............................................................................62
UniDADE 4
Hidrocarbonetos
Hidrocarbonetos ........................................................................... ......67
Petróleo, principal fonte de Hidrocarbonetos ............................. .......67
Hidrocarbonetos insaturados ..................................................... ........71
Alcinos. ..................................................................................... ..........74
Hidrocarbonetos Aromáticos (HA) ............................................... ......75
Reações químicas ......................................................................... ......79
Classificação das reações orgânicas ............................................ .......82
Reações dos alcanos. ................................................................ ..........83
Reações dos alcenos ..................................................................... ......85
Reações dos hidrocarbonetos aromáticos .................................... ......88
Síntese de benzenos trissubstituído ............................................ .......92
UniDADE 5
Haletos orgânicos
Haletos orgânicos. ....................................................................... .......97
Ocorrência e formação ................................................................. ......97
Propriedades físicas ..................................................................... .......98
Reações químicas ..................................................................... ..........98
Reações de eliminação..... ...................................................... ..........103
49
65
95
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 11
UniDADE 6
Álccois, fenóis e éteres
Álcoois, fenóis e éteres......................................................................111
Introdução.........................................................................................111 
Álcoois..............................................................................................111
Éteres.................................................................................................118
Fenóis.................................................................................................120
UniDADE 7
Aldeídos e cetonas
Substâncias carboniladas .......................................................... .......129
Aldeídos e cetonas .................................................................... .......130
Propriedades físicas .................................................................. ........130
Preparação de aldeídos e cetonas. ........................................ ...........132
Reatividade dos aldeídos e cetonas .......................................... .......133
Reações químicas ...................................................................... .......135
Adição nucleofílica a aldeídos e cetonas - insaturados. ............ .......137
Reações de substituição alfa a carbonila.. .............................. ..........139
Reações de condensação carbonílica. ........................................ ......142
UniDADE 8
Ácidos carboxílicos e derivados
Ácidos carboxílicos e derivados. ................................................. ......149
Ésteres ........................................................................................ ......158
Anidridos e haletos de ácidos .................................................... .......161
Amidas .................................................................................... ..........165
UniDADE 9
Aminas e nitrilas
Aminas e nitrilas ......................................................................... ......173
Aminas ........................................................................................ ......174
Nitrilas e isonitrilas ..................................................................... ......179
109
127
147
171
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 unidade 0112
UniDADE 10
Preparação e caracterização de compostos orgânicos
Preparação e caracterização de compostos orgânicos......................185
Destilação..........................................................................................185Extração da cafeína............................................................................188
Cromatografia....................................................................................191
Preparação de sabão..........................................................................195
Propriedades do sabão......................................................................197
Biodiesel de óleos vegetais................................................................198
Preparação do ciclo-hexeno...............................................................201
Síntese do ácido acetil salicílico (ASPIRINA)......................................202
183
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 13
UniDADE 01
Estrutura Atômica e 
ligações
 Esta unidade inicia-se pela origem e definição da Química Orgânica e em segui-
da apresentamos algumas ideias gerais da estrutura atômica e a natureza das ligações 
químicas. É provável que grande parte do conteúdo tratado neste capítulo seja familiar 
ao leitor, ainda que em outro contexto. Nossa intenção é recapitular alguns concei-
tos e aprofundar outros importantes para compreensão da estrutura e reatividade das 
moléculas orgânicas.
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 unidade 0114
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 15
EstrUtUrA AtômiCA
E ligAçõEs
Química Orgânica: uma perspectiva histórica
A química orgânica é um ramo da química relativamente jovem; na 
metade do século XVIII, começou a evoluir da arte dos alquimistas para 
uma ciência moderna, nascida do estudo das substâncias que constituem a 
matéria viva e dos compostos resultantes de suas transformações. Torbern 
Bergman (1770) foi o primeiro a expressar a diferença entre substâncias 
orgânicas e inorgânicas. Inicialmente pensava-se que a síntese de 
substâncias orgânicas só era possível com a interferência de organismos 
vivos (animais, vegetais, bactérias etc.), utilizando uma “força vital”, proposta 
por Berzelius. No entanto, quando se demonstrou que estes compostos 
podiam ser sintetizados em laboratório, com os experimentos de Friedrich 
Wöhler (1828), que sintetizou Uréia (composto orgânico), apenas aquecendo 
o cianato de amônio (CH4CNO), a designação “orgânico” perdeu o sentido. 
Outros cientistas, tais como Michel Chevreul and Pierre Eugene Marcellin 
Berthelot, deram contribuições importantes não só para desmascarar de vez 
a teoria da força vital como também para o avanço da ciência.
 Nos dias atuais, prefere-se a designação de compostos de carbono a 
compostos orgânicos, visto que este elemento é comum a todos eles; sendo, 
em parte, responsável por suas propriedades. Por um ou outro caminho, quase 
todos os elementos da Tabela Periódica podem ser incorporados na estrutura 
de uma molécula orgânica. Assim, nem todos os compostos que possuem 
o elemento Carbono são incluídos no grupo dos compostos orgânicos e 
Jöns Jacob Berzelius, (Väfversunda, 
Östergötland, 20/08/1779 — Esto-
colmo, 07/0/1848) 
Foi um químico sueco. 
Estudou Medicina na 
Universidade de Uppsala e 
foi professor de Medicina, 
Farmácia e Botânica no Insti-
tuto Karolinska de Estocol-
mo. Em um período de dez 
anos, estudou em torno de 
dois mil compostos químicos. 
Na segunda metade do séc. 
XVIII, a grande revolução 
que transformou a Química 
e as ciências exatas ainda 
estava no seu alvorecer. As 
concepções de Lavoisier 
eram as pioneiras desta 
grande metamorfose.
Fonte: Disponível em: <http://
pt.wikipedia.org>.
ureia (orgânico)cianato de amônio (sal inorgânico)
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 unidade 0116
nem todos são derivados de organismos vivos. Químicos modernos são 
extremamente habilidosos na síntese de novos compostos orgânicos no 
laboratório. Remédios, corantes, polímeros, aditivos alimentares, pesticidas 
e uma variedade de substâncias podem ser preparados em laboratório.
Por que o Carbono é especial? O que o separa dos outros elementos? 
Friedrich August Kekulé foi um dos responsáveis por desvendar muitas das 
propriedades desse elemento. As respostas a essas perguntas são resultado 
de sua posição na Tabela Periódica. A facilidade com que os átomos de 
Carbono (6C 1s2 2s2 2p2, 4 elétrons de valência) formam ligações covalentes 
(simples, duplas ou triplas) com outros átomos de Carbono ou com átomos de 
outros elementos explica o número e a variedade de compostos orgânicos. 
O Carbono é capaz de formar uma diversidade imensa de compostos, desde 
o mais simples até o mais surpreendentemente complexo – do metano (CH4) 
com um único átomo de Carbono ao taxol ou ainda o DNA, que pode conter 
alguns bilhões de átomos.
Problema 1 - A estrutura molecular do taxol e sua importância é citada na 
Tabela 1 - Principais características do átomo de carbono, base fundamental da química orgânica 
(postulados de Kekulé).
Friedrich Wöhler (31/071800, Escher-
sheim/Frankfurt am Main – 23/09/1882, 
Göttingen)
Foi um pedagogo e químico 
alemão. Precursor no campo 
da Química Orgânica, Wöhler 
é famoso por sua síntese 
do composto orgânico 
ureia. Também levou a cabo 
investigações importantes 
sobre o ácido úrico e o azeite 
de amêndoas amargas em 
colaboração com o químico 
alemão Justus von Liebig.
Fonte: Disponível em: <http://
pt.wikipedia.org>.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 17
caixa de texto ao lado. O que é e quais são os grupo funcionais presentes na 
molécula de taxol?
Problema 2 - Cocaina e ecstasy são drogas que provocam dependência e 
aumentam o risco de câncer, podendo também provocar mutações genéticas. 
No que diz respeito às mutações genéticas, essas drogas, no ápice de seus 
efeitos toxicológicos, atacam o DNA, alterando material hereditário, o que é 
muito preocupante para os efeitos que podem causar em gerações futuras. 
Desenhe suas estruturas químicas e demonstre suas diferenças em termos 
de grupos funcionais.
Grupamentos funcionais e reatividade das moléculas orgânicas 
A Química Orgânica é uma ciência que diz respeito à vida de todos 
nós. Seu estudo é um empreendimento fascinante. Milhares de novos 
compostos orgânicos são descobertos em todo o mundo, seja ele derivado 
de organismos vivos, vegetais, animais ou produto de síntese, por isso é de 
fundamental importância sua classificação e/ou seu agrupamento. Tal divisão 
é feita de acordo com a presença de determinados grupos de átomos em 
suas moléculas (os grupos funcionais); grupos esses que são responsáveis 
pelo comportamento químico dessas famílias de compostos orgânicos. 
Na verdade, essa ciência é unificada, os mesmos princípios que explicam 
os compostos inorgânicos mais simples também explicam os compostos 
orgânicos mais complexos.
A Química Orgânica, por sua vez, divide-se em uma grande variedade 
de ramos especializados:
• Análise orgânica: detecção de produtos naturais, presentes por 
vezes em quantidades ínfimas, como, por exemplo, o taxol. 
• Síntese orgânica: imitar a natureza e produzir quantidades úteis de 
produtos naturais raros, assim como de compostos de interesse puramente 
acadêmico. 
• Mecanismos de reações: permite descobrir novas reações, 
novas sínteses e degradações, relacionar a estrutura com a reatividade dos 
compostos orgânicos. 
Estruturas e fórmulas das moléculas orgânicas
O taxol é uma importante 
droga utilizada, principal-
mente, na luta contra o 
cancro. Ele exerce esta pre-
ciosa atividade anticancerí-
gena através da inibição da 
mitose. Desde 1989, o taxol 
tem sido alvo de intensas 
pesquisas. Verificaram-se 
aplicações deste composto 
no tratamento de várias 
doenças, desde diversos ti-
pos de cancro, incluindo can-
cro do ovário, peito, cólon, 
gástrico e dos pulmões, 
à doença de Alzheimere 
artrites. É também utilizado 
como agente antiviral e 
como auxílio em procedi-
mentos necessários ao lidar 
com doenças coronárias.
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 unidade 0118
A boa compreensão da natureza das ligações permite aprender como 
os químicos determinam a identidade das moléculas orgânicas e estabelecem 
suas estruturas. Lembre-se, para estabelecer a identidade de uma molécula, é 
preciso determinar sua estrutura. Os químicos orgânicos dispõem de diversas 
técnicas de determinação de estrutura molecular. A análise elementar dá a 
fórmula empírica, uma síntese dos elementos presentes e das razões entre 
eles. Outras técnicas são necessárias para determinar a fórmula molecular 
(FM) e distinguir as diversas estruturas possíveis. Assim, por exemplo, a 
fórmula C2H6O corresponde a duas substâncias conhecidas, o etanol e metóxi-
metano. Podemos distingui-las com base em suas propriedades físicas, ponto 
de fusão, ponto de ebulição, índice de refração etc. Moléculas como esta 
com a mesma FM, porém com sequência dos átomos ligados (conectividade) 
diferentes, são chamados de isômeros estruturais ou de constituição.
Quando um composto natural ou produzido em uma reação é isolado, 
o químico pode tentar identificá-lo por comparação com as propriedades 
de substâncias conhecidas (presentes na literatura), mas se o produto 
é novo a elucidação exige outros métodos mais sofisticados, muitos dos 
quais espectrométricos. Os métodos mais completos de determinação de 
estruturas são a difração de raios X de nanocristais e a difração de elétrons 
e espectrometria de microondas de gases. Estas técnicas permitem a 
determinação da posição exata de átomos, como se houvesse sido feita uma 
grande ampliação: a visualização das moléculas orgânicas em três dimensões, 
a estrutura e sua reatividade. Vários tipos de desenhos são usados para 
representar as estruturas moleculares: estrutura de Kekulé, Condensadas e 
Fórmulas de linha de ligação.
 
Problema 3 - Escreva todos os isômeros estruturais de fórmula C4H10.
Probema 4 - Desenhe a estrutura condensada de uma substância que 
contém apenas carbono e hidrogênio que tenha: a) três carbonos hibridizados 
em sp3; b) um carbono hibridizado em sp3 e dois carbonos hibridizados em 
sp2; c) dois carbonos hibridizados em sp3 e dois carbonos hibridizados em sp.
Representação em três 
dimensões do etanol (I) e 
metóxi-metano (II) com auxílio 
de modelos moleculares do 
tipo bola e palito, construído 
no programa Avogadro: http://
avogadro.sourceforge.net. As 
distâncias interatômicas estão 
em angstroms e nos ângulos 
de ligação em graus. A estru-
tura III é do metóxi-metano 
representado com auxílio de 
modelos de bolas que con-
sidera o tamanho efetivo das 
nuvens de elétrons ao redor 
do núcleo.
Fonte: Disponível em:
<http://avogadro.sourceforge.net>.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 19
Estrutura atômica 
Todas as substâncias são feitas de moléculas, que é feita de átomos, 
os átomos, este por sua vez, são feitos pelo núcleo e a eletrosfera. Isso 
era o que se sabia até o início do século XX. De lá para cá, descobriu-se 
que o núcleo também tem partes internas. Ele é feito de Prótons e Nêutrons 
que ficam presos um ao outro pela força nuclear. Na década de 1960, os 
instrumentos da Física ficaram mais potentes e mostraram que tanto os 
prótons como os nêutrons são formados por outras subpartículas: os quarks; 
cada próton ou nêutron é formado por três quarks. Eles também se ligam 
por força nuclear. No universo atual, só os quarks para cima e para baixo 
são usados para construir substâncias. No inicio do universo, havia outros 
tipos de quarks, eles hoje estão extintos, mas podem ser recriados a partir de 
energia pura nos laboratórios. A energia que mantém todas estas partículas e 
subpartículas unidas é muito grande, e pode ser aproveitada, tal como ocorre 
em processos de obtenção de energia nuclear (usinas e bombas nucleares).
Para construir alguns conceitos que ajudam a entender a química 
do dia-a-dia, o modelo de átomo descrito por Rutherford-Bohr é suficiente e 
o aluno já teve oportunidade de estudá-lo em Química Geral. Para maiores 
detalhes sobre estrutura atômica e configuração eletrônica (princípio de 
Aufbau, princípio de exclusão de Pauli e regra de Hund). A Figura 1 apresenta 
a distribuição eletrônica do estado fundamental para alguns elementos.
 
Estrutura atômica moderna: orbitais
Como os elétrons estão distribuídos em um átomo? Os cientistas 
que estudavam a estrutura do átomo no início do século XX descobriram 
Figura 1 - Confiração eletrônica do estado fundamental de alguns elementos. Aplicação da 
regra de Hund, Pincípio de exclusão de Pauli e Princípio de Aufbau.
Rutherford-Bohr - Graduou-se 
em 1893 em Matemática e Ciências 
Físicas na Universidade da Nova 
Zelândia. Nova Zelândia, 30/08/1871 
— Cambridge, 19/10/1937). 
Apesar de ser um físico, 
recebeu o Prémio Nobel da 
Química em 1908 por suas 
investigações sobre a desin-
tegração dos elementos e 
a química das substâncias 
radioativas. No modelo 
planetário formulado por 
ele, o átomo é formado por 
um núcleo muito pequeno 
em relação ao átomo, com 
carga positiva, no qual se 
concentra praticamente toda 
a massa do átomo. Ao redor 
do núcleo localizam-se os 
elétrons neutralizando a 
carga positiva.
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 unidade 0120
algo muito interessante. As regras estabelecidas pelo físico inglês Isaac 
Newton, e que eram capazes de descrever o comportamento dos corpos 
macroscópicos, não funcionavam na escala atômica. A mecânica Newtoniana 
não pôde corretamente descrever o comportamento de prótons, nêutrons, 
elétrons ou átomos. Niels Bohr, Max Planck, Wolfgang Pauli, Louis de Broglie, 
Erwin Schrödinger, Werner Heisemberg e outros grandes cientistas daquela 
época começaram a desenvolver um novo conjunto de “leis” físicas que se 
aplicavam, muito bem, ao mundo microscópico dos átomos. Esta nova teoria 
foi chamada de Mecânica Quântica. O modelo do átomo de Bohr é apenas uma 
aproximação à descrição feita pela mecânica quântica, mas com a virtude de 
ser muito mais simples. De acordo com o modelo atual da mecânica quântica 
de um átomo, o comportamento de um elétron específico de um átomo pode 
ser descrito pela expressão matemática denominada equação de onda – o 
mesmo tipo de expressão usada para descrever o movimento das ondas em 
fluidos. A solução de uma equação de onda é denominada função de onda, 
ou orbital, e é descrita pela letra grega Ψ. Nese modelo, considera-se que os 
elétrons ocupam orbitais em torno do núcleo, e não órbitas fixas propostas 
por Bohr. Orbitais diferentes têm níveis de energia e formas diferentes. Por 
exemplo, orbitais s são esféricos, orbitais p têm a forma de halteres.
Os sinais + e – referem-se a funções de onda, e não a cargas elétricas, 
têm relação com uma onda. Os lobos de sinais diferentes são separados por 
Um corpo grande como 
um planeta, por exemplo, é 
composto de átomos, cada 
qual consistindo de um núcleo 
rodeado por uma núvem de 
eletróns. O núcleo é feito de 
prótons e Nêutrons, cada 
qual consistindo de “quarks” 
virados para cima (up; “u”) e 
para baixo (down; “d”).
Figura 2 - Representação dos orbitais 2s e 2p e sua hibridização.
Se considerarmos a natureza 
ondulatórias das partículas em 
movimento teremos um modelo 
melhor. Um corpo de massa m 
que se move com velocidade v, 
está associado a comprimento 
de onda i. Um elétron em 
órbirta pode ser descrito por 
equações semelhantes à 
utilizadas na mecânica clássica 
para descrever as ondas. 
Essas ondas tem amplitude 
que assumem sinal positivo ou 
negativo. Os pontos em que 
ocorrem mudança de sinal são 
chamados de nodos. As ondas 
que interagem em fase reforçam 
umas às outras.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 21
um plano nodal perpendicular ao eixo principal do orbital. 
Problema 5 - Escreva a configuração eletrônica para o Carbono, Cloro e 
Ferro. Compare usando a configuração no estado fundamental e confira sua 
posição na Tabela periódica.
Problema 6 - Discuta sobre os tipos de ligações envolvidas nos seguintes 
itens: 
a) NaI b) LiBr c) Cl2 d) KCl e) H2O f) CH
3CH2CH3
Desenvolvimento da Teoria de Ligação Química
A maior parte da matéria existente, seja ela orgânica ou inorgânica, 
viva ou não, é composta por sais e moléculas simples ou complexas, nos 
quais os elementos se encontram conectados através de ligações químicas. 
Entender como se dá a formação de uma ligação química é, então, o primeiro 
passo para desvendar a magia e os encantos do universo químico que nos 
cerca. Com base nos conhecimentos que se acumulavam, o alemão Friedrich 
August Kekulé e o Escocês Archibald Scott Couper propuseram (1857) 
que o Carbono faz quatro ligações e pode unir-se com outros carbonos, 
formando cadeias (1858). Kekulé foi também o primeiro a sugerir a estrutura 
aceita atualmente para o benzeno. Os trabalhos do francês Louis Pasteur 
sobre a atividade óptica levaram o holandês Van Hoff e o francês Le Bel a 
tentar explicar a assimetria molecular, propondo uma geometria tetraédrica 
para o Carbono em 1874. Assim, estava sendo construído o alicerce sobre o 
qual toda a Química Orgânica pôde desenvolver-se. Acrescente-se que, nas 
primeiras décadas do século XX, houve melhor compreensão dos átomos e 
das ligações químicas, impulsionando-se no sentido de descobertas notáveis. 
Por exemplo, elucidação estrutural do DNA pelo geneticista americano James 
Watson e pelo físico inglês Francis Crick, em 1953, que lhes valeu o Prêmio 
Nobel em 1962.
A natureza da ligação química
Por que os átomos se ligam e como as ligações podem ser descritas 
eletronicamente? A primeira questão é fácil de responder: átomos se ligam 
uns aos outros porque os compostos resultantes apresentam menor energia 
que os átomos separados. A segunda questão é um pouco mais difícil, mas 
Todas as proteínas que 
compõe o nosso organ-
ismo são constituídas por 
sequência de aminoácidos, 
ligados covalentemente. 
Estes compostos possuem 
grupos -OH e -NH capazes 
de formar uma forte rede de 
ligações intermoleculares. É 
isto que confere a estrutura 
terciária das proteínas, isto 
é, a sua forma característica 
de orientação espacial. 
Outro exemplo é o DNA 
de todos os humanos: sua 
forma de dupla-hélice é 
mantida graças às ligações 
hidrogênio entre os grupos 
dos -OH e -NH das bases 
nitrogenadas heterocíclicas 
que o compõe: GCAT.
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 unidade 0122
uma explicação convincente, embora genérica, foi dada por Kossel e Lewis 
no início do século XX. Essa teoria afirmava que os elétrons que participam 
de ligações estão na camada mais externa do átomo, os chamados elétrons 
de valência. Com base nessa ideia, a valência de um átomo passou a ser 
vista como a quantidade de elétrons que um átomo deveria receber, perder 
ou compartilhar para tornar sua última camada (camada de valência) igual 
a do gás nobre de número atômico mais próximo. Dependendo do caráter 
eletropositivo ou eletronegativo dos átomos envolvidos, três tipos de ligações 
químicas podem ser formadas: ligação iônica, covalente e metálica. 
1) Ligação Iônica: ligação iônica ou eletrovalente é a atração eletrostática 
entre íons de cargas opostas em um retículo cristalino. Esses íons formam-se 
pela transferência de elétrons dos átomos de um elemento para os átomos de 
outro elemento. Para se formar uma ligação iônica, faz-se necessário que os 
átomos de um dos elementos tenham tendência a ceder elétrons e os átomos 
do outro elemento tenham tendência a receber elétrons. 
2) Ligação Covalente normal: é formada quando um par de elétrons é 
compartilhado por dois átomos, sendo um elétron de cada átomo participante 
da ligação. Há, ainda, um caso especial de ligação covalente denominada 
ligação covalente dativa ou coordenada, na qual em um par de elétrons 
compartilhado por dois átomos, os dois elétrons são fornecidos apenas por 
um dos átomos participantes da ligação; forma-se quando um dos átomos já 
tem o seu octeto completo e o outro ainda não.
3) Por último temos a ligação metálica, objeto de estudo mais estudada 
na química inorgânica, é constituída pelos elétrons livres que ficam entre 
Figura 3 - Estruturas representativas de uma ligação covalente, iônica e metálica.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 23
os cátions dos metais. A ligação metálica explica a condutividade elétrica, a 
maleabilidade, a ductilidade e outras propriedades dos metais.
Polaridade das ligações
É importante lembrar que poucas ligações são totalmente iônicas, 
covalentes ou metálicas, existindo na maioria das vezes uma ligação 
intermediária entre estes três tipos de ligações, onde haverá características 
de duas delas ou até mesmo das três. 
Uma ligação covalente pode ser, ainda, do tipo polar, formada quando 
as eletronegatividades dos elementos ligados são diferentes; a do tipo apolar, 
que não é constituída de dipolo elétrico; e as eletronegatividades dos átomos 
ligados são similares. Os diversos tipos de ligações, das ligações covalentes 
às iônicas, são resultado da distribuição assimétrica dos elétrons. A polaridade 
da ligação surge das diferenças de eletronegatividade, a habilidade intrínseca 
que um átomo possui de atrair os elétrons compartilhados em uma ligação 
covalente. 
De maneira geral, as ligações entre átomos de eletronegatividade 
próximos, cujos valores diferem de duas unidades, a ligação é considerada 
covalente apolar, e quando essa diferença é acima de duas unidades são 
consideradas iônicas. A diferença de eletronegativadade entre os átomos 
provoca na molécula a formação de um dipolo μ ou momento de dipolo μ, ao 
qual é atribuído um vetor momento dipolar que, por convenção, a seta aponta 
para o elemento mais eletronegativo. Somando-se todos os vetores momento 
dipolar de uma molécula, obtém-se um vetor resultante μR, que irá definir se 
a molécula é ou não polar. A polaridade resultante pode ser medida por uma 
quantidade denominada momento de dipolo, μ = Q x r (magnitude da carga Q 
em ambas as extremidades do dipolo molecular multiplicada pela distância r 
entre as cargas).
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 unidade 0124
Problema 7 - Escreva a estrutura de Lewis para a acetonitrila, C2H3N, que 
contém uma ligação tripla C-N. Quantos elétrons o átomo de nitrogênio 
possui em sua camada mais externa? Quantos são ligantes e quantos são 
não-ligantes?
Problema 8 - Que tipo de ligação química predomina entre os átomos dos 
compostos KBr, NH3 e HCN? Justifique sua resposta.
Problema 9 - Átomos de um elemento 20X e de outro elemento 7Y unem-se 
por ligações iônicas, originando o composto de fórmula.
Problema 10 - O CO2 tem um momento de dipolo zero, embora a ligação C-O 
seja fortemente polarizada. Explique.
Teoria de Ligação de Valência
Como ocorre o compartilhamento de elétrons entre os átomos? 
Dois modelos foram desenvolvidos para descrever a formação da ligação 
covalente: Teoria de Ligação de Valência (TLV) e Teoria de Orbital Molecular 
(TOM). A primeira descrição quanto-mecânica de uma ligação covalente foi 
publicada por Heitler e London em 1927. Nesse trabalho, os dois cientistas 
estudaram teoricamente a formação da molécula de H2. Esse trabalho deu 
início ao ramo da ciência conhecido como Química Quântica. Baseados na 
descrição desses dois autores e na ideia de ligação química de Lewis, alguns 
anos mais tarde Pauling, Slater e outros desenvolveram a Teoria de Ligação 
de Valência (TLV) paraexplicar a formação de uma ligação covalente à luz 
da Mecânica Quântica. 
De acordo com a Teoria De Ligação De Valência (TLV), a ligação 
entre dois átomos é conseguida através da sobreposição de dois orbitais 
atômicos semipreenchidos. Sobreposição refere-se a uma porção destas 
orbitais atômicas que ocupam o mesmo espaço. 
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 25
Nesta zona de sobreposição, existe apenas um par de elétrons com 
spins desemparelhados, provocando a aproximação dos núcleos e diminuindo 
a energia potencial do sistema. Logo, os átomos tendem a posicionar-se de 
forma a que a sobreposição de orbitais seja máxima, reduzindo a energia 
do sistema a um mínimo, formando ligações mais fortes e estáveis. Em 
alguns casos, pode haver formação de uma ligação dita covalente dativa 
por sobreposição de um orbital totalmente preenchido de um átomo com um 
orbital vazio de outro. Exemplificando com a molécula de H2: 
Orbitais σ - Quando o emparelhamento se dá através de orbitais 
segundo o eixo de ligação dos átomos, as ligações denominam-se σ. As 
orbitais que geralmente formam ligações σ são s e pz.
Orbitais π - Quando o emparelhamento se dá através de orbitais fora 
do eixo (interação entre orbitais paralelo, conforme figura abaixo) de ligação 
dos átomos, as ligações denominam-se π. Os orbitais que geralmente formam 
ligações π são px e py.
 
Quão próximos estão os dois núcleos na molécula de H2? Se 
tiverem muito próximo eles irão se repelir porque ambos são carregados 
positivamente. 
Se estiverem distantes (I), não compartilharão os elétrons ligantes. 
Desse modo, existe uma distância ótima (74 pm, III) entre os núcleos que 
conduzem a um máximo de estabilidade, denominado comprimento de 
ligação (Figura 4).
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 unidade 0126
Hibridização
Hibridização sp3 explica a forma tetraédrica dos compostos de carbono
A ligação na molécula de hidrogênio é obtida diretamente, porém a 
situação é mais complicada para as moléculas orgânicas com átomos de 
carbono tetravalentes. Como explicar o fato de as quatro ligações no metano 
serem idênticas e orientadas especialmente em relação aos vértices de um 
tetraedro regular? 
Uma proposta foi dada em 1931 por Linus Pauling, que mostrou 
matematicamente como um orbital s e três orbitais p podem se combinar, ou 
hibridizar, para formar quatro orbitais atômicos equivalentes, com orientação 
tetrédrica. A hibridação sp3 é facilmente explicada pelo carbono. Para o carbono 
tetraédrico (como no metano, CH4), deve haver quatro ligações simples. O 
problema é que a distribuição eletrônica do carbono no estado fundamental 
é 1s2 2s2 2px1 2py1. Dessa forma, o carbono deveria realizar apenas duas 
ligações, pois há apenas dois orbitais semipreenchidos. Entretanto, o 
átomo de carbono no metileno (CH2) é extremamente reativo, não estando 
equilibrado quimicamente. O primeiro passo para se entender o processo 
de hibridação é excitar o átomo de carbono em questão. Então, o carbono 
equilibra os quatro orbitais, originando orbitais de energia intermediária entre 
atraçãoE
ne
rg
ia
Distância internuclear(r)
repulsão
não há atração
435 kilojoules mol-1mais estável
Figura 4 - Gráfico de energia versus distâncias internuclear para dois átomos de hidrogênio. A distân-
cia entre os núcleos no ponto de energia mínima é o comprimento da ligação.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 27
2s e 2p, dando origem ao orbital sp3, assim chamado por ser o resultado da 
fusão de um orbital s com três orbitais p (Figura 6).
 Qualquer átomo de hidrogênio do metano pode ser substituído por 
metila (CH3) ou outros grupos para formar novas combinações. Em todas 
essas novas moléculas o átomo de carbono leva a arranjos aproximadamente 
tetraédricos. É a possibilidade que o carbono oferece de formar cadeias de 
átomos com vários substituintes que leva a extraordinária diversidade da 
Química Orgânica.
Os orbitais híbridos sp2 dão origem a estruturas trigonais
Eteno (Etileno) é o hidrocarboneto mais simples que possui uma 
ligação dupla C = C. Os seis átomos nessa molécula estão arranjados de forma 
planar, com ângulo de ligação em torno de 120o. Cada átomo de carbono utiliza 
três orbitais híbridos sp2 e um orbital p. Os três orbitais híbridos sp2 originam 
da combinação de um orbital 2s com dois dos três orbitais atômicos 2p, cuja 
orientação é trigonal. O orbital molecular resultante da interação (overlap) de 
dois orbitais híbridos sp2, um de cada átomo de carbono, acomoda os dois 
elétrons da ligação sigma (σ) C-C. Para minimizar a repulsão eletrônica, os 
três orbitais sp2 precisam ficar o mais distante possível uns dos outros.
Figura 5 - Hibridização do carbono na molécula de metano. Quatro orbitais híbridos sp3, orientado em 
relação aos vértices de um tetraedro regular, são formados pela combinação de um orbital atômico s 
de três orbitais atômicos p. Os orbitais híbridos sp3 são assimétricos em relação ao núcleo.
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 unidade 0128
Os orbitais híbridos sp dão origem a estruturas lineares
Dois orbitais sp são obtidos por combinação de um orbital s com 
um orbital p e fazem entre si um ângulo de 180º. Os dois orbitais p que 
não entraram na hibridação são perpendiculares aos orbitais híbridos e só 
podem estabelecer ligações pi. Por exemplo, a molécula H-Be-H, em que 
o Be (configuração eletrônica de valência 2s2) apresenta duas zonas com 
eletrons, é descrita por duas ligações sigma, obtidas por sobreposição dos 
orbitais 1s dos 2 átomos de H com os dois orbitais híbridos sp do Be que 
fazem entre si ângulos de 180º. A molécula H-Be-H é linear. 
ligação pi (p) perpendicular a ligação sigma, seus 
orbitais p estão paralelos entre si. A interação 
entre esses orbitais faz com que o comprimento 
da ligação (s) sigma seja menor que o previsto.
2 orbitais porbital s
3 orbitais sp2
Figura 6 - Se combinarem dois orbitais p com o orbital s, obtêm-se três orbitais híbridos sp2. Estes 
três orbitais fazem entre si ângulos de 120º e o orbital p que não entrou na hibridação é perpendicular 
ao plano definido pelos orbitais híbridos.
Figura 7 - Os dois orbitais sp são obtidos por combinação de um orbital s com um orbital p e fazem 
entre si um ângulo de 180º.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 29
Hibridização, comprimento de ligação, força de ligação e ângulo de 
ligação
Como no carbono, a hibridização de um átomo de N, O ou S é sp3, 
mas o ângulo em torno de elemento central pode ser alterado por efeitos 
estereoeletrônicos e eletronegatividade. Uma ligação pi é mais fraca que 
uma ligação sigma. Quanto maior a densidade eletrônica na região de 
sobreposição dos orbitais, mais forte é a ligação. Quanto menor o caráter s, 
menor e mais forte é a ligação. Quanto maior o caráter s, maior é o ângulo 
de ligação. Caráter s: sp (50% s) > sp2 (33,3 % s) >sp3 (25% s). Uma ligação 
C-H é menor e mais forte que uma ligação C-C, pois o orbital s do hidrogênio 
está mais próximo do núcleo, sendo mais fortemente atraído do que o orbital 
sp3 do carbono (Tabela 3).
Molécula
Hibridiza-
ção do 
carbono
Ângulo De 
ligação
Com-
primento 
de ligação 
C-C em A
Força de 
ligação C-C 
Kjs/mol
Com-
primento de 
ligação C-H 
em A
Força de 
ligação C-C 
Kj/mol
Etano sp3 109,5o 1,54 377 1,10 423
Eteno sp2 120 o 1,33 720 1,08 466
Etino sp1 180 o 1,20 967 1,06 548
Problema 12 - Qual a fórmula geométrica do cloreto de alumínio? Quanto 
vale o ângulo entre as ligações?
Problema 13 - Se não houvesse hibridização, qual seria a fórmula do 
composto de Boro e Fluor?
Problema 14- A cocaína é uma droga sintetizada em laboratório e sua 
matéria-prima é a folha de um arbusto denominado Erytroxylon coca. Um 
dos grandes problemas da cocaína é a adulteração pela qual o produto 
puro passa. Como é comercializada por peso, diversas substâncias são 
acrescidas ao produto inicial e, normalmente, chegam ao consumidor final 
com apenas 30% de pureza. Os mais variados produtos são misturados, 
tais como: soda cáustica, solução de bateria de carro, água sanitária, 
cimento, pó de vidro, hormônio para a engorda de gado e talco. Desenhe 
a estrutura química da Cocaína e mostre a hibridização de cada átomo 
nessa molécula.
Problema 15 - Para as moléculas N2 e N2H4 (hidrazina), pede-se:
a) Escreva as respectivas estruturas de Lewis.
Tabela 2 - Relação entre hibridização, ângulo, comprimento e força de ligação.
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 unidade 0130
b) Em qual das duas moléculas a distância de ligação N-N é menor? 
Justifique sua resposta.
Geometria molecular
Conforme vimos, as moléculas são constituídas por átomos ligados por 
ligação covalente, e podem mostrar, na sua composição, de dois a milhares de 
átomos. Além de descrever o número e os tipos de ligações em uma molécula, 
um modelo eficiente deve também predizer o arranjo aproximado dos átomos 
no espaço. A Teoria da Repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência 
- RPENV (década 1960) é uma das formas mais utilizadas para prever a 
geometria das moléculas que apresentam mais de dois átomos. Essa teoria 
baseia-se na ideia de que pares eletrônicos da camada de valência de um 
átomo central estejam fazendo ligação química ou não; comportam-se como 
nuvens eletrônicas que se repelem, ficando com a maior distância angular 
possível uns dos outros. A geometria das moléculas é determinada pela 
disposição dos núcleos dos átomos ligados ao átomo central. Ao aplicar esta 
regra a moléculas específicas, encontramos que átomos de carbono e outros 
elementos leves, em geral, podem assumir várias formas geométricas, sendo 
as mais comuns a linear, angular, trigonal plana, piramidal e a tetraédrica.
 
Problema 16 - Determine a geometria molecular das estruturas, bem como 
a polaridade das ligações e das moléculas: água, amônia, pentacloreto de 
fósforo, hexafluoreto de enxofre, metano, trifluoreto de boro.
Tabela 2 - Geometria de algumas moléculas e íons baseada na Teoria RPENV.
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EstrUtUrA AtômiCA E ligAçõEs 31
Problema 17 - Desenhar esquematicamente a molécula NH2F, mostrando 
apenas os orbitais que participam das ligações. Qual a fórmula geométrica 
das moléculas?
Teoria de Orbitais Moleculares
Vimos que na a Teoria de Ligação de Valência (TLV) todas as ligações 
químicas são formadas por orbitais semipreenchidos que se sobrepõem. 
Entretanto, pela TLV, a substância mais simples formada por C e H deveria 
ser o CH2, mas sabemos que CH2 não existe. É uma espécie química instável, 
de alta energia! A substância mais simples formada por carbono e hidrogênio 
é o METANO, CH4. Como explicar isso? Com a Teoria da HIBRIDIZAÇÃO 
(TH)! Essa teoria diz que os orbitais puros podem se fundir para formar novos 
orbitais, menos energéticos e, portanto, mais estáveis. Anteriormente, vimos 
que os elétrons nos átomos podem ser descritos por determinadas funções 
de onda, que chamamos de orbitais atômicos. A TOM é uma alternativa à 
TLV; segundo ela, os orbitais atômicos deixam de existir quando os átomos 
se unem para formar moléculas. Orbitais moleculares passam a existir, com 
novas energias, e constituem uma propriedade da molécula como um todo. 
Ela é importante, pois explica alguns fatos experimentais que as outras 
teorias não explicam, tais como: forma, os ângulos de ligação de algumas 
moléculas, o papel do par electrônico nas ligações, e propriedades de algumas 
moléculas, como o paramagnetismo. A interação de dois orbitais atômicos 1s 
e os orbitais moleculares que resultam dessa interação pode ser representado 
por um diagrama de energia (diagrama de orbital molecular), semelhante 
ao da Figura 8. A distribuição dos elétrons nos orbitais moleculares segue 
os princípios propostos no item 1.3. Na TOM a estabilidade de uma ligação 
covalente está relacionada com sua ordem de ligação (OL), definida como:
 OL = ½ (número de elétrons ligantes – números de elétrons antiligantes). 
Esse valor representa o número de ligações que podem ser formadas, 
a espécie química existe se tem a OL ≠ 0.
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 unidade 0132
Problema 18 - Com base no diagrama de energia, diga quais das espécies a 
seguir existem? Se existem, qual a ordem de ligação? 
a) H2
+ b) He2
+ c) He2 d) H2
- 
Figura 8 - Diagrama de energia para molécula de hidrogênio, mostrando a formação de orbitais 
moleculares ligantes (σ) e antiligantes (σ*) pela adição e subtração de orbitais atômicos (AO). Ao 
contrário do orbital molecular antiligante, um orbital molecular ligante tem menor energia e maior 
estabilidade que as orbitais moleculares que lhe deram origem.
E
ne
rg
ia
Molecular
Átomo Átomo
Interação destrutiva Orbital molecular sigma ligante
Orbital molecular sigma antiliganteInteração construtiva
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 33
UniDADE 02
nomeclatura de compostos 
orgânicos
 Esta unidade dá uma visão geral da nomenclatura dos compostos orgânicos, 
abordando os nomes triviais, semi-triviais e, com maior ênfase, os nomes sistemáticos 
elaborados de acordo com os procedimentos descritos nas seções A, B, C, D, E, F, e 
H, da edição de 1979 do Nomenclature of Organic Chemistry e modificado pelas reco-
mendações de 1993, da Internaitonal Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC).
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 unidade 0234
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 35
nomEClAtUrA DE 
ComPostos orgâniCos
Introdução
Um número cada vez maior de compostos orgânicos identificados a 
cada dia, juntamente com o fato de que muitos desses compostos são isômeros 
uns dos outros, exige o desenvolvimento de um sistema para a elaboração da 
nomenclatura desses compostos.
Da mesma maneira que cada composto tem uma estrutura molecular 
única, que pode ser designada por uma fórmula estrutural, a cada composto 
deve ser associado um nome que leve inequivocamente a essa estrutura.
A IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) elaborou 
um conjunto de regras, publicadas nas seções A, B, C, D, E, F, e H, da edição 
de 1979 do livro Nomenclature of Organic Chemistry e modificado pelas 
recomendações de 1993, para construir nomes para as moléculas orgânicas.
A aplicação destas regras dá origem a uma nomenclatura sistemática: 
“É importante reconhecer que as regras de nomenclatura sistemática não 
conduzem necessariamente a um único nome para cada composto, embora 
tenham de conduzir sempre a um nome a que inversamente corresponde, sem 
ambiguidade, uma estrutura única. A clareza na comunicação exige muitas 
vezes que em cada caso as regras sejam aplicadas com prioridades diferentes”.
Contrastando com tais nomes sistemáticos, existem nomes tradicionais, 
semisistemáticos ou triviais, que são muito usados para determinadas 
substâncias. Esses nomes comuns (tradicionais, semisistemáticos ou triviais) 
têm, muitas vezes, a sua origem na história da ciência e nas fontes naturais dos 
compostos específicos. A relação entre esses nomes é arbitrária e não racional.
Nomes não-sistemáticos
Muitos nomes comuns (não-sistemáticos) fazem parte da linguagem 
comum não científica e o uso desses nomesnão está, portanto, confinado dentro 
da ciência química. Eles são úteis e, em alguns casos, indispensáveis. Ganhar-
se-ia pouco, e certamente muito se perderia, ao substituir tais nomes por outros. 
“A principal finalidade da no-
menclatura química é iden-
tificar as espécies químicas 
através de palavras escritas 
ou faladas. Para poder ser 
útil na comunicação entre 
químicos, a nomenclatura 
dos compostos químicos 
deve, além disso, conter 
em si própria uma relação 
explícita ou implícita com a 
estrutura do composto, de tal 
forma que o leitor ou ouvinte 
possa deduzir essa estrutura 
(e assim a identidade do 
composto) a partir do nome. 
Esse propósito exige um 
sistema de princípios e 
regras, cuja aplicação dá 
origem a uma nomenclatura 
sistemática.”
Fonte: IUPAC
Isômeros
São compostos diferentes 
que apresentam a mesma 
fórmula molecular.
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 unidade 0236
Por isso, desde que satisfaçam às exigências de utilidade e precisão, e sejam 
usados amplamente por químicos e leigos, esses nomes são aceitos, e, na maior 
parte dos casos, até preferidos.
Exemplos destes nomes são: “ácido acético”, “benzeno”, “colesterol”, 
“estireno”, “formaldeído”, “água”. 
Também existem nomes semissistemáticos, tais como metano, propanol 
e ácido benzóico, que são tão familiares para os químicos que poucos se 
apercebem do fato de que estes nomes não são plenamente sistemáticos. 
Tipos de nomes não-sistemáticos
Nome trivial: um nome que não contém nenhuma parte com significado 
sistemático.
Exemplo: 
 
Ureia
Nome semisistemático ou nome semitrivial: um nome em que, pelo 
menos uma parte, tem um significado sistemático.
Exemplos:
Glicerol (ol)
Acetona (ona) 
 No nome “Glicerol” a terminação “ol” refere-se à presença da função 
álcool (OH); e no nome “Acetona” a terminação “ona” refere-se à presença da 
função cetona (R1R2C=O).
Nomes sistemáticos
 Existem vários tipos de nomes sistemáticos, nomes IUPAC, de acordo 
com o tipo de operação de nomenclatura envolvido.
Nome de fusão
Nome Hantzsch-Widman 
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 37
Nome de classe funcional (antigamente nome radicofuncional)
Nome substitutivo
 Nesta unidade, será dada ênfase à nomenclatura que leva à formação 
dos nomes substitutivos. Os demais tipos de nomes citados serão apenas, 
brevemente, definidos e exemplificados. 
Nome de fusão
Este tipo de nome é aplicado para compostos cujas moléculas são 
formadas a partir da fusão orto de anéis. 
O nome é formado pela junção dos nomes dos anéis, que podem ser 
nomes triviais ou semissistemáticos aceitos, sendo um deles selecionado como 
anel principal e os demais como substituintes. Os pontos de junção entre esses 
anéis são descritos, entre colchetes, por números ou letras, entre os nomes do 
anel principal e dos substituintes.
 
Exemplos:
 
No nome “Dibenzo[b,e]oxepina”, dibenzo refere-se aos dois anéis 
benzênicos, oxepina refere-se a um anel de sete membros (epina) contendo o 
oxigênio (oxa) como heteroátomo; e as letras “b” e “e” referem-se às ligações 
da oexpina, nas quais os anéis benzênicos estão conjugados. A oxepina é 
considerada o anel principal, porque contém heroátomo.
No nome “Tieno [b,e] furano”, tieno refere-se ao anel insaturado contendo 
um átomo de enxofre, e furano benzênicos refere-se ao anel insaturado contendo 
um átomo de oxigênio; os números 3 e 2 referem-se aos átomos do tieno que são 
comuns ao anel furânico e a letra b refere-se à ligação do furano na qual o tieno 
está conjugado. O furano é o anel principal porque o oxigênio tem prioridade 
sobre o enxofre como heteroátomo.
Nome de Hantzsch-Widman
Este tipo de nome aplica-se a mono-heterociclos contendo até dez 
átomos. O nome é formado pela união de prefixos que designam os heteroátomos 
Fusão ORTO
É a junção de anéis pelo 
compartilhamento, entre 
estes anéis, de dois átomos 
vizinhos.
Ordem de prioridade de 
heteroátomos
Um heteroátomo pertencente 
a um grupo situado mais à 
direita da tabela periódica 
tem prioridade sobre aquele 
localizado em um grupo mais 
à esquerda. Em um mesmo 
grupo um átomo localizado 
mais acima tem prioridade 
sobre um átomo situado mais 
abaixo.
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 unidade 0238
presentes no anel e um sufixo que se refere ao tamanho do anel e à condição de 
saturado ou insaturado. 
Exemplos: 
 No nome 1,4-Tiazepina, os números 1 e 4 referem-se às localizações 
dos heteroátomos, o prefixo “tia” refere-se à presença de um átomo de enxofre, 
o prefixo “aza” refere-se à presença de um átomo de nitrogênio e o sufixo 
“epina” refere-se a um anel de sete membros, insaturado. A combinação dos 
prefixos “tia” e “aza” gera o prefixo “tiaza”. Os prefixos são citados por ordem de 
prioridade dos heteroátomos. A numeração dos átomos no anel também segue a 
ordem de prioridade dos heteroátomos. Enxofre tem prioridade sobre nitrogênio.
 No nome 1,2,5-oxadiazol, os números 1,2 e 5 referem-se às localizações 
dos heteroátomos, o prefixo “oxa” refere-se à presença de um átomo de oxigênio, 
o prefixo “diaza” refere-se à presença de dois átomos de nitrogênio e o sufixo 
“ola” refere-se a um anel de cinco membros, insaturado. 
Elemento Valência Prefixo Elemento Valência Prefixo
Fluor
Cloro
Bromo
Iodo
Oxigênio
Enxofre
Selênio
Telúrio
Nitrogênio
Fósforo
I
I
I
I
II
II
II
II
III
III
Fluora
Clora
Broma
Ioda
Oxa
Tia
Selena
Telura
Aza
Fosfa
Arsênio
Antimônio
Bismuto
Silício
Germânio
Estanho
Chumbo
Boro
Mercúrio
III
III
III
IV
IV
IV
IV
III
II
Arsa
Estiba
Bisma
Sila
Germa
Estana
Pluma
Bora
Mercura
1,4 - Tiazepina
1,2,5 - oxadiazola
Tabela 1. Prefixo para nomenclatura de Hantzsch-Widman.
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 39
Tamanho do anel Insaturado Saturado
3
4
5
6A(O, S, Se, Te, Bi Hg)*
6B(N, Si, Ge, Sn, Pb)
6C(B, F, Cl, Br, I, P,As, Sb)
7
8
9
10
ireno,irina(N)
ete
ola
ina
ina
inino
epina
ocina
onina
ecina
irano, iridina(N)
etano, etidina(N)
olano, olidina(N)
ano
inano
inano
epano
ocano
onano
ecano
Nome de classe funcional
Nome constituído pelo nome da classe funcional (função) seguido 
dos nomes dos grupos ligados ao grupamento funcional, listados em ordem 
alfabética.
Exemplos:
 
Grupamento funcional
O grupamento funcional ou grupo funcional: é o átomo ou grupo 
de átomos responsável(eis) pelas propriedades químicas características dos 
compostos pertencentes a uma determinada função química. 
Funções orgânicas: são grupos de compostos orgânicos que 
possuem estruturas químicas semelhantes e, consequentemente, apresentam 
comportamento químico similar. 
Exemplos:
Função: Cetona
 
Cetona etílica
 e metílica
Brometo de benzila
Tabela 2. Terminações para sistema de nomenclatura de Hantzsch-Widman
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 unidade 0240
Função: Ácido carboxílico
 
Ácido hexanoico
Ácido hexanoico
Tabela 3. Principais grupos funcionais
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 41
Nome substitutivo
Um nome substitutivo é um nome que indica, através de um sufixo 
e/ou prefixo(s), a substituição de um ou mais átomos de hidrogênio de um 
hidrocarboneto por outro(s) átomo(s) ou grupo(s). 
Exemplos:
 
Roteiro para a “construção” de um nome substitutivo
O nome substitutivo de um composto orgânico é “construído”, de acordo 
com os seguintes passos:
1 Identificar a função principal presente na molécula (consultar a Tabela 3, a 
seguir).
2 Identificar a cadeia principal (maior cadeia contendo a função principal).
3 Numerar a cadeia principal de forma a atribuir o menor número ao carbono do 
grupamento funcional ou ligadoa ele.
4 Identificar os substituintes e suas localizações.
5 Localizar na Tabela 4, página 43, o sufixo correspondente à função principal e 
os prefixos correspondentes às funções secundárias.
6 Localizar na Tabela 5, página 43, o termo numérico correspondente ao número 
de carbonos da cadeia principal.
7 Escrever os prefixos referentes as funções secundárias segundo a ordem de 
prioridade e os nomes dos substituintes em ordem alfabética. 
8 Em seguida, escrever o termo numérico correspondente.
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 unidade 0242
9 Escrever o infixo referente às insaturações, se presentes.
10 Por fim, escrever o sufixo correspondente à função principal.
11 Imediatamente antes de cada prefixo, infixo e sufixo, escrever o respectivo 
localizador (número que identifica a localização dos substituintes, funções 
secundárias, insaturações e função principal).
Tabela 6 – Classes gerais de compostos por ordem decrescente de prioridade 
para efeito de escolha e designação de um grupo característico principal.
1 Radicais
2 Ânions
3 Cátions
4 Compostos dipolares (Zwitterionic compounds)
5 Ácidos [por ordem COOH, C(O)O2H; seguem-se os seus derivados S e Se e 
depois os ácidos sulfônicos, sulfínicos, selenoicos, etc., fosfônicos, arsônicos, 
etc.]
6 Anidridos
7 Ésteres
8 Haletos de ácidos
9 Amidas
10 Hidrazidas
11 Imidas
12 Nitrilas
13 Aldeídos seguidos pelos tioaldeídos, selenoaldeídos e teluroaldeídos
14 Cetonas seguidas pelas tiocetonas, selenocetonas e telurocetonas
15 Álcoois e fenóis seguidos pelos tióis, selenóis e teluróis
16 Hidroperóxidos seguidos pelos tio-hidroperóxidos, seleno-hidroperóxidos e 
teluro-hidroperóxidos
17 Aminas
18 Iminas
19 Hidrazinas, fosfanos etc.
20 Éteres seguidos pelos sulfetos, selenetos e teluretos
21 Peróxidos seguidos pelos disulfetos, diseletos, and diteluretos
Tabela 4. Sufixos e prefixos para alguns grupos característicos importantes 
na nomenclatura substitutiva (por ordem alfabética) 
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 43
Classe Prefixo Sufixo
Ácidos carboxílicos
Ácidos sulfônicos
Álcoois, fenóis
Alcoolatos, fenolatos
Aldeídos
Amidas
Amidinas
Aminas
Carboxilatos
Cetonas
Ésteres (de ácidos carboxí-
licos)
Éteres
Halogenetos de acila
Hidroperóxidos
Iminas
Nitrilas
Peróxidos
Sais (de ácidos carboxílicos)
Sulfetos
Sulfonatos
Tióis
Tiolatos
carboxi-
---
sulfo-
hidroxi-
óxido-
formil-
oxo-
carbamoil-
---
carbamimidoil- 
---
amino-
carboxilato-
---
oxo-
(R)-oxicarbonil-
---
(R)-oxi-
halogenocarbonil- 
---
hidroperoxi-
imino-
(R)-imino-
ciano-
---
(R)-peroxi-
---
---
(R)-sulfanil-
sulfonato-
sulfanyl- 
sulfido-
ácido.... carboxílico
ácido.... óico
ácido.... sulfônico
-ol
-olato
-carbaldeído
-al
-carboxamide
-amida
-carboximidamida 
-imidamida 
-amina
-carboxylato
-oato
-ona
...carboxilato de (R)
...oato de (R)
---
halogeneto de......-carbonila 
halogeneto de......-oíla 
---
-imina
---
-carbonitrila
-nitrila
---
...carboxilato de (cátion)
...oato de (cátion)
---
-sulfonato
-tiol
-tiolato
Tabela 5 - Termos numéricos de base.
No. Termo numérico No. Termo numérico
1 mono- (a) 100 hecta-
2 di- (a) 200 dicta-
3 tri- 300 tricta-
4 tetra- 400 tetracta-
5 penta- 500 pentacta-
6 hexa- 600 hexacta-
7 hepta- 700 heptacta-
8 octa- 800 octacta-
9 nona- 900 nonacta-
10 deca- 1000 kilia-
11 undeca- (a) 2000 dilia-
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 unidade 0244
No. Termo numérico No. Termo numérico
12 dodeca- (b) 3000 trilia-
20 icosa- (c) 4000 tetralia-
30 triaconta- 5000 pentalia-
40 tetraconta- 6000 hexalia-
50 pentaconta- 7000 heptalia-
60 hexaconta- 8000 octalia-
70 heptaconta- 9000 nonalia-
80 octaconta- 
90 nonaconta- 
Exemplo 1:
 
Função principal: ÁCIDO CARBOXÍLICO
Sufixo: OICO
Cadeia principal com sete carbonos
Termo numérico: HEPTA
Função secundária: CETONA
Prefixo: OXO
Localizador: 4
Substituintes: dois grupos metila e um grupo etila
Prefixos: ETIL
Localizador: 2
Prefixo: DIMETIL
Localizadores: 5,5
Insaturações: DUPLA LIGAÇÃO
Infixo: EN
Localizador: 6
NOME: ÁCIDO 2-ETIL-5,5-DIMETIL-4-OXO-HEPT-6-ENOICO
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 45
Exemplo 2:
 
Função principal: CETONA
Sufixo: ONA
Lcalizador: 2
Cadeia principal com dez carbonos
Termo numérico: DECA
Função secundária: AMINA
Prefixo: AMINO
Localizador: 8
Substituintes: um grupo fenila e um grupo propila
Prefixo: FENIL
Localizadores: 4
Prefixos: PROPIL
Localizador: 5
Insaturações: TRIPLA LIGAÇÃO
Infixo: IN
Localizador: 9
NOME: 8-AMINO-4-FENIL-5-PROPIL-2-ETILDEC-9-IN-2-ONA
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1 Identifique os grupamentos funcionais presentes em cada uma das estruturas 
abaixo e escreva um nome sistemático para cada um dos compostos:
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 unidade 0246
2 Desenhe a estrutura molecular correspondente a cada um dos nomes 
sistemáticos citados a seguir:
a) 1-ciclo-hexil-2,2-dimetilpropan-1-ona
b) 4-metilpentanoato de but-2-ila
c) ciclobut-2-eno carboxilato de metila
d) éter alílico e benzílico
e) ácido 3-oxobutanoico
f) 4,4-dimetilcilco-hexa-2,5-dienona
g) 4-ciclopropil-3-clorometilciclobutano-1,2-diol
3 Os “enineninóis” são compostos que apresentam em sua estrutura duas 
ligações duplas, duas ligações triplas e uma hidroxila (J. Chem. Ed. 74 (7), 782-
783 (1997)). Escreva um nome sistemático para cada um dos enineninóis a 
seguir:
 
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 47
4 Escreva um nome sistemático para cada um dos “”fármacos” cujas estruturas 
são mostradas a seguir:
a) Aspirina (AAS)
 
b) Paracetamol (Tylenol)
 
c) Primocarcina
 
d) Lidocaína (cloridrato de Xilocaína)
 
e) Verapamil (Cloridrato de Dilacoron)
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 unidade 0248
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nomEClAtUrA DE ComPostos orgâniCos 49
UniDADE 03
Estereoquímica de compostos 
orgânicos
Esta unidade destaca a importância da Estereoquímica Orgânica e discute os termos 
fundamentais a ela relacionados além de aplicar os conhecimentos dessa área da 
química orgânica para o melhor entendimento da estrutura e das reações dos compos-
tos orgânicos.
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 unidade 0250
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 51
EstErEoqUímiCA DE 
moléCUlAs orgâniCAs
Introdução
Estereoquímica é o estudo da Química em três dimensões. A razão e 
importância da estereoquímica estão baseadas na ocorrência de moléculas que 
diferem unicamente em seus arranjos espaciais. 
 Muitas dessas moléculas, que têm a mesma conectividade e diferem 
apenas no arranjo espacial, apresentam atividades biológicas completamente 
diferentes, como é o caso da talidomida (quadro ao lado). Antes de tratar dos 
estereoisômeros, vamos lembrar a classificação geral de isômeros, que são 
moléculas diferentes que apresentam a mesma fórmula molecular. 
 O fluxograma abaixo apresenta a classificação de isômeros.
 Isômeros constitucionais são aqueles que diferem na conectividade 
de seus átomos. Eles se classificam em diversos tipos, tais como: de cadeia, de 
posição, de função etc.
Como exemplos de isômeros constitucionais, podemos citar: etanol 
(CH3CH2OH) e éter dimetílico (CH3OCH3), isômeros de função.
As atividades de muitos 
fármacos dependem do 
arranjo espacial dos átomos 
de suas moléculas. 
A talidomida, já citada, que 
causou a má formação de 
milhares de fetos, quando 
administrada, na década de 
1960,a várias gestantes, é 
uma molécula QUIRAL e, por 
isso, existe em dois arranjos 
espaciais que se constituem 
um par estereoisômeros. 
Um deles tem a atividade 
farmacológica desejada 
e outro a atividade 
teratogência.
Classificação de ISÔMEROS
TALIDOMIDA
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 unidade 0352
Estereoisômeros
Isômeros espaciais ou estereoisômeros são aqueles que diferem 
apenas no arranjo espacial de seus átomos; e uma das razões da ocorrência 
de estereoisômeros é a presença de carbonos assimétricos em uma molécula. 
Carbonos assimétricos são carbonos ligados a quatro átomos ou 
grupos diferentes. Por serem responsáveis pela ocorrência de estereoisômeros 
esses carbonos são chamados de centros estereogênios. A ocorrência de 
estereoisômeros pode também ser devido à presença de eixos de quiralidade 
em uma molécula.
Os esteroisômeros podem ser classificados como enantiômeros ou 
diastereoisômeros. Se dois estereoisômeros mantêm entre si uma relação de 
objeto/imagem, eles são classificados como enantiômeros, se não mantêm essa 
relação, eles são classificados como diastereoisômeros. 
No caso do limoneno, enquanto um enantiômero apresenta o odor de 
laranja, o outro apresenta o odor de limão!
Os enantiômeros são moléculas QUIRAIS.
E o que é uma molécula QUIRAL?
É uma molécula que não é superponível à sua imagem especular; ou 
seja, sua imagem especular é outra molécula, portanto, seu enantiômero. 
Uma molécula que é superponível à sua imagem, ou seja, uma molécula 
cuja imagem especular é ela própria é uma molécula aquiral.
A molécula do 2-bromobutano, mostrada acima, é um exemplo de 
molécula QUIRAL. Existem duas moléculas de 2-bromo-butano distintas, e 
uma é imagem da outra; estas moléculas correspondem, portanto, a um par de 
enantiômeros.
MOLÉCULAS QUIRAIS
Em geral as moléculas 
presentes na estrutura 
dos organismos vivos são 
QUIRAIS e ocorrem, apenas, 
como um dos possíveis 
enantiômeros.
Por exemplo: dos vinte 
aminoácidos de nosso 
organismo, os blocos que 
compõem as proteínas, 19 
estão na forma L. A glicina 
é a ÚNICA exceção porque 
não é um composto quiral.
R = HGli;
R = CH3Ala; 
R = CH2SHCys; 
R = CH2PhPhe.
Exemplos de ENANTIÔMEROS
Espelho
Limoneno
Espelho
2-Bromobutano
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 53
As moléculas QUIRAIS apresentam ATIVIDADE ÓPTICA, enquanto que 
as moléculas aquirais não apresentam essa atividade.
Atividade óptica
É a propriedade que certos materiais possuem de girar o plano de 
polarização de um feixe de luz linearmente polarizada. Essa propriedade é 
observada no polarímetro, ver a figura ao lado.
Projeções de moléculas no plano
I. PROJEÇÃO DE NEWMAN - É a projeção de uma molécula no plano, vista ao 
longo de uma ligação. 
II. PROJEÇÃO EM CAVALETE - É a projeção de uma molécula no plano, vista 
em perspectiva em relação a uma ligação alongada.
III. PROJEÇÃO DE FISCHER - É a projeção de uma molécula no plano, com a 
cadeia carbônica desenhada na vertical, de cima para baixo, tendo as ligações 
horizontais colocadas à frente do plano e os terminais verticais para trás do 
plano.
Projeções de Newman
a) Etano 
 
b) Butano
 
Polarímetro: esquema e foto de um 
aparelho. O aparelho é formado 
por uma fonte de luz (1), um filtro 
polarizador fixo (2), um tubo (3), 
contendo a amostra (4) e um filtro 
polarizador para análise (6), que ao 
ser girado registra o sentido levó-
giro (-) ou dextrógiro (+) e o ângulo 
em graus (de 0 a 180). Observe na 
figura o desvio do plano ao sair a 
luz do compartimento da amostra 
(5).
A atividade óptica de um composto 
é expressa como “rotação óptica 
específica”, que é calculada a partir 
da fórmula a seguir.
Onde
“20” é a temperatura da medição 
em graus centígrados, 
“D” é a linha D do espectro de 
emissão do sódio (598 nm), 
“l” é o comprimento do comparti-
mento da amostra em dm, e
“c” a concentração da amostra em 
g/mL. 
eclipsadaalternada
anti gauche
gauche
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 unidade 0354
Rotações no plano da projeção de Fischer
A projeção de Fischer de uma molécula pode ser girada de 180°, no 
plano, pois manterá sua configuração original; no entanto, não pode ser girada 
de 90° ou 270°, porque sua configuração seria alterada. O giro de 180° é um 
recurso utilizado para checar a identidade de duas moléculas. 
Exemplo do emprego da rotação de 180º para checar a identidade de 
duas moléculas:
Permuta de ligantes na projeção de Fischer
Na projeção de Fischer de uma molécula, é permitida a permuta de 
posição de três ligantes, simultaneamente, no sentido horário ou anti-horário, 
pois a configuração original será mantida; no entanto, a permuta de posição de 
dois ligantes não é permitida porque altera a configuração da molécula
Molécula A
Molécula A
Molécula B
Molécula B
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 55
Projeções de Fischer de alguns monossacarídeos
 
 
Um monossacarídeo é classificado como “D” se a hidroxila do último 
carbono assimétrico (de cima para baixo), na projeção de Fischer, estiver do lado 
direito e, como “L” se ela estiver do lado esquerdo.
Projeções de Fischer dos ácidos tartáricos
 
D-(+)-Glicose L-(-)-Glicose
Ácido L-(-) - Tartárico Ácido D-(+) - Tartárico
D-(-)-Eritrose L-(+)-Eritrose
L-(+)-TreoseD-(-)-Treose
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 unidade 0356
Projeções de um estereoisômero da eritrose
 
Nomenclatura de estereoisomêros 
Nomenclatura de Cahn, Ingold e Prelog (R/S) 
Esta nomenclatura é utilizada para denominar a configuração absoluta 
de carbonos assimétricos. Procedimentos para aplicação das regras a um 
carbono assimétrico:
• Classificar os ligantes em ordem de prioridade;
• Observar a face formada pelos três ligantes de maior prioridade;
• Se a sequência destes ligantes estiver no sentido horário, o carbono será 
denominado “R” (de rectus);
• Se a sequência destes ligantes estiver no sentido anti-horário, o carbono será 
denominado “S” (de sinister).
Idênticas
Enantiômeros
Ácido D-(+) - Tartárico
Diastereoisómeros
Ácido D-(+) - Tartárico
COOH
COOHCOOH
COOH
COOH COOH
COOHCOOH
PROJEÇÃO 
DE NEWMAN
PROJEÇÃO DE 
FISCHER
PROJEÇÕES EM
CAVALETE
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 57
Regras para a definição da ordem de prioridade dos ligantes a um 
carbono assimétrico: 
1 Maior prioridade para o átomo de maior número atômico ligado ao carbono 
assimétrico. 
2 Em caso de isótopos, maior prioridade para o isótopo de maior massa.
 
3 Em caso de empate nos átomos imediatamente ligados ao carbono assimétrico, 
passa-se para os seguintes e aplicam-se as regras 1 e 2 novamente. 
 
4 Em caso de ligações múltiplas, considera-se a existência de múltiplos ligantes. 
 
5 Ligante com configuração (R) tem prioridade sobre ligante com configuração (S). 
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 unidade 0358
Aplicação da nomenclatura R/S a moléculas de monossacarídeos.
 
 
Descritores usados para especificar configurações relativas 
Descritores eritro e treo
Indicam a posição relativa, na projeção de Fischer, dos substituintes 
de dois carbonos assimétricos vizinhos: se estiver do mesmo lado – eritro, se 
estiver de lados opostos – treo. Ex: 
D(-)-treo-2-(2,2-dicloroacetamido)-1-(p-nitrofenil)-(D-treo-Cloran-fenicol) 
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 59
Símbolos α e β
Indicam a posição dos substituintes em um sistema de anéis, rígido: α. 
se o substituinte se localiza para trás doplano e β se o substituinte se localiza 
à frente do plano. Ex: 
 
(9α,11β,16α,17α)-9-Fluoro-11,17,21-tri-hidroxi-16-metilpregna--1,4-dieno-3,20-
diona (DEXAMETASONA) DECADRON (Fosfato Dissódico de Dexametasona)
 
Descritores usados para especificar a configuração de duplas ligações ou 
de sistemas cíclicos 
Descritores cis e trans
Indicam a posição relativa dos susbsituintes dos carbonos de uma dupla 
ligação ou de dois substituintes presentes em uma molécula cíclica: cis indica 
que os substituintes estão do mesmo lado (da dupla ou do anel) e trans que 
estão de lados opostos. 
 
 
D-(+)-Glicose L-(-)-Glicose
Símbolo D e L: nomenclatura usada para determinar a configuração ou posição 
da hidroxila do último carbono assimétrico de açúcares. Se a hidroxila estiver para 
direita escreve-se D, se estiver para esquerda escreve-se L. O sinal de (+) e/ou (-) 
diz respeito ao giro do plano de polarização da luz: (+) = dextrógiro; (-) = levógiro.
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 unidade 0360
Símbolos (E) e (Z) (Entgegen, Zuzammen)
Indicam a posição relativa dos susbsituintes de maior prioridade de cada 
um dos carbonos de uma dupla ligação: a letra E indica que estes substituintes 
estão do mesmo lado (da dupla) e a letra Z indica que estão de lados opostos. 
 
Descritores usados para especificar a estereoquímica em anéis de seis 
membros 
a) Conformações cadeira, barco e barco torcido 
b) Substituintes axiais (ax) e equatoriais (eq)
 
MOLÉCULAS CUJA QUIRALIDADE SE DEVE À PRESENÇA DE EIXO DE 
QUIRALIDADE
Estas moléculas são quirais, embora não possuam carbonos 
assimétricos, uma vez que, nestes casos, a quiralidade resulta da presença de 
eixo de quiralidade.
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 61
A seguir, são mostrados um eixo de quiralidade e exemplos de tipos de 
moléculas que apresentam esse tipo elemento de quiralidade.
 
A nomenclatura aplicada para denominar um eixo de quiralidade é 
semelhante à nomenclatura R/S. Neste caso, usam-se Ra e Sa em lugar de R e 
S. O subscrito “a” refere-se à palavra eixo em inglês (axis).
Para aplicar esta nomenclatura, classifica-se em ordem de prioridade os 
dois ligantes de uma extremidade do eixo (prioridades 1 e 2) e, separadamente, 
os dois ligantes da outra extremidade do eixo (prioridades 1 e 2 ou 1’ e 2’), e, em 
seguida, observa-se a molécula, em uma projeção ao longo do eixo, semelhante 
à projeção de Newman. Para definir a denominação do eixo, observa-se a ordem 
de prioridade dos ligantes a partir da extremidade mais próxima da visão do 
observador. 
Faz-se então a ligação, na sequência, ligante de prioridade 1, ligante de 
prioridade 2, ambos da extremidade mais próxima do observador, e ligante de 
prioridade 1ou 1’, da outra extremidade. Se esta sequência estiver no sentido 
horário o eixo é denominado Ra; e se estiver no sentido anti-horário será 
denominado Sa, conforme desenhos ao lado:
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 unidade 0362
Exemplos de moléculas com eixo de quiralidade:
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1 Qual o menor número de carbonos que um alcano deve possuir para ser quiral? 
Qual a fórmula molecular correspondente? Desenhe as estruturas, e escreva os 
nomes de todos os isômeros desta fórmula, e indique quais deles são quirais.
2 Considere os seguintes pares de estruturas e identifique a relação entre elas, 
classificando-as como: enantiômeros, diastereoisômeros, isômeros constitucionais 
ou moléculas idênticas. Classifique cada carbono assimétrico como (R) ou (S).
3 Escreva estruturas tridimensionais para cada um dos estereoisômeros 
do aminoácido TREONINA (ácido 2-amino-3-hidroxibutanóico). Indique a 
configuração R ou S de cada centro assimétrico e faça a correlação entre os 
enantiômeros e os diastereoisômeros.
4 Escreva um nome sistemático, incluindo a designação E ou Z, para cada um 
dos seguintes compostos:
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EstErEoqUímiCA DE moléCUlAs orgâniCAs 63
5 Escreva estruturas tridimensionais para cada um dos seguintes compostos:
a) ácido (R)-2-hidroxipropanóico 
b) (R)-2,3-dibromopropanal 
c) ácido-(R,R) 2,3-diclorobutanóico
d) (S)-3-etil-hepta-1-eno-5-ino f) (R)-3-cianociclopentanona 
e) (S) 2-metoxi-2-metil-hexa-3-enal
6 Os itens a seguir referem-se à estrutura mostrada ao lado:
a) Qual o número de estereoisômeros ?
b) Qual o número de enantiômeros ?
c) Desenhe a conformação preferida do isômero mais estável.
7 Um álcool de ocorrência natural, de fórmula C6H12O, exibe uma rotação óptica 
específica de +49,5o. Sob hidrogenação catalítica um mol deste álcool absorve 
um mol de hidrogênio para formar um novo álcool que é opticamente inativo. 
Escreva a estrutura do álcool natural e de seu produto de hidrogenação. 
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 unidade 0464
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HIDROCARBONETOS 65
UniDADE 04
Hidrocarbonetos
Obtém-se um grande número de compostos orgânicos, constituídos somente de carbono e 
hidrogênio, a partir de gás natural, petróleo e carvão. Estes hidrocarbonetos são as matérias-primas 
básicas para muitos dos produtos químicos que o homem usufrui em seu dia-a-dia. Apesar de sua 
composição elementar simples, esses compostos mostram uma extraordinária diversificação em 
estruturas e comportamento. Neste capítulo estudaremos sobre as informações gerais e propriedades 
físico-químicas dos hidrocarbonetos, tais como ponto de fusão e ebulição, método de obtenção e 
principais reações químicas dos alcanos e cicloalcanos, alcenos e compostos aromáticos.
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 unidade 0466
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HIDROCARBONETOS 67
HiDroCArBonEtos
Petróleo, principal fonte de hidrocarbonetos
 
Como os compostos de carbono são muito numerosos, é conveniente 
organizá-los em famílias que exibem similaridades estruturais. A classe de 
compostos orgânicos mais simples é a dos hidrocarbonetos. E o que é um 
hidrocarboneto? Em Química, um hidrocarboneto é um composto químico 
constituído essencialmente por átomos de carbono e de hidrogênio, aos quais se 
podem juntar átomos de Oxigênio (O), Nitrogênio (N) e Enxofre (S) dando origem 
a diferentes compostos de outros grupos funcionais.
São conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentes 
características físicas são uma consequência das diferentes composições 
moleculares. Os hidrocarbonetos podem ser divididos em quatro tipos gerais, 
dependendo dos tipos de ligações C-C em suas moléculas: alifáticos, alicíclicos 
ou cíclicos e aromáticos. Estes últimos são classificados separadamente por 
causa de suas características físicas e propriedades químicas.
Atualmente, os hidrocarbonetos são a fonte de energia mais importante 
e indispensável para as necessidades e o desenvolvimento dos países. É sabido 
que os hidrocarbonetos, sob a forma de gás natural ou de petróleo, formam-
se e acumulam-se no subsolo ao longo de milhões de anos. A exploração e 
3-fenil-6-metil-2-ciclopentil- 7-isopropildec-4-eno, um hidrocarboneto complexo.
Em 24 de março de 1989, 
o petroleiro Exxon Valdez, 
proprietário da empresa 
americana Mobil, bateu em 
rochas da baia de Prince, 
no Alasca, por razões pouco 
esclarecidas. Devido ao 
acidente, o barco derramou 
40.000 toneladas de óleo 
nesses mares gélidos, com 
consequências graves 
para os bancos pesqueiros 
e para a fauna marinha. 
Erro humano, negligência 
grosseira, tripulação não 
qualificada levaram a Mobil a 
pagar multas milionárias. O 
caso teve repercussão insólita 
em todo o mundo, criando 
uma grande sensibilidadena 
opinião pública.
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 unidade 0468
a produção dos hidrocarbonetos não só exigem investimentos consideráveis, 
bem como metodologias muito avançadas para se poder trabalhar em condições 
cada vez mais complexas e em regiões de acesso muito difícil.
Os hidrocarbonetos naturais formam-se a grandes pressões no interior 
da terra (abaixo de 150 km de profundidade) e são trazidos para zonas de menor 
pressão através de processos geológicos, onde podem formar acumulações 
comerciais (petróleo, gás natural, carvão etc). As moléculas de hidrocarbonetos, 
sobretudo as mais complexas, possuem alta estabilidade termodinâmica. Apenas 
o metano, que é a molécula mais simples (CH4), pode se formar em condições 
de pressão e temperaturas mais baixas. Os demais hidrocarbonetos não são 
formados espontaneamente nas camadas superficiais da terra.
No capítulo anterior, vimos que a IUPAC vem aperfeiçoando um sistema 
de nomenclatura de compostos orgânicos desde 1892, entretanto a proposta 
atual segue o mesmo princípio básico:
• Cada composto orgânico deve ter um nome diferente;
• A partir do nome deve ser possível esquematizar a fórmula estrutural do 
composto e vice-versa.
Propriedades físicas dos Hidrocarbonetos (HD)
Em geral os membros dessas diferentes classes de hidrocarbonetos 
exibem diferentes comportamentos químicos, como veremos mais adiante. 
Entretanto, suas propriedades físicas são similares em vários casos. O ponto ou 
temperatura de fusão (pf), de Ebulição (te) e o consequente estado físico de um 
composto orgânico dependem de dois fatores principais:
• Das forças intermoleculares existentes entre as moléculas do composto;
• Da massa molecular (e, deste modo, do tamanho) das moléculas do composto.
Uma vez que o C e H não diferem muito nas respectivas eletronegatividades 
(C = 2,5 e H = 2,1), as moléculas HD são relativamente apolares. Além disso, seus 
Pontos de Fusão (pf) e ebulição (pe) são determinados por forças de dispersão de 
London. Consequentemente, os HD em uma série homóloga (hidrocarbonetos 
que diferem entre si por um grupo metileno -CH2-) tendem a tornar-se menos 
voláteis com o aumento da massa molar. Como resultado os HD de massa 
molecular muito baixa, como etano (pe = -89 oC), são gases à temperatura 
ambiente; àqueles com massa molecular moderada, como o hexano (pe = 69 oC), 
são líquidos; e os com massa molecular alta, como o docosano (C22H46; PF = 44 
oC), são sólidos. Essas generalizações, certamente, se aplicam à temperatura 
ambiente (25oC) e pressão atmosférica padrão (760 torr). 
 O METANO (CH4), um 
alcano muito importante, 
ocorre na natureza a partir 
da decomposição, na 
ausência de ar, de material 
orgânico tanto de origem 
animal quanto de origem 
vegetal. É um dos principais 
constituintes do chamado 
gás natural, encontrado em 
jazidas de petróleo ou em 
bolsões, mesmo em regiões 
não petrolíferas. É encontrado 
também em jazidas de 
carvão nos interstícios e nos 
pântanos.
O gás metano, um 
dos subprodutos da 
decomposição de matéria 
orgânica de aterros sanitários 
e estações de tratamento de 
esgoto, sempre foi um dos 
maiores responsáveis pelo 
efeito estufa. Mais de 20 
vezes mais poluidor que o 
famoso dióxido de carbono 
(CO2). O gás metano, com 
as tecnologias adequadas, 
pode se tornar uma fonte 
preciosa de energia. Alguns 
projetos, inclusive em cidades 
brasileiras, já estão em 
prática e dando resultados 
satisfatórios. Se manejada 
de forma controlada e 
responsável, essa captação 
de energia é uma forma 
excelente de sustentabilidade, 
pois o lixo é um dos grandes 
problemas mundiais em 
busca de uma solução 
concreta e rápida.
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HIDROCARBONETOS 69
Lembram de gases reais: desvio do comportamento ideal? Em 
temperaturas suficientemente altas e pressões suficientemente baixas, todos os 
alcanos, por exemplo, tornam-se gases.
Solubilidade: Quanto à solubilidade, os alcanos, sendo moléculas 
apolares, dissolvem-se apenas em solventes apolares, como benzeno e em 
outros alcanos líquidos (gasolina, querosene etc.). A regra geral que explica a 
solubilidade com base na polaridade das moléculas é que “semelhante dissolve 
semelhante”. Em outras palavras, substâncias polares dissolvem em solventes 
polares e substâncias apolares dissolvem em solventes apolares.
Alcanos e cicloalcanos
Temos visto que hidrocarbarbonetos alifáticos saturados têm fórmulas 
empíricas CnH2n + 22. O termo cicloalcanos é frequentemente usado para 
descrever hidrocarbonetos cíclicos saturados. Alcanos monocíclicos têm fórmula 
empírica CnH2n + 2. 
Alcanos são relativamente estáveis a reações químicas; embora alguns 
processos industriais em larga escala envolvam transformações iônicas e 
radicalares de alcanos a altas temperaturas ou na presença de catalizadores; 
veremos que hidrocarbonetos saturados são comumente empregados com 
solventes “inertes” no laboratório.
Por serem compostos apolares, as forças de London que mantêm as 
moléculas dos alcanos unidas são muito mais fracas e possuem curto raio de 
ação que as ligações dipolo-dipolo e ocorrem entre moléculas polares tal como 
HCl. As forças de London atuam apenas entre partes de moléculas vizinhas que 
se encontrem em contato, ou seja, entre as superfícies das moléculas. Deve-
se esperar, portanto, que quanto maior for a molécula, e consequentemente 
a área superficial, maiores serão as forças intermoleculares. Assim, algumas 
propriedades físicas, como o pf e o pe crescem à medida que aumenta o número 
de átomos carbonos na cadeia (ver Tabela 4.1).
À temperatura ambiente, os n-alcanos com até quatro carbonos são gasosos; 
de cinco a dezesseis carbonos são líquidos; e acima de dezessete são sólidos. Os 
alcanos isômeros apresentam diferenças no pe e pf. Por exemplo, o butano tem 
pe = -138 oC e o isobutano tem pe = -159 oC.. Pode-se generalizar que, para alcanos 
isômeros, aquele que tiver maior número de ramificações terá menor ponto de ebulição. 
Imagina-se que, pela inserção de cadeias laterais, a molécula tende a aproximar-
se da forma esférica, o que diminui sua superfície de contato entre as moléculas e 
consequentemente diminuem as forças de atração intermoleculares. A densidade 
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 unidade 0470
dos alcanos aumenta inicialmente com a massa molecular, mas tende depois 
para um limite de cerca de 0,778, sendo todos, afinal, menos densos que a água. 
A Tabela 1 mostra algumas propriedades físicas dos alcanos e cicloalcanos.
Cicloalcanos (também chamados naftenos, especialmente se originados 
de petróleo) são tipos de alcanos que apresentam um ou mais anéis de átomos 
de carbono. Em muitos aspectos, a química dos cicloalcanos é parecida com 
a química dos n-alcanos: ambos são apolares e bastante inertes. Entretanto, 
existem diferenças importantes entre eles. Observa-se, por exemplo, que, quando 
se comparam essas propriedades físicas em uma série homóloga de alcanos 
com número par de átomos de carbono e uma série homóloga com número 
ímpar de átomos de carbono, não há uma variação regular com o aumento da 
massa molar, porque as formas diferentes desses compostos fazem com que 
o empacotamento nos cristais seja diferenciado. Quanto mais compacto é o 
acomodamento entre as moléculas, maior é a energia necessária para quebrar 
a rede cristalina e fundir a substância.
Ao contrário dos isômeros constituicionais butano e isobutano, que 
têm seus átomos ligados em uma ordem diferente, as ligações dos átomos 
nos dois isômeros do 1,2-dimetilciclopropano têm a mesma ordem. Esses dois 
cicloalcanos apresentam um tipo de estereoisômeros denominados isômeros 
cis-trans. Melhores detalhes sobre isômeros constitucionais e estereoisômeros 
foram apresentados no capítulo sobre estereoquímica mais adiante.
Problema 1 - Por que o pf de uma sériehomóloga de alcanos com 
número par ou impar de átomos de carbonos crescem de forma linear com o 
aumento da massa molar, entretanto quando se desenha em mesmo gráfico a 
curva de pf dos alcanos com número par de átomos de carbono e a curva de 
pf dos alcanos com número ímpar de átomos de carbono não se observa uma 
sobreposição dessas curvas? (Ver gráfico acima). 
Alcanos com número par de átomos 
de carbono caem em uma curva 
de ponto de fusão (pf) que é maior 
que a curva de pf de alcanos 
com número ímpar de átomos de 
carbono.
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HIDROCARBONETOS 71
Hidrocarbonetos Insaturados
São hidrocarbonetos que possuem uma ou mais ligação dupla (C=C). 
Normalmente o estado físico pe e pf das demais séries de hidrocarbonetos – 
alcenos, dienos, alcinos, ciclanos e aromáticos – acompanham as mesmas 
ideias. Alguns alcenos de baixa massa molar são gases e têm importância 
na indústria petroquímica. Industrialmente, os alcenos são obtidos a partir do 
craqueamento de alcanos encontrados no petróleo:
 
A indústria de polímeros forma 
um dos maiores segmentos de 
produtos químicos. Diferentes 
alcenos podem ser usados como 
matéria-prima de Polímeros. O 
alceno mais simples é o eteno, 
que, em 1985, ocupava o sexto 
postos na produção química nos 
EUA, encontrado principalmente 
em poços petrolíeros. É 
usado como combustível, no 
amadureimento articial de frutos, 
como narcótico e na fabricação 
de plásticos como o polietileno.
 
 
O mirceno, α-pineno carvona 
são monoterpenos (alcenos – 
com uma ou mais insaturações) 
encontrados em alta abundância 
relativa em óleos essenciais de 
muitas plantas aromáticas. 
Se uma substância possui 
ligações duplas conjugadas 
suficientes, ela vai absorver 
luz visível (λmax > 400 nm) 
e a substância será colorida. 
O ᵦ-caroteno, precursor da 
vitamina A, é uma substância 
laranja encontrada em cenouras, 
damasco e batatas-doces. O 
licopene é vermelho e pode 
ser encontrado em tomates, 
melancias etc.
Tabela 4.1. Propriedades Físicas de alguns Hidrocarbonetos mais comuns
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 unidade 0472
A maioria dos alcenos comuns usados em laboratórios são líquidos com 
odores pungentes. Como os alcanos, os alcenos são relativamente apolares os 
quais são insolúveis em água. As propriedades físicas de alguns hidrocarbonetos 
insaturados são apresentadas na Tabela 4.2. 
A principal característica de um alceno é, sem dúvida, a dupla ligação. A 
hibridação do carbono ligado pela dupla é sp2, o que lhe confere uma estrutura 
geométrica trigonal plana. A energia contida em uma ligação dupla C=C está 
em torno de 100 kcal, evidentemente, mais forte que uma ligação simples. O 
fato de os carbonos estarem mais fortemente ligados entre si faz com que a 
distância da ligação seja menor. A ligação dupla é o grupo funcional ou centro 
de reatividade de um alceno. Pode-se estabelecer que a fórmula geral para um 
hidrocarboneto é CnH2n + 2, menos dois hidrogênios para cada ligação π e/ou 
ciclos na molécula. 
Níveis de energia relativa (estabili-
dades) de três alcenos que podem 
ser hidrogenados cataliticamente 
ao butano. O calor liberado numa 
reação de hidrogenação é chamado 
calor de hidrogenação. As reações 
de hidrogenação são exotérmica 
(∆H é negativo). A estabilidade 
de um alceno pode ser facilmente 
medida avaliando seu calor de 
hidrogenação. Observe que quanto 
maior é estabilidade da substância, 
mais baixa é sua energia e menor é 
seu calor de hidrogenação.
Tabela 4.2 - Proriedades físicas de alguns alcenos e cicloalcenos.
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HIDROCARBONETOS 73
O número de ligações pi ou ciclos são chamados de grau de insaturação. 
Logo, se conhecemos a fórmula molecular de um hidrocarboneto, podemos 
determinar quantos ciclos e/ou ligações pi que determinado hidrocarboneto 
possui. 
Problema 2 - Determine o grau de insaturação e desenhe pelo menos três 
estruturas possíveis para as substâncias com as seguintes fórmulas moleculares:
a) C4H8 b) C12H20 c) C12H20 c) C6H10
Resolução a): Se não houvesse nenhuma insaturação ou ciclo o composto teria 
fórmula geral CnH2n + 2 = C4H2 x 4 + 2 = C4H10. Subtraindo essa fórmula C4H10 
da fórmula do composto dado no problema C4H8, obtém-se uma deficiência de 
2H, que equivale a uma insaturação ou a um ciclo. Isso sugere as seguintes 
estruturas:
Isômeros Geométricos: como a rotação em torno da ligação dupla, devido à alta 
energia (cerca de 260 kJ/mol), é restrita nesses compostos; eles podem existir 
como estereoisômeros (isômeros com átomos conectados na mesma ordem, 
mas com arranjo tridimensinal diferente). Para esses isômeros geométricos, 
utilizam-se dois tipos diferentes de nomenclatura: o sistema cis-trans e o 
sistema E-Z. 
Por exemplo, tanto o but-2-eno como o pent-2-eno podem existir em 
duas formas diferentes: isômeros cis apresentam os hidrogênios do mesmo 
lado da dupla, enquanto que os isômeros trans têm seus hidrogênios de lados 
opostos da ligação dupla. 
 
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 unidade 0474
A isomeria geométrica E (do alemão Entgegen, “opostos”) - ocorre 
quando os carbonos de rotação impedida são ligados a dois grupos diferentes, 
podendo ser os quatro grupos diferentes entre si. Os isômeros Z (do alemão 
Zusammen, “juntos”) apresentam os grupos de maior prioridade do mesmo lado 
da ligação dupla; já os isômeros E apresentam os grupos de maior prioridade em 
lados opostos da ligação dupla. As prioridades relativas dependem do número 
atômico dos átomos ligados diretamente ao carbono sp2.
 O sistema de nomenclatura E-Z também pode ser aplicado a compostos 
cíclicos, em casos como o esquematizado a seguir:
Os isômeros geométricos diferem entre si em algumas propriedades 
químicas, especialmente quanto à velocidade das reações, mas diferem 
principalmente nas propriedades físicas, tais como índices de refração, 
solubilidade, densidade etc. Também o número de ramificações existentes no 
alceno pode conferir-lhe estabilidade: quanto maior o número de grupos alquilo 
ligados aos carbonos da dupla ligação, mais estável será o alceno.
Os alcenos que apresentam o fenômeno da isomeria geométrica podem 
apresentar diferenças em seus pequenos momentos de dipolo. Os isômeros 
trans geralmente apresentam μ = 0. Já os isômeros cis revelam um pequeno 
valor para μ. Isso porque os isômeros trans possuem grupos iguais em posições 
opostas, gerando, portanto, efeitos indutivos equivalentes que se anulam, o que 
não ocorre com os isômeros cis. 
Alcinos
São os hidrocarbonetos acíclicos (CnH2n - 2) que contêm pelo menos 
uma ligação tripla entre dois átomos de carbono. O membro mais simples desse 
grupo é o etino (acetileno). Têm baixa polaridade e apresentam propriedades 
físicas semelhantes às dos alcenos e alcanos. Os alcinos têm maior acidez em 
relação aos alcenos e aos alcanos, devido a sua ligação tripla, que proporciona 
maior força de ligação entre os átomos de carbono, deixando a molécula de 
alcino com maior capacidade de liberar prótons. 
O acetileno (que pertence à 
classe dos alcinos e também 
conhecido como etino) é usado 
em grande escala na fabricação 
de borrachas sintéticas, 
plásticos, como o PVC e PVA, 
e ainda de fios têxteis para a 
produção de tecidos. Também, 
uma parte boa do acetileno 
é usada como o combustível 
dentro de soldadores, devido às 
altas temperaturas alcançadas.
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HIDROCARBONETOS 75
O alcino de maior importância industrial é precisamente o membro mais 
simples da família - o acetileno (etino), preparado pela ação da água sobre o 
carboneto de cálcio. 
Embora os alcinos não sejam abundantes, ocorrem emalgumas 
plantas e outros organismos. A primeira substância a ser isolada, em 
1826, foi o éster de desidro-matricária, da flor da camomila. Mais de 1000 
compostos naturais com ligações triplas já são conhecidos, alguns dos quais 
são fisiologicamente importantes. Algumas etinil-cetonas naturais, como 
a capilina, um óleo encontrado no crisântemo, por exemplo, têm atividade 
fungicida.
Os alcinos sofrem típicas reações de adição eletrofílica, assim como 
os alcenos, e pela mesma razão: a reatividade dos elétrons pi. As reações 
de adição ocorrem em condições muito semelhantes e obdecem as mesmas 
regras de regioquímica e estereoquímica. 
Reagentes como HX e X2 podem se adicionar por etapas. A adição de 
água a uma das ligações pi, entretanto, produz algo novo: o enol resultante 
se rearranja (tautomeria) a um aldeído ou a uma cetona. Por fim, os alcinos 
terminais têm um tipo de reação que dificilmente ocorre com os alcenos ou 
com os alcanos. Por causa da maior acidez de seu hidrogênio terminal, o 
ânion resultante é capar de reagir com diferentes carbonos eletrofílicos.
Hidrocarbonetos Aromáticos (HA)
O benzeno é o mais importante dos compostos aromáticos. Muitos 
HA e, em especial, o benzeno podem ser encontrados no alcatrão da hulha 
e no petróleo. Na natureza, vegetais e muitos outros organismos vivos são 
fontes de HA. 
Essa estrutura é plana, pois só existem carbonos sp2, e o ângulo de 
ligação entre eles é de 120o, todas as ligações têm comprimento de 1,39Å. Os 
seis elétrons pi são compartilhados por todos os seis carbonos, (Figura 4.1). 
Substâncias como o benzeno, que possui alta estabilidade, são denominadas 
HA. 
Muitas drogas têm sido 
modificadas por síntese, para 
incluir substituintes Alcino, 
porque estes compostos muitas 
vezes são mais facilmente 
absorvidos pelo organismo, 
menos tóxicos e mais ativos 
do que os alcenos ou alcanos 
correspondentes. O 3-metil-pent-
1-in-3-ol, por exemplo, tem sido 
usado como um hipnótico sem 
prescrição, e vários outros alcióis 
tem eficiência semelhante:
 
 Grupos funcionais ENEDIINO 
(-C ≡ C-CH=CH-C ≡ C-) e 
trissulfeto (RSSSR), altamente 
reativos, caracterizam uma 
classe de agentes antibióticos e 
antitumorais naturais que foram 
descobertos no fim da década 
de 1980, da qual são exemplos a 
caliqueamicina e a esperamicina:
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 unidade 0476
Como o benzeno, muitos HA policíclicos são cancerígenos. O benzo(a)
pireno, por exemplo, é molécula gerada pela queima da gasolina e óleos, 
incineração de lixo, incêndios florestais, cigarros, charutos e carnes assadas.
O calor de hidrogenação, extremamente baixo, indica uma energia 
de ressonância, ou aromaticidade, de cerca de 30 Kcal/mol. Quanto maior 
for o número de contribuintes de ressonância relativamente estáveis e quanto 
mais equivalentes se apresentarem, maior é a energia de ressonância de uma 
substância. 
Cátions alílico e benzílicos (e radicais) têm elétrons deslocalizados, 
portanto são mais estáveis que carbocátions (e radicias) similarmente 
substituídos.
Figura 1 - Diferentes maneiras de representar o anel benzeno. Em B os seis orbitais p se sobrepõem 
para formar uma nuvem de elétrons pi localizada acima e abaixo do plano médio da molécula; em C 
o mapa de potencial eletrostático mostra que o anel é relativamente rico em elétrons e que a densi-
dade eletrônica é a mesma em todos os seis carbono.
+ H2  ∆H = -28,6kcal
+ 2 H2  ∆H = -55,4 kcal
 (previsto: -57,2)
+ 3 H2  ∆H = -49,8 kcal
 (previsto: -85,8)
Figura 4.2 - Calores de hidrogenação evidenciam a alta estabilidade do benzeno. Os valores experi-
mentais para o ciclo-hexeno e 1,3-ciclo-hexadieno permitem estimar o valo ∆ H para o “1,3,7-ciclo-
hexatrieno” hipotético (-85,8 Kcal).
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HIDROCARBONETOS 77
∆
Ponto de Fusão, Ebulição e Solubilidade: como compostos de baixa 
polaridade, apresentam basicamente as mesmas características dos demais 
hidrocarbonetos. Os pontos de fusão dos aromáticos são relativamente mais 
elevados que os equivalentes alicíclicos, devido ao fato de as moléculas 
aromáticas serem planas, o que permite uma melhor interação intermolecular. 
Quanto mais elevada for a simetria de um composto, tanto melhor será a 
ordenação segundo uma rede cristalina; por isso tanto mais alto será o ponto de 
fusão e mais baixa será a solubilidade. Observem-se, por exemplo, os pontos de 
fusão dos isômeros do xileno (dimetil-benzeno): orto-xileno: -25 oC; meta-xileno: 
-48 oC; para-xileno: 3 oC.
Componentes da fumaça do cigarro. A brasa de um cigarro atinge temperaturas por volta de 850 °C, sufi-
cientes para produzir reações químicas que liberam mais de 4.700 substâncias em cada tragada. Um fumante 
que consome em média 1 maço de cigarros por dia terá dado 100.000 tragadas em um ano. Aproximadamente 
400 substâncias, entre as 4.000, são tóxicas - incluindo o monóxido de carbono e a nicotina. Essas substâncias 
representam uma grande agressão aos lábios, à língua, ao nariz, à corrente sanguínea, aos pulmões e ao cora-
ção do fumante. Acetona, formaldeído, óxido nítrico, gás cianídrico, metanol, amônia e substâncias aromáticas, 
tais como: anilina, antraceno, benzeno, benzopireno, fenantreno, antraceno, naftaleno, etc.
Estrutura da hemoglobina. O monóxido de carbono 
(CO) liga-se ao ferro presente na hemoglobina do sangue 
com intensidade 250 vezes maior que o gás oxigênio (O2). 
Isso reduz em aproximadamente 8% a capacidade do 
sangue de transportar O2 para as células. Em resposta 
a essa redução, o corpo aumenta a produção de células 
vermelhas, o que acarreta um espessamento do sangue, 
obrigando o coração a um esforço extra para bombeá-lo. 
O CO no sangue de uma gestante priva o feto da quan-
tidade de O2 de que ele necessita para um desenvolvi-
mento normal. Filhos de mulheres que fumam durante a 
gravidez nascem com peso 200 gramas menor, em média, 
do que os de não-fumantes.
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 unidade 0478
Aromaticidade
 Para ser classificada como aromática, uma substância deve ter uma 
nuvem cíclica e ininterrupta de elétrons pi que contenha um número impar 
de pares de elétrons pi (obedecer a regra de Erich Hückel, 4n + 2 elétrons pi, 
sendo n um número inteiro Figura 4.3. Segundo a Teoria do Orbital Molecular 
(TOM), substâncias aromáticas são estáveis porque seus orbitais ligantes estão 
completamente preenchidos, sem elétrons nos orbitais não ligantes ou nos 
antiligantes. Como consequência, por exemplo, do ânion ciclopentadienila e do 
cátion ciclo-heptatrienila apresentam alta estabilidade.
 
Acidez e Basicidade
A doação de elétrons pode afetar a natureza do produto formado em uma 
reação e o pKa de uma substância. Um ácido carboxílico (por exemplo, ácido 
acético) e um fenol são mais ácidos que um álcool (como o etanol). Uma anilina 
protonada é mais ácida que uma amina protonada, porque a retirada de elétrons 
estabiliza suas bases conjugadas, e a perda de um próton é acompanhada do 
aumento na energia de ressonância. Pelo mesmo motivo, o ciclopentadieno é 
muito mais ácido do que o etano:
Figura 4.3 - Alguns exemplos íons com caráter aromáticos, e contribuintes de ressonância do ânion 
ciclopentadienila. Essas estruturas são planares e obedecem a regra de Hückel.
Figura 4.4 - Distribuição dos elétrons nos orbitais moleculares (OM) pi do benzeno e do ânion 
ciclopentadienila. As energias relativas dos orbitais moleculares pi em uma substância cíclica 
correspondem aos níveis relativos dos vértices.
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HIDROCARBONETOS 79
Reações químicas
Teoricamente, milhares de compostos de carbono podem ser formados 
pela adição de um ou mais grupo funcional a um hidrocarboneto. Derivadosde 
hidrocarbonetos podem ser formados quando há uma substituição de um grupo 
funcional em uma ou mais destas posições. Ao longo dos próximos capítulos, 
aprenderemos sobre as propriedades químicas, como e com que reagem, as 
principais classes dos compostos orgânicos. A figura 4.5 apresenta um resumo 
das principais reações químicas.
Figura 4.5 - Síntese dos principais compostos orgânicos.
Estes belos animais são 
chamados Zoanthids (Coral), 
estes podem ser mortais. 
Contêm palitoxina. Palitoxina 
é um produto natural marinho 
incrivelmente complexo, 
que contém 71 CENTROS 
ESTEREOQUÍMICOS. 
É considerado uma das 
mais tóxicas substâncias 
não-peptídeo conhecidas, 
requerendo somente cerca 
de 0,15g/Kg à complicada 
estrutura. Os sintomas típicos 
de intoxicação são politoxinas 
angina - como dores no peito, 
dificuldades respiratórias, asma, 
taquicardia, pressão arterial 
instável, hemólise (destruição 
dos glóbulos vermelhos). O 
início dos sintomas é rápido, e a 
morte geralmente resulta apenas 
minutos depois. A palitoxina tem 
fórmula molecular C129H223N3O54 
e massa molar 2680.13 g/mol. 
Sua estrutura química completa 
foi publicada pelo Prof. Daisuke 
Uemura e colaboradores em 
Nagoya University, em 1982. O 
grupo do professor Yoshito Kishi 
da Universidade de Harvard foi 
o primeiro a sintetizar palytoxin 
em 1994.
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 unidade 0480
Função Química: aprendemos também que cada função orgânica é 
caracterizada por um grupo funcional, ou seja, um grupo de átomos, ligados 
de forma determinada, que confere propriedades químicas semelhantes a uma 
série de compostos orgânicos diferentes. Um determinado grupo funcional 
comporta-se quimicamente quase da mesma forma em todas as moléculas 
das quais faz parte. Um dos grupos funcionais mais simples, por exemplo, é 
o da ligação dupla Carbono-Carbono (C=C). O eteno (H2C=CH2), composto 
mais simples que contém uma dupla ligação, sofre reações muito semelhantes 
ao patchouleno (C15H24), um hidrocarboneto sesquiterpeno presente em óleos 
essenciais extraído de vegetais superiores. Ambas as moléculas reagem com 
Br2 para originar produtos em que um átomo de bromo se liga a cada átomo de 
carbono da ligação dupla (Figura 4.6). 
 
Muitas vezes, em um sistema em reação, existem, por exemplo, mais 
de uma espécie de nucleófilo ou eletrófilo, que então competem para a reação 
com o substrato. No entanto, vários fatores físicos e químicos vão determinar 
qual deles é que vai efetivamente reagir, como, por exemplo, reagentes muito 
volumosos, força ácido-básica etc. Antes de se realizar uma reação, todas as 
características dos reagentes são verificadas, e os reagentes são escolhidos 
convenientemente, dependendo do produto que se deseja obter. Não importa se 
existem possibilidades de formação de outros produtos. O mecanismo tem que 
explicar o que aconteceu realmente na prática. 
Figura 4.6. Exemplo de reações de halogenação de alcenos, adição de bromo a 
ligação dupla.
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HIDROCARBONETOS 81
De forma sucinta, a seguir, estudaremos as principais reações químicas 
dos HD saturados e insaturados e seus mecanismos reacionais. Para entender 
como as reações acontecem, é importante aprendermos sobre tipos principais de 
quebra e formação de ligações, tipos de reagentes e efeitos estereoeletrônicos 
envolvidos nas respectivas reações.
Rupturas de ligações
Nas reações orgânicas é muito comum a formação de grupos 
intermediários instáveis, sendo, portanto, de existência transitória, nos quais 
o carbono não tem efetuadas suas quatro ligações. Estes grupos se originam 
da ruptura de ligações entre átomos, que pode ocorrer de modo homolítico ou 
heterolítico. Quando a ruptura é feita igualmente, de modo que cada átomo fique 
com seu elétron original da ligação, temos uma quebra homolítica, que resulta 
na formação de radicais livres.
 
Quando a ruptura é feita de modo desigual, ficando o par eletrônico com 
apenas um dos átomos da ligação, temos uma quebra heterolítica. Essa quebra 
ocorre frequentemente em ligações polarizadas.
 
Classificação dos reagentes
As espécies químicas que se combinam com os compostos orgânicos 
são classificados em dois tipos: eletrófilo (E+) e nucleófilo (:Nu). 
O eletrófilo (E+) é uma espécie que possui afinidade por elétrons, e se 
liga a espécies capazes de fornecer-lhe esses elétrons. O eletrófilo pode ser 
um cátion ou uma molécula com deficiência eletrônica (com orbital vazio para 
receber um par eletrônico). Quando uma reação é iniciada pela combinação de 
eletrófilo com um reagente orgânico (substrato), temos uma reação eletrofílica.
radical livre
carbocátion carbânion
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 unidade 0482
 
O nucleófilo (:Nu) é uma espécie que possui par de elétrons disponíveis 
para efetuar uma ligação, e se liga a espécies capazes de comportar esses 
elétrons. O nucleófilo pode ser um ânion ou uma molécula com disponibilidade 
eletrônica (com orbital preenchido para coordenar elétrons não-ligantes). Quando 
uma reação é iniciada pela combinação de um nucleófilo com um substrato, 
temos uma reação nucleofílica.
 
Mecanismos de reações orgânicas
Um mecanismo reacional é a descrição, etapa por etapa, do processo 
de quebra e formação de ligações que ocorrem durante uma reação. Fatores 
estereoeletrônicos e a natureza do solvente influenciam no mecanismo da 
reação orgânica. Uma reação orgânica pode ocorrer basicamente de duas 
maneiras: ionicamente ou via radicais livres (espécies instáveis, muito reativas, 
de alta energia). 
Classificação das reações orgânicas
As reações orgânicas podem ser classificadas em: 
1 Adição nucleofílica - reação comum dos compostos carbonilados:
 
2 Adição eletrofílica - comum em alcenos e alcinos:
 
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HIDROCARBONETOS 83
3 Substituição nucleofílica - essa reação é típica dos haletos de alquila:
 
4 Substituição eletrofílica - típica dos compostos aromáticos, e em sua primeira 
etapa um dos grupos do substrato é substituído por um reagente eletrófilo:
 
5 Substituição via radical livre - nessa reação, típica de alcanos, o substrato 
sofre na primeira etapa um ataque por radical livre:
 
6 Reações de eliminação: geralmente, nas reações de eliminação, o substrato 
tem dois de seus ligantes retirados, formando uma insaturação:
 
7 Reações eletrocíclicas (pericíclicas) – típicas dos dienos conjugados e 
derivados, não há formação de cargas sobre nenhum intermediário. O mais 
famoso exemplo é a reação de Diels-Alder:
 
Reações dos alcanos
As reações mais importantes dos alcanos são a pirólise, a combustão e a 
halogenação. A pirólise ocorre quando o alcano é aquecido a altas temperaturas 
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 unidade 0484
na ausência de oxigênio. As ligações C-C e C-H são rompidas, formando radicais 
que se combinam entre si, formando outros alcanos de maior número de C. As 
reações geralmente se dão pela subtração de hidrogênios do alcano, rompendo 
homoliticamente a ligação via radical livre. Forma-se então um radical livre, que 
continua a sequência da reação. A molécula do alcano, todavia, possui diversos 
átomos de hidrogênio, e o produto, que efetivamente se forma, depende de qual 
desses hidrogênios é removido. A estabilidade dos radicais determina a quebra 
da ligação C-H. Estabilidade dos radicais aumenta de acordo: CH3• (∆H0 = 105 
kcal mol-1) < primário (∆ H0 = 101 kcal mol-1) < secundário (∆H0 = 98.5 kcal 
mol-1) < terciário (∆H0 = 96.5 kcal mol-1). A estabilidade dos radicais livres 
pode ser explicada por efeitos de ressonância, por hiperconjugação e por efeitos 
estéricos. Na presença de luz, ou em altas temperaturas, alcanos reagem comhalogênios (Cl2 ou Br2) para formar haletos de alquila:
RCH3(g) + X2(g) RCH2X(g) + HX(g)
 
 
 
 
 
 
 
 
 Conforme visto anteriormente, os hidrocarbonetos não existem somente 
na forma de cadeia linear, mas também como estruturas cíclicas, e suas 
propriedades físicas e reações são muito similares àquelas dos hidrocarbonetos 
lineares.
Problema 3 - Cicloalcanos sofrem reação de bromação conforme mostrado a 
seguir:
Ruptura homolítica do Br2 e formação de bromo nascente
Ataque do radical bromo ao 
hidrogênio e ruptura homolítica da ligação C-H
calor ou luz
O ataque pode ocorrer em diferentes hidrogênios. Isto dependerá
da velocidade relativa de substituição dos hidrogênios
Figura 4.7 - Mecanismo de reação radicalar dos alcanos
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HIDROCARBONETOS 85
a) Considerando os produtos formados, a – d, o que se pode afirmar a respeito 
da estabilidade relativa dos anéis com três, quatro e cinco átomos de carbono? 
Justifique.
b) Dê o nome dos compostos orgânicos formados nessas reações.
Nitração – os alcanos podem ser nitrados, utilizando-se ácido nítrico concentrado 
em condições enérgicas (aprox. 400 oC), produzindo nitro-compostos:
 
Sulfonação – os alcanos podem ser sulfonados, utilizando-se ácido sulfúrico 
concentrado à alta temperatura, produzindo ácidos sulfônicos:
 
 
Reações dos alcenos
Os alcenos sofrem principalmente reações de adição. Os elétrons pi 
são menos fortemente atraídos pelos núcleos e, portanto, mais disponíveis, 
particularmente para um reagente deficiente de elétrons, ou seja, um eletrófilo. 
Veja a seguir o que ocorre com a insaturação, devido ao efeito da ressonância:
Existem duas possibilidades de reação: a adição nucleofílica e a adição 
eletrofílica. Verifica-se experimentalmente que, talvez devido à alta mobilidade 
dos elétrons pi, uma quase totalidade das reações dos alcenos é iniciada por 
um ataque desses elétrons a um eletrófilo. Portanto, as adições eletrofílicas são 
típicas dos alcenos. 
Preparação de alcenos
Os métodos para a preparação de alcenos geralmente envolvem a 
Captura de um próton
formação do carbânion
Ataque do carbânion ao nitrogênio
e saída de uma molécula de água
nitro isopropano
Captura de um próton
formação do carbânion
Ataque do carbânion ao enxofre
e saída de uma molécula de água
ácido
isopropil-sulfônico
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 unidade 0486
reação de eliminação, tais como desidro-halogenação (I) e desidratação (II):
Reações de hidrogenação
São extremamente lentas, exceto na presença de um catalisador (usa-
se mais comumente C/Pd, PtO2 ou níquel de Raney) capaz de romper a forte 
ligação H-H. A adição de H2 está sujeita a controle estérico, e a face menos 
impedida da ligação dupla, menos substituída, é atacada preferencialmente. A 
reação depende do pH, da temperatura, pressão e/ou solvente. 
 
Reações de adição de HX (X = Cl, Br e I)
O HCl, o HBr e o HI transformam os alcenos nos correspondentes 
haletos de alquila. A reação inicial da ligação dupla nucleofílica com H+ produz um 
intermediário, o carbocátion, o qual reage com o ânion brometo. A regioquímica 
de Markovnikov é observada: o H adiciona-se ao carbono menos substituído 
(mais hidrogenado), e o haleto (X) ao carbono mais substituído. Se a adição HBr 
for feita em presença de peróxidos, a orientação da adição se dá exatamente de 
modo oposto (anti-Markovnikov), ou seja, o H se liga ao carbono secundário e o 
Br no carbono primário.
Ataque da nuvem pi ao hidrogênio
polarizado do HBr e formação do carbocátion
Ataque do nucleófilo ao carbocátion
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HIDROCARBONETOS 87
Reações de halogenação (adição de Cl2 ou Br2)
 O bromo ou cloro adiciona-se a um alceno por meio de um anel de três 
átomos, um íon bromônio ou um íon clorônio intermediários, para formar produtos 
de adição com estereoquímica Anti, figura 4.8. Se a água estiver presente 
durante as reações de adição de halogênio, uma haloidrina será formada.
 
Reações de hidratação
A adição de água a um alceno para formar álcoois é realizada por três 
procedimentos, dependendo do produto desejado. Em meio ácido, os alcenos 
reagem com a água formando álcoois. A oximercuração envolve a adição 
eletrofílica de Hg++ a um alceno, seguido pela reação do cátion com água e 
subsequente tratamento com LiBH4 (Figura 4.9). A reação de hidroboração-
oxidação envolve a adição de borano (BH3), seguida pela oxidação do 
organoborano intermediário com H2O2 em meio básico, para a conversão de um 
alceno a um álcool (Figura 4.9). Os dois últimos métodos são complementares: 
a oximercuração forma o produto de adição de Markovnikov, enquanto a 
hidroboração/oxidação forma o produto de adição syn anti-Markovnikov.
 
Figura 4.8 - Formação de um íon bromônio intermediário pela reação de Br2 com alceno.
Figura 4.9 - Oximercuração de um alceno para produzir um álcool. O produto da reação é um álcool 
mais substituído, correspondendo à regioquímica de Markovnikov 
Equação química geral
mecanismo
íon mercúrio
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 unidade 0488
Reações dos hidrocarbonetos aromáticos
Diferentemente dos alcenos, que sofrem reações de adição, o benzeno 
e seus derivados mais comuns sofrem geralmente reações de substituição 
eletrofílica (Figura 4.11), sendo esta habilidade um bom teste de aromaticidade.
 
A aromaticidade do benzeno faz com que ele sofra reações de substituição 
aromática eletrocíclica. As reações de adição eletrofílicas, características dos 
alcenos e dienos, levariam a produtos de adição não aromáticos muito menos 
estáveis. 
Problema 4 - A adição de bromo a um alceno é exotérmica por cerca de 30 Kcal/
mol (125 KJ/mol), enquanto que a adição ao benzeno é endotérmica por cerca 
de 2,5 Kcal/mol (10 KJ/mol). Justifique essa diferença energética. 
Equação química geral
Mecanismo de formação do 
intermédiário alquilborano
estado de transição
Alquiborano
Figura 4.10 - Hidroboração de alceno. A reação ocorre em uma única etapa, na qual as ligações C-H 
e C-B se formam ao mesmo tempo. 
Figura 4.11 - Diferença de reatividade entre um alceno (ciclo-hexene) e o benzeno
Bromobenzeno
Ácido Benezenosulfônico 
Aquecimento
Aquecimento
Experimento 1. Alcanos sofrem 
reações de substituição 
radicalar na presença de bromo 
e energia solar.
Experimento 2. Os alcenos 
sofrem reações de adição 
eletrofílica, e descolora a 
solução de bromo.
Experimento 3. Por causa de 
sua estabilidade o benzeno 
não sofre reação de adição, 
e não descolora a solução de 
bromo. Entretanto, na presença 
de um catalisador de Lewis 
sofre reação de substituição 
eletrofílica.
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HIDROCARBONETOS 89
Mecanismo reacional
Uma vez que o eletrófilo é gerado, todas as reações de substituição 
aromática eletrofílica ocorrem pelo seguinte mecanismo:
1- A substância aromática reage com um eletrófilo (E+), formando um carbocátion 
intermediário. Essa primeira etapa é relativamente lenta e endergônica, porque 
uma substância aromática está sendo convertida em um intermediário não 
aromático, muito menos estável.
2 - A base retira um próton do carbono que formou a ligação com o eletrófilo. 
Essa segunda etapa é rápida e fortemente exergônica porque a aromaticidade, 
que aumenta a estabilidade, está sendo restaurada.
As cinco reações mais comuns de substituição aromática eletrofílicas e 
um mecanismo geral, representado pela nitração do benzeno, são mostrados .A 
sulfonação é uma reação reversível; o aquecimento do ácido benzenosulfônico 
em ácido diluído remove o grupo sulfônico. Tanto um haleto de acila quanto um 
anidrido ácido podeser usado para Acilação de Friedel-Crafts. Se o carbocátion 
formado a partir de um haleto de alquila usado em uma reação de Alquilação 
de Friedel-Crafts puder se rearranjar, o produto principal será aquele resultante 
do carbocátion mais rearranjado mais estável. Para maiores detalhes sobre as 
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 unidade 0490
demais reações, consulte seu professor ou referências bibliográficas. 
Orientação da segunda substituição no benzeno
A cloração ou bromação do benzeno monossubstituído requer também um 
ácido de Lewis como catalisador. O benzeno pode sofrer mais de uma substituição. 
A primeira substituição ocorre normalmente, com a entrada do eletrófilo no lugar 
de qualquer um dos hidrogênios do anel, já que são equivalentes. Entretanto, 
uma segunda substituição dependerá do substituinte já existente, que então 
irá orientar a entrada do próximo grupo no anel, pela combinação de Efeitos 
Indutivos e de Ressonância. Os grupos substituintes podem ser classificados 
como Ativadores Dirigentes Orto e Para; Desativadores Dirigentes Meta.
Os grupos que doam elétrons por indução e/ou ressonância são 
ativantes e orientam orto-para:
• Fortemente ativadores: -NH2, -NHR, -NR2, -OH. 
• Moderadamente ativadores: -OR, -NHCOR. 
• Fracamente ativadores: Radical fenila, radicais alquila e halogênios.
Os halogênios, embora sejam desativantes, orientam orto-para. 
Figura 4.12 - Principais reações de substituição eletrofílica do benzeno
Figura 4.13 - Efeito indutivo doador e retirador de elétrons de alguns substituintes.
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HIDROCARBONETOS 91
São substituintes que diminuem a densidade eletrônica do anel por 
indução, mas são doadores de cargas por ressonância. Os grupos que retiram 
elétrons por indução e/ou ressonância são desativantes e orientam meta e 
atraem para si elétrons do anel: NO2, NH3
+, NR3
+, SO3H, COOH, COOR, CHO, 
COR, CN etc. Estes grupos geralmente apresentam ligações duplas, triplas ou 
coordenadas.
 
Para predizer o produto principal de uma reação de substituição 
eletrofílica em aromáticos, faz-se necessário analisar todos os intermediários 
catiônicos possíveis e avaliar sua importância relativa. A reação do tolueno com 
um E+ (NO2
+) produz o-nitrotolueno (60%), p-nitrotolueno (36%) e m-nitrotolueno 
com apenas 4% de rendimento (Figura 4.15). Quando um benzeno substituído 
sofre uma reação de substituição eletrofílica, três carbocátions intermediários 
diferentes podem ser formados (orto, meta e para). A estabilidade relativa dos 
três carbocátions permite-nos determinar o caminho de reação preferencial, uma 
vez que, quanto mais estável o carbocátion, menor a energia necessária para 
gerá-lo e maior a probabilidade de que seja o intermediário formado.
 
Figura 4.14 - Efeito de ressonância de alguns substituintes (grupos retiradores e doadores de 
elétrons) ligados ao benzeno
Antioxidantes e Radicais Livres. 
Recentemente, surgiram evidên-
cias de que algumas vitaminas 
e o mineral selênio podem atuar 
como defesas contra certas 
doenças. Quando o oxigênio é 
utilizado pelas reações químicas 
em seu corpo, ele produz, como 
um subproduto, substâncias 
potencialmente prejudiciais 
chamadas radicais livres. Estas 
causam danos aos tecidos e po-
dem levar a alguns males como 
doenças do coração e alguns 
cânceres. Seu corpo possui um 
poderoso mecanismo de defesa 
para prevenir estes danos; mas 
em alguns casos (por exemplo, 
em fumantes), este mecanismo 
está prejudicado. Os anti-
oxidantes, como a vitamina A, 
beta-caroteno (pro-vitamina A), 
vitamina C e E e selênio, são 
capazes de impedir a ação de 
radicais livres.
As doenças relacionadas pelos 
danos causados pelos radicais 
livres ocorrem por varias razões. 
Contudo, ter uma dieta rica em 
alimentos antioxidantes pode re-
duzir o risco de desenvolvê-las.
Vitamina A
A Vitamina E é razoavelmente 
resistente ao aquecimento e a 
ácidos e instável a álcalis, luz 
utravioleta e oxigênio
Vitamina E
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 unidade 0492
Síntese de Benzenos Trissubstituídos
Quando um benzeno dissubstituído sofre reação de substituição eletrofílica, 
o efeito dirigente de ambos os substituintes deve ser considerado. Em geral, 
o substituinte que mais fortemente doar densidade eletrônica ao anel (mais 
ativante), seja por efeito indutivo ou de ressonância, orientará a terceira 
substituição. 
 
Figura 4.15 - Estruturas dos intermediários nas substituições orto, para e meta
Explicação com base na estabilidade do intermediário carbocátion terciário, 
mais estável
tolueno
Ataque orto
Ataque meta
Ataque meta
Carbocátion terciário
Carbocátion terciário
o-nitrotolueno (64%) p-nitrotolueno (38%) M-nitrotolueno (4%)
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HIDROCARBONETOS 93
Substituição aromática nucleofílica
Conforme visto anteriormente, as reações de substituição aromática 
geralmente ocorrem por um mecanismo eletrofílico. Entretanto, os haletos de 
arila, que possuem substituintes retiradores de elétrons, também podem sofrer 
Substituição Aromática Nucleofílica, figura 4.16; as condições reacionais 
tendem a ser relativamente severas. Um nucleófilo forte (base) é geralmente 
requerido. Essas reações são favorecidas por substituintes retiradores de 
elétrons que estabilizam o intermediário carbânion. As substituições nucleofílicas 
trocam um grupo de saída do anel.
 
Problema 5 - Que produto (s) resultaria (m) da nitração de cada uma das 
seguintes substâncias:
a) propilbenzeno b) bromobenzeno c) benzaldeído 
d) ácido benzenosulfônico e) ciclo-hexilbenzeno f) fenol
Problema 6 - Sugira um mecanismo para a reação do cloreto de acetila com o 
benzeno na presença de AlCl3 como catalisador. 
Problema 7 - Qual o produto (s) principal em cada uma das seguintes reações. 
Dê o nome de cada produto.
 
Figura 25 - Sulfonação do m-nitroanisol. O grupo –OCH3 orienta a terceira substituição, pois é melhor 
doador de elétrons (fortemente ativante), facilitando o ataque do E+ (SO3) nas posições orto e para.
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HALETOS ORGÂNICOS 95
UniDADE 05
Haletos orgânicos
Nesta unidade estudaremos as principais características dos compostos orgânicos halogenados, 
origem e suas principais reações químicas. Veremos que as reações de substituição e eliminação, a 
que esses compostos estão sujeitos, estão entre as reações mais versáteis e utilizadas em química 
orgânica. Veremos como essas reações ocorrem, quais suas características e como elas podem ser 
empregadas na síntese de novas moléculas.
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 unidade 0596
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HALETOS ORGÂNICOS 97
HAlEtos orgâniCos
Os haletos orgânicos são compostos que apresentam pelo menos um 
átomo de halogênio ligado a um radical derivado de hidrocarboneto. Esses 
compostos são representados genericamente por: R-X, onde X= F, Cl, Br ou I. 
São importantes não apenas como intermediários orgânicos, mas também em 
diversas aplicações industriais.
Os compostos compostos: tetracloreto de carbono (CCl4), clorofórmio 
(HCCl3), tricloroetano (Cl3CCH3), são amplamente empregados como solventes. 
Cl2CF2 (freon 12) é um gás usado em refrigeradores, usado também como 
propelente em aerossóis. Polímeros halogenados como politetrafluoroetileno 
(teflon) e poli-1,1-dicloroetileno são amplamente utilizados no dia-a-dia.
Diversos pesticidas, que foram largamente utilizados na agricultura, 
são fabricados à base de compostoshalogenados, como os inseticidas DDT, 
clordane dieldrin, e os herbicidas 2,4-D e 2,4,5-T .
Ocorrência e formação
Até a década de 1970, poucos halogenados haviam sido obtidos a 
partir de organismos vivos. Com o crescente estudo da Química de Organismos 
Marinhos (esponjas, corais e algas), as estruturas de milhares de compostos 
halogenados obtidos dessa fonte já foram determinadas. Por exemplo, algas 
vermelhas sintetizam um derivado halogenado tóxico, cujo gosto é horrível, 
porém evitam que os predadores as comam. 
A reação de formação de um haleto orgânico é chamada halogenação. 
Em compostos saturados, a halogenação ocorre na reação de substituição de 
um hidrocarboneto com a substância simples do halogênio:
R-H + X2 → R-X + HX
Por exemplo, na formação do clorometano a partir do metano e do gás 
cloro (Cl2): 
CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl
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 unidade 0598
Propriedades físicas
Como os halogênios (F = 4,0; Cl = 3,5; BR = 2,8; I = 2,5) são mais 
eletronegativos que o carbono (2,5), a ligação C-X é polarizada, de forma que o 
átomo de carbono suporta uma carga parcial positiva, e o halogênio, uma carga 
parcial negativa. Esse fenômeno pode ser responsável por várias propriedades 
físico-químicas desses compostos.
A massa molar influencia no ponto de ebulição e na massa específica 
destes compostos, bem como no número de halogênios presentes. À medida 
que aumenta a massa molar e o número de halogênios na fórmula, tanto a 
massa específica quanto o ponto de ebulição aumentam. Apresentam baixa 
solubilidade em água e são solúveis em solventes pouco polares. A densidade 
dos compostos monoclorados e monofluorados é normalmente menor que 1 g/
cm3, já os monobromados e monoidados possuem densidade acima da água (1 
g/cm3). 
 
Reações químicas
É a ligação polar C-X que provoca o haleto de alquila a sofrer dois tipos 
principais de reações: Substituição e Eliminação. Existem dois mecanismos 
importantes para a reação de substituição:
a) Substituição Nucleofílica Bimolecular (SN2), na qual um nucleófilo é atraído pela 
carga parcial positiva do carbono (eletrófilo). Quando o nucleófilo se aproxima do 
carbono e forma uma nova ligação, a ligação C-X se rompe heteroliticamente (R 
= H, grupo alquila):
b) Substituição Nucleofílica Unimolecular (SN1), na qual a ligação C-X se 
rompe heteroliticamente sem nenhuma assistência do nucleófilo, formando um 
carbocátion. O carbocátion, um eletrófilo, reage com um nucleófilo para formar 
um produto de substituição:
Haletos Orgânicos na 
Medicina: Devido à 
complexidade dos complexos 
cirúrgicos e aos riscos de 
transmissão de alguns tipos 
de hepatite, do Trypanossoma 
cruzi e do HIV, tornam-se 
imperiosas as pesquisas 
no sentido de desenvolver 
substâncias que possam 
substituir o sangue e seus 
derivados. Um tipo destas 
substâncias denominado 
perfluoroquímicos, foi 
inicialmente testado em 
ratos. Seu uso, substituindo 
todo o sangue, não produz 
nenhuma alteração nos 
animais, que continuam a se 
alimentar normalmente, não 
“sangram” com pequenos 
cortes nem desenvolvem 
infecções. Quando, após sete 
dias, o sangue é reposto, 
os animais continuam a se 
desenvolver normalmente. 
Recentemente, nos EUA, o 
FDA aprovou o uso de uma 
mistura perfluorodecalina e 
perfluorotripropilamina como 
substituto de sangue em 
algumas cirurgias cardíacas.
O molusco, chamado lebre 
do oceano, depois de comer 
a alga vermelha, converte 
o derivado original em uma 
substância estruturalmente 
semelhante que passa a usar 
para a própria defesa.
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HALETOS ORGÂNICOS 99
 Independente do mecanismo pelo qual a reação de substituição ocorre, 
ela é chamada de reação de substituição nucleofílica, porque um nucleófilo 
substitui um halogênio. Na verdade, o mecanismo que predomina depende 
de vários fatores, tais como: estrutura do substrato; reatividade do nucleófilo; 
concentração do nucleófilo e o solvente em que a reação é realizada. Embora 
esse tópico seja muito rico, faremos apenas uma breve apresentação de cada 
um dos tipos de reações ilustradas anteriormente, sem entrar em detalhes de 
tais fatores. Para maiores detalhes consulte as referências citadas no final da 
unidade.
Mecanismo SN2 X SN1
Na unidade sobre hidrocarbonetos, apresentamos as principais reações 
orgânicas, e mostramos alguns detalhes mecanísticos sobre as reações dos 
hidrocarbonetos. É importante salientar que entender o mecanismo reacional 
é parte fundamental para o químico, pois ele poderá controlar as condições 
reacionais de modo a obter um produto cinética ou termodinamicamente 
favorável. E o que isso tem a ver com nosso cotidiano? Conhecendo como 
interferir no meio reacional você poderá produzir um ou outro composto com 
maior rendimento e em menor tempo, que venha ser útil do ponto de vista 
biológico ou farmacológico. Você poderá produzir uma substância nociva ou um 
antídoto.
Em ambas as reações, um nucleófilo substitui um halogênio (X) que 
é chamado grupo de saída. Uma reação SN2 é bimolecular, porque duas 
moléculas estão envolvidas na etapa determinante (etapa lenta) da velocidade 
de reação. Uma reação SN1 é unimolecular – uma molécula está envolvida na 
etapa determinante da velocidade de reação.
Como o mecanismo de uma reação é determinado? Podemos aprender 
muito sobre mecanismo de uma reação, estudando sua cinética – o fator que afeta 
Aplicações Práticas
O DDT é um dos mais conheci-
dos inseticidas de baixo custo. 
Ele foi utilizado inicialmente, 
à época da 2ª Guerra Mun-
dial, para controlar doenças 
transmitidas por insetos, tais 
como Malária, Tifo e Febre 
Amarela. Em muitas partes do 
mundo, seu uso foi proibido por 
apresentar efeito acumulativo 
no organismo e por ser capaz 
de interromper o equilíbrio 
natural do meio ambiente, 
envenenando alimentos, como 
verduras, carnes e peixes, 
e, ainda, enfraquecendo as 
cascas de ovos das aves. 
Atualmente, o uso do DDT, 
embora permitido no Brasil, 
é bastante controlado, sendo 
necessárias a autorização e a 
supervisão de um agrônomo 
para a sua compra e utilização. 
O comprador desse produto 
deve assinar um documento, 
comprometendo-se a usá-lo 
na dosagem indicada e com 
os equipamentos de proteção 
necessários a sua aplicação.
Durante a produção desse 
composto, porém, ocorre a 
formação de um contaminante 
muito perigoso, o derivado 
clorado mais tóxico conhecido: 
a dioxina.
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 unidade 05100
a velocidade da reação. No passado, alguns pesquisadores avaliaram os fatores 
que interferiam em centenas de reações, repetidas vezes, avaliando inicialmente 
a relação entre velocidade e concentração dos reagentes, e escreveram duas 
leis de velocidade:
I) Uma em que a velocidade da reação depende de ambos os reagentes 
(segunda ordem), substrato (haleto de alquila, R-X) e nucleófilo (base, Nu-): 
V ∞ [R-X] x [Nu-] mol L-1 s-1
II) E uma segunda lei em que a velocidade dependia apenas do haleto de 
alquila (reação de primeira ordem). Se dobrasse a concentração do haleto, 
a velocidade também dobraria; mas se a concentração do nucleófilo fosse 
alterada, nenhum efeito na velocidade da reação era observado. 
V ∞ [R-X] mol L-1 s-1
Na reação do tipo SN2, o nucleófilo de entrada se aproxima do haleto 
com ângulo de 180oC do grupo de saída, resultando em uma inversão de 
configuração no átomo de carbono do tipo guarda-chuva, 
Figuras 5.1 e figura 5.2 - A reação é fortemente inibida pelo aumento 
do volume estérico do reagente. São favorecidas com substratos primários e 
secundários, e na presença de solvente aprótico e de alta constante dielétrica 
(DMS, DMF).
 
Figura 5.1 - A reação SN2 acontece em uma única etapa com o Nu se aproximando a 180
oC em 
relação ao grupo de saída.
 
O gás mostarda foi utilizado 
durante a 1ª Guerra Mundial 
e em lutasmilitares na 
Etiópia, em 1936. Os 
Estados Unidos produziram 
e estocaram uma grande 
quantidade deste composto, 
desde a 2ª Guerra Mundial. 
É um veneno mortal, que 
provoca graves ulcerações e 
irritações na pele, nos olhos 
e no sistema respiratório, 
além de lesões neurológicas 
e gastrointestinais, e 
destruição de tecidos e vasos 
sanguíneos. 
Como haleto primário, o gás 
mostarda é altamente reativo 
ao deslocamento SN2 pelo 
grupo amino nucleofílico da 
proteína. Ele age por meio de 
um íon sulfônio intermediário, 
da mesma maneira que a 
S-adenosilmetionina, quando 
reage com a Norepinefrina 
durante a síntese biológica 
da adrenalina (A adrenalina 
é um hormônio e um 
neurotransmissor).
Saiba mais
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HALETOS ORGÂNICOS 101
 Quando os elétrons ocupam o orbital antiligante, a ligação C-X é 
enfraquecida. No estado de transição, ligações parciais existem sobre carbono, 
nucleófilo e o halogênio (o orbital do carbono é essencialmente sp2). Finalmente, 
uma ligação sigma se desenvolve e o halogênio é perdido como ânion (Figura 
5.3).
 
Outros bons grupos abandonadores que podem ser deslocados pelo 
nuceófilo em reações SN2 são:
 
Na reação do tipo SN1, a reação ocorre em mais de uma etapa. A primeira 
etapa envolve a cisão heterolítica da ligação C-X resultando na formação de 
um carbocátion. Essa etapa é endotérmica e mais lenta que a segunda, sendo 
Inversão de configuração de um composto opticamente puro pela reação SN2
Figura 27 - Mecanismo do tipo SN2. Quando o substrato apresenta carbono assimétrico há inversão 
de configuração
Figura 5.2. - Orientação dos orbitais em reações SN2.
Grupos abandonadores: Sulfato e Sulfonato
íon sulfato de metila
íon metanosulfato
(íon mesilato)
íon trifluorometano sulfonato
(íon triflato)
íon 4-metilbenzenosulfonato
(íon p-tolueno sulfonato, íon tosilato)
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 unidade 05102
assim, a etapa determinante da velocidade da reação, por isso a velocidade 
do processo depende apenas da concentração do haleto de alquila (reação 
unimolecular). Ocorre com racemização de configuração no átomo de carbono 
assimétrico. São mais favoráveis com substrato terciário, benzílicos e alílicos. 
Caso o nucleófilo seja neutro, como a água, alcoóis ou aminas, haverá mais 
uma etapa, que envolverá a perda de um próton. Como a etapa determinante da 
velocidade envolve a formação de um carbocátion, quanto mais estável ele for, 
mais rapidamente a reação ocorrerá (Figura 5.4). 
 
Problema 8 - Em relação às reações de substituição em haletos orgânicos:
a) Explique as diferenças entre as reações do tipo SN1 e SN2.
b) Qual desses mecanismos ocorre com inversão de configuração? 
Problema 9 - Forneça o nome dos compostos orgânicos obtidos nas reações 
relacionadas a seguir, e indique, em cada caso, qual tipo de reagente – radical 
livre, eletrófilo ou nucleófilo – envolvido.
a) 2-bromopropano + água → b) monoclorometano + água →
Problema 10 - A primeira síntese química da adrenalina foi feita em 1904, por F. 
Stolz. Partindo do pirocatecol, ele preparou a adrenalona, que foi reduzida a uma 
mistura racêmica de adrenalina, segundo equação química abaixo. Qual dessas 
etapas representa uma reação de substituição nucleofílica? E uma substituição 
eletrofílica?
Figura 5.4 - Mecanismo do tipo SN2. Quando o substrato apresenta carbono assimétrico há inversão 
de configuração
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HALETOS ORGÂNICOS 103
Problema 11 - Justifique as percentagens dos produtos formados nas seguintes 
reações:
 
Reações de eliminação
Conforme mencionado, além da reação de substituição, os haletos de 
alquilas podem sofrer reação de eliminação de HX (X = halogênio). Geralmente 
as reações de eliminação e substituição competem entre si, de modo que é 
comum, sempre que se tentar realizar uma reação de substituição, isolar produtos 
resultantes da reação de eliminação e vice-versa. A reação de eliminação, para 
produzir alcenos, também ocorre por dois mecanismos diferentes: reações E2 
(eliminação bimolecular) e reações E1 (eliminação unimolecular). 
É importante notar que, no caso de haletos com mais de três carbonos, 
podem se formar produtos diferentes, em quantidades variadas. No exemplo a 
seguir, o 2- Bromo butano dá origem a uma mistura de dois alcenos isômeros. O 
produto majoritário, geralmente (porém nem sempre) é o alceno mais substituído, 
termodinamicamente mais estável, seguindo a regra de Zaitsev. 
pirocatecol
cloro-acetilcloreto
adrenalona
amalgama de sódio
adrenalina
dihidroxi ω-cloroacetofenona
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 unidade 05104
As reações de eliminação de HX de um haleto de alquila é um excelente 
método para a preparação de alcenos, porém esse assunto é muito complexo, 
essas reações ocorrem por vários mecanismos diferentes da mesma maneira 
que as reações de substituição. 
Reações E2
Nas reações E2, a base abstrai um H+ de um carbono ao mesmo tempo em 
que o grupo de saída deixa o átomo vizinho. A reação ocorre preferencialmente 
por um estado de transição antiperiplanar, ou seja, todos os cinco átomos que 
participam efetivamente da reação devem estar em um mesmo plano e com um 
ângulo de 180oC entre si, conforme representado na Figura 5.5. Este mecanismo 
ocorre quando o haleto de alquila, mais comumente quando secundário, é tratado 
com uma base forte. A reação E2 segue a lei de velocidade V = K [R-X] x [Nu-] 
mol L-1 s-1.
No caso de se pretender favorecer a reação SN2 sobre a eliminação, 
devem ser utilizadas bases mais fracas. Um exemplo desse efeito da força da 
base é mostrado na figura abaixo.
 
Base
Grupo de saída
Competição EZ e SN2
base forte
alceno
Figura 5.5 - Reação E2 de uma haleto de alquila
Figura 5.6- Competição entre reação E-2 e SN2.
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HALETOS ORGÂNICOS 105
Reações E1
Esta reação tem uma cinética de primeira ordem. A velocidade da reação 
depende somente da concentração do haleto de alquila: V = k [R-X] mol L-1 s-1. 
A reação de E1 tem como características principais (Figura 5.7): 
1 O haleto de alquila se dissocia espontaneamente para produzir o carbocátion 
(etapa determinante da velocidade). 
2 Ocorre em duas etapas: uma lenta e outra rápida, que é o ataque do nucleófilo 
ou base. 
3 Preferencialmente em solventes básicos. Compete com a reação do tipo SN1.
Em geral, as reações E1 e SN1 ocorrem juntas, qualquer que seja o 
haleto de alquila tratado com solvente prótico com um nucleófilo não básico. A 
Figura 5.8 mostra uma reação em que há formação de produto E1 e SN1.
1) Dissociação espontânea do haleto de alquila
2) A perda de um H+ vizinho em uma etapa rápida gera um alceno neutro
carbocátion
etapa rápida
íon hidrônio alceno
Figura 5.7 - Mecanismo geral para as reações E1
Figura 5.8. Competição entre reação E2 e SN2
2-cloro-2-metilpropano
2-metilpropano-2-ol
64%
2-metilpropeno
36%
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 unidade 05106
Problema 12 - Em relação às reações de eliminação dos haletos orgânicos:
a) Explique as diferenças entre as reações do tipo E2 e E1.
b) Por que o bromopropano sofre reação E2 - em etanol-etóxido a 55oC – a uma 
velocidade relativa muito maior do que o bromoetano?
Problema 13 - Os compostos a seguir podem sofrer reações de eliminação ou 
de substituição. Forneça o nome de todos os produtos possíveis dessas reações, 
indicando as condições que favorecem a formação de cada produto.
a) 2-clorobutano b) 3-etil-3-iodopentano
Problema 14 - Com base nos resultados a seguir, explique por que o isômero cis 
sofre eliminação cerca de 500 vezes mais rápidodo que o isômero trans.
Problema 15 - Até aqui, estudamos três tipos de reações orgânicas: adição, 
eliminação e substituição. Analise as equações químicas a seguir e classifique-
as como tal. Demonstre o mecanismo de formação dos respectivos produtos.
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HALETOS ORGÂNICOS 107
16 - Com base nas equações a seguir, explique os produtos formados. 
17 - Em um estudo da cloração do propano, isolaram-se quatro produtos de 
reação (A, B, C e D) de fórmula C3H6Cl2. Quais as estruturas desses compostos? 
Clorou-se mais ainda cada um deles, obtendo-se vários produtos triclorados 
(C3H5Cl3), cujo número se determinou por cromatografia gasosa. No caso de 
A, obteve-se um produto triclorado; no caso de B, dois; nos casos de C e D, 
três. Qual é a estrutura de A? De B? De C e D? O composto C foi obtido por 
outro método de síntese em forma opticamente ativa. Em face deste resultado, 
qual é a estrutura de C? E de D? Por cloração subsequente do composto C, 
opticamente ativo, um dos tricloropropanos (E) obtidos também era opticamente 
ativo, enquanto os outros dois eram inativos. Qual a estrutura de E? E quais as 
dos outros dois?
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 109
UniDADE 06
Álcoois, fenóis e éteres
 Nesta e nas duas próximas unidades, trataremos da química de diversos grupos funcionais 
contendo oxigênio. A interação entre estas importantes classes de compostos (alcoóis, éteres, fenóis, 
aldeídos, cetonas, ácidos carboxílicos e seus derivados) é fundamental para a química orgânica e 
para a bioquímica. Nesta unidade, iniciaremos o estudo destes compostos, tratando dos alcoóis, 
fenóis e éteres que se caracterizam por apresentarem em suas estruturas um átomo oxigênio ligado 
a dois outros átomos sendo, um deles um carbono e o outro um novo átomo de carbono ou de 
hidrogênio. 
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 unidade 06110
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 111
ÁlCoois, FEnóis 
E étErEs
Álcoois e fenóis se caracterizam por apresentarem em suas moléculas 
grupos hidroxilas (um átomo de O ligado a um H). nos álcoois, a hidroxila está 
ligada a uma carbono alifático (R), enquanto que no fenóis ela se encontra ligada 
a um anel aromático( Ar). O éter é uma substânica que tem os dois grupamentos 
alquila ligaods ao mesmo átomo de oxigênio.
R-OH Ar-OH R-O-R’
Álcool Fenol Éter
Álcoois
Classificação
Os álcoois podem ser classificados de acordo com do tipo de carbono ao 
qual a hidroxila está conectada.
Álcool primário – hidroxila ligada a carbono primário.
Álcool secundário – hidroxila ligada a carbono secundário.
Álcool terciário – hidroxila ligada a carbono terciário.
 
Propriedades físicas
As moléculas dos álcoois, por possuírem o grupo hidroxila (OH), 
polar, se ligam entre si por ligações de hidrogênio, os mesmos tipos de forças 
intermoleculares que agregam as moléculas de água umas às outras. Por essa 
razão, os álcoois mais simples (metanol, etanol e propanol) são completamente 
Alguns álcoois
 de ocorrência natural
Mentol (obtido do óleo essencial 
de hortelã-pimenta e usado 
como flavorizante).
Glicose (o mais importante dos 
carboidratos).
Retinol (vitamina A, substância 
importante para a 
química da visão).
Colesterol (principal constituinte 
dos cálculos biliares, precursor 
biossintético de hormônios 
esteroidais).
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 unidade 06112
miscíveis com a água. Nesses álcoois, que são líquidos incolores voláteis e de 
cheiro característico, o grupo OH constitui importante porção da molécula; no 
entanto, com o aumento do número de carbonos, o grupo OH começa a perder 
sua importância relativa, uma vez que a cadeia carbônica passa a se constituir a 
maior parte da molécula. Os álcoois tornam-se cada vez mais viscosos, menos 
voláteis e menos solúveis em água, até chegar a álcoois de massa molecular tão 
elevada que são sólidos e insolúveis em água. Quando o número de hidroxilas 
presentes em uma molécula de álcool aumenta, os pontos de fusão e de ebulição, 
a viscosidade e a solubilidade desses álcoois também aumentam. 
Métodos de obtenção
Os álcoois mais simples, metanol e etanol, podem ser obtidos a partir 
de fontes naturais ou sinteticamente. Até a década de vinte, do século passado, 
o metanol era obtido como subproduto da produção de carvão de madeira, por 
isso era conhecido como álcool da madeira. Atualmente, milhares de toneladas 
de metanol são produzidas sinteticamente, a partir da redução de monóxido de 
carbono com hidrogênio, conforme a equação química a seguir.
 
Grande parte desse metanol é convertida em formaldeído (ver reações 
de álcoois) que, por sua vez, é utilizado na produção de resinas e plásticos.
O metanol é um líquido incolor, venenoso, ponto de ebulição 65°C, 
miscível em água em todas as proporções. A ingestão de cerca de 30 ml é fatal 
e a ingestão de quantidades inferiores pode levar à cegueira.
O etanol é obtido a partir da fermentação de material vegetal rico em 
carboidratos. No Brasil, a principal fonte de etanol é a cana-de-açúcar, da qual 
é obtido por fermentação. O etanol também pode ser obtido, sinteticamente, a 
partir do petróleo, pela hidratação do etileno.
 
Principais métodos de obtenção
Uma reação característica de um grupo funcional serve como um método 
sintético de preparação de outro; assim, algumas já citadas em outras unidades, 
como propriedades químicas de alguns compostos, são reações usadas na 
Para saber mais acesse: 
<www.petrobras.com.br>. 
Clique em “a petrobras” 
e depois em “Espaço 
Conhecer.”
Álcool hidratado 
e álcool anidro
O etanol, quando misturado 
com a água na proporção 
de 95% de álcool e 5% de 
água, forma uma mistura 
azeotrópica ou azeótropa. 
Esta mistura comporta-se 
como um composto puro, 
sendo impossível separar os 
dois componentes através 
da destilação fracionada. 
Por esta razão, o álcool 
puro, chamado álcool 
absoluto, é muito mais caro 
e utiliza-se apenas quando 
estritamente necessário. O 
etanol a 95% em água tem 
PE = 78,15 oC, inferior aos 
pontos de ebulição de seus 
componentes (etanol = 78,3 
oC e água = 100 oC). 
O álcool etílico hidratado 
combustível (AEHC), 
utilizado nos carros a álcool, 
como o próprio nome diz é 
hidratado, ou seja, possui 
água. Esse teor de água é, 
em média, de 7% (a Portaria 
ANP 45/01 fixa o teor 
alcoólico na faixa de 92,6º 
a 93,8º INPM). Este produto 
não é utilizado como aditivo 
à gasolina.
O produto que, por lei 
federal, é adicionado à 
gasolina é o álcool etílico 
anidro (isento de água) 
combustível (AEAC) e, de 
acordo com a Portaria ANP 
45/01, possui teor alcoólico 
mínimo de 99,3º INPM.
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 113
preparação de álcoois.
Formação de álcoois por alcenos 
Em meio ácido, os alcenos reagem com a água formando álcoois:
 
Oxidação branda de alcenos 
O permanganato, em meio neutro ou levemente alcalino, é oxidante brando e 
reage com alcenos formando dióis geminais. A solução aquosa de permanganato 
tem coloração violeta intensa e o MnO2, formado após a oxidação do alceno, 
apresenta coloração marrom escura. Como exemplo desta reação, mostramos a 
seguir a oxidação do propeno:
 
Outros métodos de obtenção de álcoois
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 unidade 06114
Hidratação de epóxidos
A hidratação de epóxidos também produz dióis geminais, como no 
exemplo a seguir. A diferença entre estas duas reações está na estereoquímica 
da reação. Na reação com permanganato,a adição das hidroxilas segue 
estereoquímica “sin”, enquanto que na hidratação de epóxidos a adição se dá 
pelo lado oposto ao oxigênio do epóxido.
 
Reação de aldeídos ou cetonas com reagente de Grignard
Aldeídos e cetonas podem reagir com reagentes de Grignard, seguido 
de hidratação em meio ácido, produzindo álcoois. O reagente de Grignard atua 
como um nucleófilo:
 
Reação de aldeídos ou cetonas com hidreto
Os aldeídos e cetonas podem ser reduzidos com reagentes doadores de 
hidretos (ex: LiAlH4, NaBH4):
 
Reação de éteres com HX
Os éteres, apesar de pouco reativos, podem sofrer ruptura na cadeia, 
originando dois produtos. A reação com ácidos halogenídricos fortes (HX), por 
exemplo, fornece um álcool e um haleto. Veja:
 
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 115
Hidrólise de ésteres
Os ésteres podem ser hidrolisados em meio básico ou em meio ácido, 
resultando um álcool e um ácido carboxílico. A seguir a equação da hidrólise de 
um éster em meio básico:
 Em meio básico, a reação é mais rápida, visto que os íons hidróxido 
adicionados à solução são nucleófilos mais fortes do que a água. A reação em 
meio ácido seria:
 
 
Propriedades químicas
A parte mais reativa da molécula de um álcool é o grupo OH. Um álcool 
pode reagir de duas maneiras: rompendo a ligação O-H ou rompendo a ligação 
C-OH. O grupo OH é um péssimo abandonador, ou seja, difícil de desligar-se 
de uma molécula, uma vez que o grupo hidróxido (OH-) é uma base forte. O 
rompimento da ligação C-OH é facilitada pela utilização de um ácido que protona 
a hidroxila, resultando na formação de um melhor grupo abandonador, a água.
Os álcoois podem comportar-se como ácido ou como base, ambos 
muito fracos, dependendo da natureza do outro reagente. A acidez dos álcoois 
se deve ao hidrogênio da hidroxila; este ligado ao oxigênio é um átomo muito 
eletronegativo. O caráter ácido dos álcoois segue a seguinte ordem: álcool 
primário > álcool secundário >álcool terciário. Isso ocorre por causa do efeito 
indutivo +I do grupo alquilo. Quanto mais grupos alquilas ligados ao carbono da 
hidroxila maior será a densidade eletrônica no oxigênio, e mais fortemente ligado 
estará o hidrogênio.
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 unidade 06116
Principais reações dos álcoois
Desidratação
Os álcoois podem ser desidratados com ácido sulfúrico concentrado 
a quente ou com Al2O3 (alumina). A desidratação pode ser intramolecular ou 
intermolecular, dependendo da temperatura da reação. Se a reação for realizada 
à temperatura em torno de 180oC, o produto principal será um alceno, resultante 
da desidratação intramolecular, uma reação de eliminação; no entanto, se 
a reação for realizada à temperatura de cerca de 140oC, o produto principal 
será um éter, resultante de uma desidratação intermolecular, uma reação de 
substituição.
 
Reação com HX diluído
Os álcoois podem ser tratados com ácidos halogenídricos (HX), 
produzindo haletos, através de uma reação de substituição nucleofílica. :
 
Reação com ácidos (Esterificação)
Uma das reações mais importantes dos álcoois é a esterificação, ou seja, 
a formação de ésteres. Reage-se o álcool com um ácido, a frio, em presença de 
H2SO4 concentrado:
 
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 117
Reação com aldeídos ou cetonas
Reagindo-se um álcool com aldeídos ou cetonas, em meio ácido, pode-
se obter compostos chamados acetais, que são éteres duplos. Veja:
 
Reação com cloretos de ácidos
Reagindo-se um álcool com cloreto de ácido, podemos obter um éster:
 
Éteres
 Os éteres são compostos orgânicos polares, pouco reativos; e, por esta 
razão, muito utilizados como solventes em reações orgânicas.
 Eles podem ser classificados como simétricos ou assimétricos, 
dependendo se dois grupos ligados ao oxigênio são iguais (simétrico) ou não 
(assimétrico). 
 
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 unidade 06118
Propriedades físicas
Sendo o ângulo entre as ligações R-O-R diferente de 180oC, devido ao 
efeito da repulsão dos pares eletrônicos não ligantes do oxigênio, os momentos 
de dipolo das duas ligações não se anulam mutuamente. Por isso os éteres 
apresentam certo momento de dipolo, ainda que pequeno, mas diferente de 
zero. Essa fraca polaridade, no entanto, não exerce efeito considerável sobre o 
ponto de ebulição do éter, sendo aproximadamente igual ao do alcano de massa 
molecular e geometria correspondentes, mas muito menor que o dos álcoois 
isômeros. Isto se deve principalmente ao fato de que nos álcoois é possível a 
formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas, o que não ocorre nos 
éteres. Por outro lado, a solubilidade dos éteres em água é comparável à dos 
álcoois correspondentes, já que, com as moléculas de água, os éteres podem 
formar ligações de hidrogênio através de seus oxigênios e os hidrogênios da 
água.
Os éteres são substâncias muito mais voláteis do que os álcoois 
correspondentes (mais uma vez, devido à ausência de ligações de hidrogênio). 
Os éteres líquidos são incolores, de cheiro agradável. Por apresentarem um 
momento de dipolo desprezível, os éteres podem servir como solventes apolares 
para substâncias orgânicas. 
Métodos de obtenção
Métodos já vistos em outras unidades
• Desidratação intermolecular de álcoois 
• Reação de álcoois com aldeídos ou cetonas 
Novos métodos de obtenção
• Reação de fenóis com haletos
Os fenóis podem ser reagidos com haletos, em meio básico, produzindo 
éteres. Geralmente utilizam-se os iodetos, por ser o iodo um grupo de fácil saída.
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 119
• Reação de haletos com alcóxidos (síntese de Williamson)
Reagindo os haletos com alcóxidos, podem-se produzir éteres:
 
Propriedades químicas
Os éteres são pouco reativos, em virtude da grande estabilidade das 
ligações C-O-C. No entanto, os éteres são altamente inflamáveis, exigindo 
cuidado na sua manipulação. Além disso, em contato com o ar, a maioria dos 
éteres alifáticos transforma-se em peróxidos instáveis. Embora se encontrem 
em baixa concentração, esses peróxidos são muito perigosos, pois podem dar 
origem a explosões violentas durante as destilações que se seguem às extrações 
com éter. A presença de peróxido pode ser identificada pela adição de sulfato 
ferroso e tiocianato de potássio. O peróxido oxida o ferro II a ferro III, o qual 
reage com o íon tiocianato, produzindo um complexo de coloração vermelho-
sangue característica. Essa é também uma maneira de eliminar o peróxido, pois 
ele é reduzido pelo íon Fe2+. Também se pode eliminar o peróxido destilando o 
éter com ácido sulfúrico concentrado.
Poucas reações dos éteres são importantes. Porém, a reação com HX é 
um método interessante para a obtenção de álcoois e haletos.
Fenóis
Os fenóis são compostos que apresentam uma hidroxila ligada a um 
anel benzênico. Os fenóis mais simples podem ser nomeados, usando o anel 
aromático como cadeia principal, e os grupos ligados a ele como substituintes.
 
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 unidade 06120
Propriedades físicas
Os fenóis mais simples são líquidos ou sólidos de baixo ponto de fusão e 
ponto de ebulição elevado, devido à ligação das moléculas, umas às outras, por 
ligações de hidrogênio. São, em geral, pouco solúveis ou insolúveis em água, 
de cheiro forte e característico. São tóxicos e têm ação cáustica sobre a pele. 
A menos que exista na molécula algum grupo suscetível de produzir cor, os 
fenóis são incolores. Oxidam-se facilmente, como as aminas, e muitos fenóis 
apresentam cor devido à presença de produtos de oxidação corados.
A comparação das propriedades físicas dos nitrofenóis isômeros fazressaltar um aspecto importante. 
Notamos que o orto-nitrofenol tem ponto de ebulição bem mais baixo 
e muito menor solubilidade em água que os outros isômeros, além de ser o 
único facilmente destilável em corrente de vapor d’água. Como se explica essas 
diferenças? 
Consideremos primeiramente os isômeros meta e para. Eles têm 
pontos de ebulição mais elevados devido à existência de ligações de hidrogênio 
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 121
intermoleculares. A solubilidade mais elevada se deve à formação de ligações 
de hidrogênio com as moléculas de água. A destilação em corrente de vapor 
depende de a substância apresentar apreciável pressão de vapor à temperatura 
de ebulição da água. 
Observando-se o isômero orto-nitrofenol em um modelo molecular, 
podemos ver claramente que a pequena distância dos grupos NO2 e OH e as 
suas disposições no anel favorecem a formação de ligações de hidrogênio 
intramoleculares, ou seja, uma ponte de hidrogênio dentro da molécula. Neste 
isômero, portanto, as ligações de hidrogênio intramoleculares tomam o lugar das 
ligações de hidrogênio intermoleculares.
Métodos de obtenção
Muitos fenóis simples como o fenol comum, os naftóis e os cresóis 
podem ser obtidos diretamente do alcatrão da hulha. Por isso, em laboratório, 
as reações geralmente objetivam a produção de fenóis com estruturas mais 
complexas.
Hidrólise de sais de diazônio
Os sais de diazônio podem ser transformados em fenóis por hidrólise:
 
Obs.: No sal de diazônio acima não está representado o ânion, mas 
apenas o cátion, que é o importante para a reação. O sal pode ser qualquer um: 
cloreto, sulfato, nitrato etc.
Hidroxilação de haletos aromáticos
Os haletos aromáticos podem ser hidroxilados, de modo que o ataque 
nucleofílico ocorra no carbono polarizado da ligação com o haleto, e não 
capturando um próton. Observe-se:
 
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 unidade 06122
Oxidação do cumeno
Esse é um dos métodos mais importantes e eficazes, utilizado inclusive 
em escala industrial. Trata-se da oxidação do isopropil-benzenol (cumeno). É o 
método industrial utilizado para a produção simultânea de fenol e acetona:
 
Propriedades químicas 
Principais reações dos fenóis
Os fenóis têm caráter relativamente ácido, porém, menos ácido que os 
ácidos carboxílicos (observe-se a comparação da força ácida destes compostos). 
Os fenóis podem ser facilmente diferenciados dos álcoois por meio de alguns 
testes simples em laboratório.
Substituições eletrofílicas
Ao anel aromático do fenol pode ser adicionado um ou mais grupamentos 
funcionais, em reações de substituição eletrofílica, semelhantes às que ocorrem 
com o benzeno (nitração, sulfonação, halogenação, acilação, alquilação). No 
entanto, como o anel apresenta um grupo direcionador orto-para (OH), a entrada 
dos grupamentos serão orientadas nestas posições. 
Reação com haletos em meio básico
Os fenóis podem ser reagidos com haletos em meio básico, produzindo 
éteres. Geralmente utilizam-se os iodetos, por ser o iodo um grupo de fácil saída.
 
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 123
Esterificação
Os fenóis, assim como os álcoois, podem ser transformados em ésteres. 
Geralmente utiliza-se um anidrido ou cloreto de ácido:
 
Reação com amônia
Os fenóis podem reagir com a amônia, produzindo aminas:
 
Sais de fenóis
Conforme já foi dito, os fenóis são compostos relativamente ácidos, e 
podem ser convertidos nos respectivos sais por soluções aquosas de hidróxidos. 
Estes sais são conhecidos como fenóxidos ou fenolatos. Como seria de se 
esperar, os fenóis e seus sais têm características opostas, quanto à solubilidade: 
os sais são solúveis em água e insolúveis em solventes orgânicos. 
A força ácida dos fenóis e a solubilidade dos respectivos sais em água 
podem ser utilizadas tanto em análise quanto em separações. Uma substância 
insolúvel em água, solubilizada por soluções aquosas de hidróxido, mas não 
por soluções aquosas de bicarbonato, tem, por força, de ser mais acídica do 
que a água, mas menos acídica do que os ácidos carboxílicos; a maioria dos 
compostos neste escalão de acidicidade são fenóis. Com base na solubilidade 
em meio alcalino, podem separar-se os fenóis dos compostos não acídicos; 
por meio da insolubilidade em bicarbonato é possível separá-los dos ácidos 
carboxílicos.
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 unidade 06124
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
1 Designe cada estrutura a seguir pelas nomenclaturas usual (quando 
houver) e sistemática (IUPAC).
a) CH3CH2CH2OH b) C6H5OC(CH3)3 c) p-NO2C6H4OCH3 
d) CH3-O-CH2CH3 e) m-BrC6H5OH f) C6H5OCH3 
g) CH3-CH(CH3)-OH h) (CH3)3C-OH
2 Escreva as fórmulas estruturais dos seguintes compostos:
a) glycerol b) álcool benzílico c) o-,m-,p-cresol
d) anisol e) éter fenílico f) éter benzílico
g) hidroquinona h) α- e β-naftol i) furano
j) 2,4-dinitro-fenol k) tetrahidrofurano (THF) l) oxirano
3 Coloque os seguintes álcoois em ordem decrescente de ponto de 
ebulição:
álcool n-butílico, álcool s-butílico, álcool t-butílico e álcool isobutílico
4 Escreva a estrutura formada por duas moléculas de álcool metílico 
ligadas por ligação (ponte) de hidrogênio.
5 Considere os quatro compostos com aproximadamente o mesmo peso 
molecular: 1,2-dimetoxi-etano, éter metil n-propílico, hexano e pentan-1-ol. 
Qual deles você espera ter o ponto de ebulição mais alto? Qual deles deve 
ser o mais solúvel em água? Explique as razões de sua escolha.
6 Escreva as estruturas dos álcoois pentílicos isômeros e dos éteres de 
fórmula C5H12O e: 
a) Designe cada um deles pela nomenclatura sistemática substitutiva.
b) Classifique os álcoois em primários, secundários e terciários e os éteres em 
simétricos e assimétricos.
7 Explique as afirmações seguintes:
a) Os éteres têm ponto de ebulição inferior aos álcoois isômeros;
b) As solubilidades em água dos éteres e álcoois isômeros são comparáveis;
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ÁlCoois, FEnóis E étErEs 125
c) Comparado ao tolueno, o fenol tem ponto de ebulição mais alto e é mais 
solúvel em água.
8 Coloque os seguintes compostos em ordem crescente de acidez. Explique 
sua resposta.
 
9 Que produtos devem ser obtidos nas reações de álcoois primários, 
secundários e terciários, com cada um dos seguintes agentes oxidantes: 
KMnO4, K2Cr2O7 e PCC. 
10 Dê os produtos das seguintes reações:
 a) Etanol+Na→
b) Álcool t-bulítico+HCI→
c) Éter etílico+HBr→
d) Etóxido de sódio em etanol + fenol→
e) Fenol + NaOH→
f) Fenóxido de sódio + HCI→
g) Álcool etílico + acetileto de sódio→
calor
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UniDADE 07
Aldeídos e Cetonas
 Dentre os compostos orgânicos de odores mais potentes e variados, estão as moléculas que 
têm ligação dupla carbono-oxigênio, o grupo carbonila. Neste capítulo, estudaremos duas classes de 
compostos carbonilados, os aldeídos e as cetonas. São muito abundantes na natureza. Contribuem 
para o aroma e o sabor de muitos alimentos e participam das funções biológicas de muitas enzimas. 
A indústria utiliza aldeídos e cetonas como reagentes e solventes em síntese. De maneira geral, você 
aprendeu a nomear esses compostos em capítulos anteriores, nesta unidade estudaremos suas pro-
priedades físicas, métodos de produção, origem e suas principais reações químicas.
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 unidade 07128
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AlDEíDos E CEtonAs 129
AlDEíDos E CEtonAsSubstâncias carboniladas
O grupo carbonila é, provavelmente, o grupo funcional mais importante 
encontrado em substâncias orgânicas e abundantes na natureza. Muitas 
desempenham papel de grande importância em processos biológicos. 
Hormônios, vitaminas, aminoácidos e flavonoides são apenas alguns exemplos 
de substâncias carboniladas que nos afetam diariamente. O grupo acil consiste 
em um grupo carbonila ligado a um grupo alquila ou arila
 
As substâncias carboniladas podem ser divididas, com base em sua 
reatividade, em duas classes: aquelas em que um átomo ou grupo de átomos 
pode ser substituído por um nucleófilo. Tais compostos são chamados derivados 
de ácidos carboxílicos:
 
Aquelas que fazem parte deste grupo, os aldeído e as cetonas, nos quais 
o grupo acila está ligado a um grupo que não pode ser facilmente substituído por 
um nucleófilo. A cetona mais simples é a propanona, amplamente utilizada como 
solvente, enquanto que o aldeído mais simples é o formaldeído, cujo consumo 
anual ultrapassa quatro bilhões de litros.
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 unidade 07130
 
Nesta unidade, estudaremos essas duas últimas classes de compostos 
carbonilados.
Aldeídos e cetonas 
 São estruturalmente semelhantes, ambos apresentam o grupo (C=O). 
Os aldeídos apresentam um grupo alquil ou aril e um átomo de hidrogênio ligado 
ao carbono carbonílico, enquanto as cetonas possuem dois grupos alquil ou aril. 
O aldeído mais simples, denominado formaldeído (CH2O), possui dois átomos de 
hidrogênio ligados à carbonila. São largamente encontrados na natureza, assim 
como em fragrâncias, corantes, hormônios, açúcares etc., conforme ilustrado 
a seguir. Dentre as cetonas aromáticas, merece destaque o cinamaldeído, a 
vanilina e a acetofenona. Esta última é utilizada principalmente como solvente 
na indústria de perfumaria e como intermediária em certas sínteses orgânicas.
 
Propriedades físicas
O grupo carbonila contém uma ligação curta, forte e polar. A hibridização 
dos átomos de C e O do grupo carbonila apresenta hibridização sp2. O ângulo de 
ligação em torno da carbonila é cerca de 120O (Figura 7.1). 
Progesterona
(hormónio sexual
feminino)
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AlDEíDos E CEtonAs 131
À temperatura de 25o C, os aldeídos com um ou dois carbonos são 
gasosos, de três a onze carbonos são líquidos e os demais são sólidos. Aldeídos e 
Cetonas com até 4 átomos de carbonos são solúveis em água, em consequência 
da possibilidade de formação de ligações de hidrogênio.
Devido ao fato de serem compostos polares, os aldeídos e cetonas 
têm temperaturas de ebulição maiores que os hidrocarbonetos de pesos 
moleculares correspondentes, e como não podem formar ligações de hidrogênio 
intermoleculares, apresentam temperaturas de ebulição menores que os álcoois 
de pesos moleculares correspondentes. Comparando-se as cetonas com os 
aldeídos de massa molar semelhante, as cetonas têm temperatura de ebulição 
mais elevadas e são mais solúveis em água, pois suas moléculas são mais 
polares que a dos aldeídos.
A ligação C=C de alcenos tem uma energia de ligação média de 146 
Kcal/mol. Uma vez que a ligação sigma C-C tem uma energia de ligação média 
de 83 Kcal/mol, a energia de ligação pi pode ser estimada em 63 kcal / mol 
(ou seja, menor do que a energia da ligação sigma). A energia de ligação do 
grupo C=O, por outro lado, varia de acordo com sua posição (Tabela 4). A grande 
diferença nos valores de, por exemplo, pe, deve-se a polaridade da ligação C=O.
H2C=O→170 kcal/mole; RCH=O →175 kcal/mole; R2C=O →180 kcal/
mole.
Foto do animal Moschus mos-
chiferus (Disponível em: <http://
en.wikipedia.org>. 
Por razões históricas, algumas 
fragrâncias contêm ingredientes 
inspirados (ou originalmente en-
contrados) pelo odor de glândula 
de uma certa espécie de cervo-
almiscarado. O cervo e a fragrân-
cia são chamados de almíscar. 
Um substâncial contribuinte para 
a fragrância natural é a muscona:
O cervo está ameaçado de extin-
ção, então a maioria do suposto 
almíscar que você cheira é mus-
cona sintética (ou outro odor simi-
lar ao almíscar). 
 Sintetizar macrociclos não é 
fácil, embora atualmente se con-
sigam bons resultados. Observe, 
por exemplo, o artigo sobre a sín-
tese da muscona disponível em: 
http://scienceblogs.com/mole-
culeoftheday/2007/02/muscone_
sixty_percent_of_the_t.php
Figura 7.1 - Orbitais moleculares do grupo carbonila e mapa de potencial eletrostático da acetona, 
mostrando sua distribuição de carga. A ligação dupla é polar devido a maior eletronegatividade do 
oxigênio.
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 unidade 07132
Tabela 1. - Valores comparativos de ponto de ebulição de alcenos e compostos 
carbonílicos.
Composto Massa molar Ponto de Ebulição Solubilidade em água
(CH3)2C=CH2 56 -7.0 ºC 0.04 g/100
(CH3)2C=O 58 56.5 ºC infinite 
CH3CH2CH2CH=CH2 70 30.0 ºC 0.03 g/100
CH3CH2CH2CH=O 72 76.0 ºC 7 g/100
 
96 103.0 ºC insoluble
98 155.6 ºC 5 g/100
Preparação de aldeídos e cetonas
 Os aldeídos e cetonas são normalmente preparados no laboratório por 
clivagem oxidativa de alcenos, por oxidação de álcoois primários, por redução 
parcial de ésteres, clivagem de glicóis. As cetonas são similarmente preparadas 
por clivagem oxidativas de alcenos, por oxidação de álcoois secundários, pela 
acilação de Friedel - Crafts ou pela adição de reagentes diorganocobre a cloretos 
ácidos.
1 Oxidação de álcoois: em meio ácido o KMnO4 é oxidante bastante enérgico 
e leva à ruptura da dupla ligação, quebrando o alceno em moléculas menores. 
Os produtos formados na reação dependem do tipo de carbono da dupla ligação.
2 Ozonólise de alcenos: há quebra da ligação dupla com formação de um 
aldeído e posterior tratamento redutor (por exemplo, com Zn/H3O
+, H2/Pd, íon 
iodeto) ou oxidante (H2O2 e ácido acético) para originar aldeídos e cetonas no 
primeiro caso e ácidos carboxílicos no segundo.
 
CH
2
O
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AlDEíDos E CEtonAs 133
3 Acilação de Friedel-Crafts: esta reação foi apresentada na unidade sobre 
hidrocarbonetos aromáticos; é um método de preparação de arilcetonas.
 
4 Hidratação de alcinos terminais e clivagem de glicóis:
5 Adição de reagentes diorganocobre a cloretos ácidos:
Reatividade dos aldeídos e cetonas
Os aldeídos e cetonas são úteis em síntese orgânica, uma vez que 
eles podem ser transformados em muitos outros compostos. Apresentam 
reatividade química semelhantes. Devido ao caráter dipolar do grupo carbonila, 
um nucleófilo pode adicionar-se ao átomo de carbono carbonílico, e um eletrófilo 
pode adicionar-se ao átomo de oxigênio carbonílico: 
 
 
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 unidade 07134
Um aldeído é menos estável e, portanto, mais reativo que uma cetona, 
porque ele apresenta maior carga parcial positiva em seu carbono carbonílico; 
um hidrogênio é mais retirador de elétrons se comparado com um grupo alquila. 
Como o grupo carbonila confere à molécula uma estrutura plana, a 
adição de um reagente nucleófilo pode ocorrer em dois lados. Isso possibilita 
a formação de racematos (mistura de enantiômeros), caso a molécula seja 
Proquiral (uma molécula que pode ser convertida de aquiral para quiral).
Quanto ao volume do(s) grupamento(s) ligado(s) à carbonila, tanto mais 
facilitada será a reação quanto menor forem esses grupos, devido a um menor 
impedimento estérico. Também a velocidade da reação cresce proporcionalmente 
à intensidade da polaridade do grupo carbonila, pois mais intensa será a carga 
parcial positiva sobre o carbono, e maior será sua afinidade com o nucleófilo.
 
Reações químicas
Neste item, veremos que uma das características mais usual dos aldeídos 
e cetonasé a sua habilidade em sofrer ataque nucleofílico. Em geral, estes 
compostos são intermediários sintéticos importantíssimos para a construção ou 
síntese de moléculas orgânicas complexas. As principais reações de adição 
nucleofílica a aldeídos e cetonas são:
( Eq 42)
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AlDEíDos E CEtonAs 135
I) Sofrem reações de redução com complexos de hidreto metálico (NaBH4 ou 
LiAlH4) para formar álcoois primários e secundários, respectivamente. Esses 
reagentes são as duas principais fontes de hidretos; são sólidos brancos, e são 
preparados pela reação com haletos de alumínio ou boro e ésteres. O LiAlH4 é 
o mais reativo dos dois, reage violentamente com água, solventes próticos e 
outros grupos ácidos, liberando gás H2.
II) A adição de reagentes de Grignard também produz álcoois (terciários e 
secundários, respectivamente), e adição de HCN produz as Cianoidrinas:
III) Os álcoois adicionam-se a grupos carbonilas para produzir os Acetais, os 
quais são importantes como Grupos Protetores (grupos introduzidos na molécula 
para proteger um grupo funcional sensível próximo ao sítio que se deseja alterar 
na molécula). Depois de funcionar como grupo protetor, ele pode ser removido:
 
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 unidade 07136
IV) Os fosforanos adicionam-se a aldeídos e a cetonas para produzir os alcenos 
(reação de Wittig), nos quais a nova ligação C=C no produto fica exatamente 
onde a ligação C=O estava no material de partida. Os iletos de fósforos 
essenciais para a reação de Wittig são facilmente preparados pela reação SN2 de 
haletos de alquilas primários (e alguns secundários) com trifenilfosfina, seguido 
pelo tratamento com uma base. Por causa da carga positiva sobre o fósforo, o 
hidrogênio sobre o carbono vizinho é fracamente ácido e pode ser removido por 
uma base como butil – lítio (LiBu) para gerar o ileto neutro. Por exemplo:
V) A reação de um aldeído ou cetona com uma hidrazina e uma base produz 
um alcano (redução de Wolff-Kishner). Essa reação envolve, inicialmente, a 
formação de um intermediário chamado hidrazona, o qual se decompõe com 
perda de N2, dando origem ao grupo metilênico:
 
VI) As aminas primárias (RNH2) adicionam-se a compostos carbonílicos formando 
as Iminas (R2C=NR) e as aminas secundárias (R2NH) geram as Enaminas 
(R2N-CR=CR2). As iminas são importantes intermediários em muitos caminhos 
metabólicos.
Prof. Dr. Georg Wittig (1897 – 1987, 
Alemão) recebeu o prêmio Nobel 
de Química, em parceria com H. C. 
Brown, em 1979 por seus trabalhos 
com compostos orgânicos contendo 
fósforo.
A reação de Wittig foi um dos 
primeiros métodos de síntese de 
alcenos. Ela usa um composto 
carbonílico como um eletrófilo, que é 
atacado por um “ilídeo de fósforo” (o 
reagente de Wittig).
Estas reações são usadas 
comercialmente na produção de 
numerosos agentes farmacêuticos. 
Por exemplo, a companhia suíça 
de produtos químicos, Hoffmann-La 
Roche, preparou β-caroteno, um 
agente colorante de alimento amarelo 
e fonte nutricional de vitamina A, 
pela reação de Wittig entre a retinal 
e o retinilidentrifenilfosforano
β-caroteno
retinilidenotrifenilfosfaranoRetinal Reação de 
Wing
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AlDEíDos E CEtonAs 137
Problema 17 - Forneça as fórmulas de todos os compostos orgânicos formados 
pelo tratamento da acetaldeído com os reagentes que seguem. Faça o mesmo 
com o ciclo-hexanona.
a) Ag(NH3)2OH (reagente de Tollens) b) CH3OH (excesso), meio ácido
c) NaOH, aquecimento d) LiAlH4, THF, seguido de água
e) CH3MI, seguido por água f) KCN / H2SO4
Problema 18 - O p-nitrobenzaldeído é mais reativo perante a adições nucleofílicas 
que p-metoxibenzaldeído. Explique.
Problema 19 - Dê três métodos para a redução de um grupo carbonila para um 
grupo metileno. Quais são as vantagens e desvantagens de cada? 
Problema 20 - Os aldeídos e cetonas reagem com tióis (grupo protetor), 
produzindo os tioacetais, conforme reagem com álcoois para gerar os acetais. 
Preveja o produto da seguinte reação, e proponha um mecanismo:
Adição nucleofílica conjugada a aldeídos e cetonas α, β insaturados
Os aldeídos e as cetonas α,β-insaturados frequentemente reagem com 
os nucleófilos para gerar o produto de adição conjugada, ou adição 1,4. Esta 
adição conjugada é provocada pelos mesmos fatores eletrônicos responsáveis 
pela adição direta a um composto saturado: o átomo de oxigênio retira os elétrons 
a partir do carbono β, tornando-o, portanto, pobre em elétrons e mais eletrofílico 
que o carbono típico de alceno:
 
a) Adição (1,2) direta - com nucleófilos que são bases fortes (por exemplo, 
C6H5Li, LiAlH4) tendem a formar produtos de adição direta:
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 unidade 07138
b) Adição (1,4) conjugada - com nucleófilos que são bases relativamente fracas 
(por exemplo, NH2CH3, CN
-, CH3SH) normalmente formam produtos de adição 
conjugada:
Problema 21 - Como você pode usar uma reação de adição conjugada para 
preparar a 2-metil-propilciclopentano? Reagentes: Li(n-pr)2Cu/éter, seguido de 
H3O
+
Problema 22 - Organize os seguintes compostos em ordem crescente de acidez:
a) ácido propanóico b) etanol c) propanona d) ácido tricloroacético 
e) propanal
Problema 23 - Indique todos os hidrogênios ácidos (pKa<25) nas seguintes 
moléculas:
Reações de substituição alfa a carbonila
 Os átomos de hidrogênios ligados ao carbono alfa ao grupo carbonila 
são mais acídicos do que a maioria dos hidrogênios ligados a carbono. Este 
efeito é atribuído a habilidade do carbono carbonílico de estabilizar um carbânion 
adjacente. O ânion estabilizado é um ânion enolato e envolve deslocalização 
do par de elétron sobre um sistema de três átomos. Portanto, as soluções de 
aldeídos e cetonas apresentam-se como uma mistura de duas formas isoméricas 
em equilíbrio, conforme tabela 7.2.
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AlDEíDos E CEtonAs 139
 Os equilíbrios mostrados acima deslocam-se para um lado ou outro em 
razão do solvente e do pH do meio. A formação do enol pode ser catalisada tanto 
por ácido (H3O
+, ou qualquer ácido de Lewis) quanto por base: 
 
Embora a quantidade da forma enólica nos equilíbrios seja em geral 
muito pequena, os enóis e enolatos são importantes em várias reações. 
Alquilação de enolatos
 As cetonas que possuem hidrogênios alfa podem ser convertidas em 
enolatos, por tratamento com bases fortes e pouco nucleofílica (KNH2, NaNH2, 
LDA, KH, NaH). Como os enolatos possuem carga negativa, podem atuar como 
nucleófilo reagindo com eletrófilo diversos, como haletos de alquila, halogênios, 
Tabela 7.2- Constante de tautomerização de compostos contendo grupo carbonila; Ke = [enol] / 
[carbonila].
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 unidade 07140
aldeídos e cetonas. Para que a completa conversão ocorra preferencialmente à 
adição nucleofílica, deve ser utilizado um solvente aprótico e é necessária uma 
base forte e estericamente impedida, como LDA.
Alguns eletrófilos, como os citados, ligam-se preferencialmente ao 
carbono, enquanto outros, como ClSiMe3 (muito reativo), ligam-se ao oxigênio. O 
produto é um enol-éter, e a substituição nucleofílica é conhecida como sililação.
 
O exemplo a seguir mostra outro exemplo em que há substituição 
tanto no carbono quanto no oxigênio para o ânion enolato derivado da ciclo-
hexanona. Uma explicação para esta seletividade está além dos objetivos deste 
texto. Entretanto, alguns fatores podem ser considerados, tais como: o ClSiMe3 
é um eletrófilo mais forte (note a diferença de eletronegatividade entre Si-Cl); 
a energia de ligação Si-O (cercade 25 kcal/mol maior do que Si–C) favorece 
termodinamicamente o produto silil enol-éter; em relação à reação de metilação 
SN2, o estado de transição assemelhar-se-á mais com os reagentes do que 
com os produtos, consequentemente a reação do lado da maior carga negativa 
(oxigênio) será favorecida:
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AlDEíDos E CEtonAs 141
Problema 24 - Desenhe as possíveis formas enólicas da estrutura a seguir, e 
comente sobre sua estabilidade.
 
Problema 25 - Sugira um mecanismo para a seguinte reação:
Problema 26 - A vitamina C é um exemplo de composto que existe 
predominantemente na forma enólica. Ela é também conhecida como ácido 
ascórbico. Indique qual dos hidrogênios é mais ácido e explique o motivo da 
acidez. Atribua a configuração absoluta (R-S) aos carbonos assimétricos da 
vitamina C.
 
Adição de Michael 
Assim como outros nucleófilos, os enolatos dão adições conjugadas aos 
aldeídos e cetonas α,β-insaturados, uma reação conhecida como adição de 
Michael. 
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 unidade 07142
 O mecanismo da adição de Michael inclui o ataque nucleofílico pelo 
enolato ao carbono beta de um composto carbonilado insaturado, seguido de 
protonação do enolato resultante. Como o mecanismo indica, a reação funciona 
devido ao potencial nucleofílico do carbono alfa de um enolato e à reatividade 
eletrofílica do carbono beta de um composto carbonilado α,β-insaturado.
 
Reações de condensação carbonílica
Uma reação de condensação carbonílica ocorre entre duas moléculas, 
contendo grupos carbonila, e envolve etapa de adição nucleofílica e substituição 
alfa. Uma das moléculas (o doador) é convertida por uma base em um íon 
enolato nucleofílico, que então se adiciona a um grupo carbonila eletrofílico de 
uma segunda molécula (o receptor). A molécula doadora sofre uma reação de 
substituição alfa, enquanto a molécula receptora sofre uma reação de adição 
nucleofílica. 
Quando o acetaldeído é tratado com uma base forte (por exemplo, 
NaOH, NaOEt ou NaOMe) em solvente prótico, observa-se a formação do 
3-hidroxibutanal (aldol). Se esse produto for submetido a aquecimento 
prolongado, ocorre eliminação de água, resultando no composto carbonílico 
α,β,-insaturado. O produto dessa reação é conhecido com aldol, e a reação 
é denominada condensação aldólica. O mecanismo dessa reação pode ser 
representado conforme ilustra a Figura 7.2.
 
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AlDEíDos E CEtonAs 143
Outro exemplo da aplicação dessa importante reação é encontrado no 
preparo do “flosal”, ingrediente de um perfume francês. O benzaldeído é utilizado 
em excesso para minimizar a autocondensação do heptanal.
 
Essa reação funciona tanto com aldeído quanto com cetonas, que 
possuem pelo menos um hidrogênio alfa. O tratamento da propanona (acetona) 
produz 4-hidroxi-4-metil-pentan-2-ona, mas a conversão não é muito boa, porque 
o equilíbrio com o reagente inicial é desfavorável.
 
Figura 7.2 - Mecanismo da condensação aldólica em meio básico
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 unidade 07144
Esta reação pode ocorrer entre dois compostos carbonílicos 
diferentes, sendo, nesse caso, denominada Condensação Aldólica Cruzada. 
É particularmente útil nos casos em que apenas um dos reagentes possui 
hidrogênio alfa ou em alguns casos de Condensação Intramolecular.
 
 A condensação aldólica intramolecular é útil na síntese de compostos 
cíclicos. Tratamento de uma solução diluída de hexanodial com base em água 
produz 1-ciclopentenocarbaldeído:
As condensações intramoleculares de cetonas são uma fonte interessante 
α,β-insaturadas cíclicas e bicíclicas. 
Normalmente se forma um anel com menos tensão, em geral com cinco 
ou seis átomos:
 
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AlDEíDos E CEtonAs 145
Problema 27 - Com respeito às reações aldólicas, julgue os itens, a seguir, como 
verdadeiro ou falso.
a) Os enolatos também atacam o carbono beta de um composto carbonilado 
α,β-insaturado. A reação é chamada de adição de Michael.
b) Os aldeídos e cetonas α,β-insaturado têm química característica das duas 
ligações duplas. 
c) Os enolatos são eletrófilos e atacam reversivelmente o carbono da carbonila 
de um aldeído ou cetona. A reação é chamada condensação aldólica.
d) Os cupratos adicionam-se nas posições 1 e 4. 
e) Os alquil-lítios normalmente atacam a carbonila.
Problema 28 - Dê os possíveis produtos de condensação aldólica.
Problema 29 - A condensação aldólica intramolecular do composto a seguir 
pode levar, em princípio, a quatro compostos diferentes (ignorando-se a 
estereoquímica). Desenhe suas fórmulas e diga qual delas deve se formar. Dê o 
nome desses compostos segundo a IUPAC. Sugestão: monte modelos!
 
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UniDADE 08
Ácidos carboxílicos e 
derivados
Esta unidade tratará de um segundo grupo de compostos carbonílicos: os ácidos carboxílicos 
e seus derivados. Esses compostos têm larga aplicação na indústria, no laboratório e estão muito 
presente em nosso dia-a-dia, como será visto no decorrer desta unidade que abordará as propriedades 
físicas, os métodos de obtenção e as reações características destes compostos.
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 unidade 08148
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 149
ÁCiDos CArBoxíliCos E 
DErivADos
Introdução
Ácidos carboxílicos são compostos orgânicos que se caracterizam pela 
presença do grupo funcional carboxila (carbonila + hidroxila). Muitos dos ácidos 
carboxílicos possuem nomes vulgares e, em geral, são mais conhecidos por 
esses nomes do que por seus nomes sistemáticos. 
 Fórmula molecular Ácido
Vulgar Sistemático
 HCOOH Fórmico metanoico
 CH3COOH Acético etanoico
 C2H5COOH Propiônico propanoico
 C3H7COOH Butírico butanoico
 C4H9COOH Valérico pentanoico
 C5H11COOH Caproico hexanoico
 C6H13COOH Caprílico heptanoico
 C7H15COOH Cáprico octanoico
 C11H23COOH Láurico dodecanoico
 C13H27COOH Mirístico tetradecanoico
 C15H31COOH Palmítico hexadecanoico
 C17H35COOH Esteárico octadecanoico
 C17H33COOH Oléico cis-octadec-9-enoico
 C17H31COOH Linoléico cis,cis-octadeca-9,12-dienoico
 C17H29COOH Linolênico
cis,cis,cis-octadeca-9,12,15-
trienoico
 (C6H5)COOH Benzoico fenilmetanoico
 (C6H5)CH2COOH Fenilacético feniletanoico
 o-(C6H5)(COOH)2 Ftálico o-benzenodicarboxílico
 m-(C6H5)(COOH)2 Isoftálico m-benzenodicarboxílico
 p-(C6H5)(COOH)2 Tereftálico p-benzenodicarboxílico
 
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 unidade 08150
Quando se uiliza a nomencaltura usual (popular) costuma-se nomear 
as posições de substituição em um ácido carboxílico com letras gregas, em vez 
de numerais. Assim, o carbono ligado diretamente ao grupo COOH é chamado 
carbono alfa (α); o carbono seguinte é o carbono beta (β); o próximo é o gama 
(γ), e assim por diante.
Propriedades físicas
Como se poderia prever, pela estrutura molecular, os ácidos carboxílicos 
são substâncias polares, e podem, assim como os álcoois, formar ligações de 
hidrogênio entre si ou com moléculas de outros compostos. Por essa razão, 
os ácidos carboxílicos apresentam praticamente o mesmo comportamento dos 
álcoois, quanto à solubilidade. Os ácidos com até quatro carbonos são líquidos 
incolores, miscíveis com a água; os ácidos de cinco a nove carbonos são líquidos 
incolores e viscosos, muito pouco solúveis. Os ácidos com dez ou mais carbonos 
sãosólidos brancos, semelhante à cera, insolúveis em água. O ácido aromático 
mais simples, o ácido benzoico, por apresentar já elevado número de carbonos, 
não tem apreciável solubilidade em água. Os ácidos carboxílicos são solúveis 
em solventes menos polares, como o éter, o álcool, o benzeno. 
O cheiro característico dos ácidos alifáticos mais baixos passa 
progressivamente de forte e irritante nos ácidos fórmico e acético, para 
extremamente desagradável (semelhante à manteiga rançosa) nos ácidos 
butírico (4C), valérico (5C) e caproico (6C). Os ácidos mais altos não têm muito 
odor, por serem pouco voláteis. 
Comparando-se um ácido carboxílico e um álcool, ambos com o mesmo 
número de carbonos, o ácido terá maior ponto de ebulição, devido à formação 
de duas pontes de hidrogênio e não apenas uma, como no álcool. Observe-se:
Métodos de obtenção
Reação de alcenos com perácidos
Tratamento de alcenos com perácido orgânico (epoxidação), produzindo 
ácidos carboxílicos:
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 151
 
Oxidação enérgica de alcenos
Em meio ácido, o permanganato é oxidante bastante enérgico, e leva 
à ruptura da dupla ligação, quebrando o alceno em moléculas menores. Os 
produtos formados na reação dependem do tipo de carbono da dupla ligação. 
Carbonos primários originam CO2 e H2O; carbonos secundários, ácidos 
carboxílicos, e carbonos terciários, cetonas. Vejamos o primeiro exemplo - a 
oxidação do buteno-2:
 
Perceba que o carbono da dupla na molécula inicial era secundário; daí 
a formação de ácidos carboxílicos.
 
Oxidação de álcoois e aldeídos
Os álcoois primários e os aldeídos podem ser oxidados com 
permanganato, produzindo ácidos carboxílicos (os mecanismos de oxidação 
ainda não estão muito bem explicados):
RCH2OH RCOOH + H2O
RCHO RCOOH
[O]
 
 
[O]
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 unidade 08152
Hidrólise de ésteres
Os ésteres podem ser hidrolisados em meio básico ou em meio ácido, 
resultando um álcool e um ácido carboxílico. Em meio básico temos a seguinte 
proposta mecanística:
Em meio básico a reação é mais rápida, visto que os íons hidroxidos 
adicionados à solução são nucleófilos mais fortes do que a água. Em meio ácido 
teríamos o seguinte:
 
Hidrólise de nitrilas
As nitrilas podem ser hidrolisadas em meio ácido, originando ácidos 
carboxílicos:
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 153
Hidrólise de cloretos de acila
Os cloretos de ácidos (cloretos de acila) podem ser hidrolisados, 
produzindo o respectivo ácido carboxílico:
 
Propriedades químicas
Os ácidos carboxílicos possuem caráter ácido devido à sua ionização 
em água: R-COOH + H2O R-COO
- + H3O
+. Essa força ácida pode ser maior ou 
menor dependendo do tipo de efeito indutivo causado pelo grupamento ligado à 
carboxila:
No primeiro caso (a), o grupo X é elétron-atraente. O efeito indutivo é –I; 
portanto, deixa a carbonila com déficit eletrônico, o que leva a um enfraquecimento 
da ligação com o hidrogênio ácido. Logo, será mais fácil a liberação do próton. 
Assim, o caráter ácido aumenta.
No segundo caso (b), o grupo X é elétron-repelente. O efeito indutivo é 
+I; portanto, deixa a carbonila com superávit eletrônico, o que leva a um aumento 
da força de ligação com o hidrogênio ácido. Logo, será mais difícil a liberação do 
próton. Assim, o caráter ácido diminui.
Os ácidos carboxílicos não substituídos possuem valores de Ka no 
intervalo de 10-4 a 10-5 (pKa = 4 – 5) e são ácidos fracos. O acido fórmico é 
o mais forte ácido carboxílico não substituído. O ácido acético é mais fraco 
porque grupos alquila exercem efeito indutivo positivo (I+) e colocam elétrons 
na carboxila, fortalecendo a ligação do oxigênio e o hidrogênio. Então, quando 
se aumenta o tamanho da cadeia diminui a força do ácido. Se o ácido possuir 
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 unidade 08154
substituinte eletroatraentes, esse substituinte retira elétrons do da carboxila e 
enfraquece a ligação do hidrogênio da carboxila, aumentando a força do ácido.
Os ácidos aromáticos comportam-se de maneira semelhante quando 
neles se inserem grupos substituintes. Assim, a introdução de grupos CH3, OH 
ou NH2 (efeito indutivo -I) no ácido benzóico, por exemplo, conduz a ácidos mais 
fracos do que ele; já a introdução de grupos Cl, Br ou NO2 (efeito indutivo +I) 
conduz a ácidos mais fortes. Também influencia sobre a força ácida o efeito da 
ressonância do anel aromático, que enfraquece o ácido devido à deslocalização 
de cargas elétricas.
Os ácidos carboxílicos geralmente apresentam quatro possibilidades 
para reagir. 
Observe-se que o ácido pode sofrer um ataque nucleofílico, eletrofílico 
ou de uma base. No caso de um reagente nucleofílico (:Nu), o ácido reage 
preferencialmente através do carbono da dupla, que é muito polarizado; portanto, 
tem uma carga parcial positiva, o que permite a entrada do nucleófilo. Se for um 
reagente eletrofílico (E), o ácido reage preferencialmente através do oxigênio 
da hidroxila, que coordena um de seus pares de elétrons livres para o eletrófilo. 
Finalmente, o reagente pode ser uma base, que então vai atuar capturando um 
próton do ácido, seja da hidroxila (que é liberado mais facilmente) ou, dependendo 
da força dessa base e das condições da reação, do carbono α (carbono ligado 
ao grupo COOH).
As substituições nucleofílicas nos ácidos carboxílicos geralmente 
seguem o seguinte mecanismo:
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 155
A protonação prévia do ácido é necessária para facilitar o ataque do 
nucleófilo e acelerar a reação. Caso contrário, a reação seria muito lenta ou 
talvez não ocorresse.
Reação com álcoois (Esterificação)
Uma das reações mais importantes dos ácidos é a esterificação, ou seja, 
a formação de ésteres. Reage-se o ácido com um álcool, a frio, em presença de 
H2SO4 concentrado:
Reação com haletos de fósforo
Pode-se obter haletos de ácidos pela reação de um ácido com haleto de 
fósforo, especialmente, os cloretos.
 
Reação com amônia
Reagindo-se um ácido carboxílico com a amônia, obtém-se um sal 
de amônia, que, se submetido a uma temperatura adequada, rearranja-se e 
transforma-se em amida. 
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 unidade 08156
Em laboratório, no entanto, para a preparação de amidas, é mais 
frequente recorrer-se à reação de cloretos de acila com amônia.
Reação com cloreto de tionila
Com cloreto de tionila, os ácidos carboxílicos formam cloretos de acila 
(cloretos de ácido):
Reação com bases inorgânicas (formação de sais)
Os ácidos carboxílicos, quando reagidos com bases inorgânicas resultam 
sais, através de uma simples reação de salificação:
 
Embora muito mais fracos que os ácidos inorgânicos fortes (sulfúrico, 
nítrico, clorídrico), os ácidos carboxílicos podem reagir completamente com 
hidróxidos, produzindo os respectivos sais; soluções de ácidos minerais (H3O
+) 
realizam a transformação inversa:
RCOOH + OH ⇌ RCOO- + H2O
RCOO- + H3O
 ⇌ RCOOH + H2O
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 157
Os sais dos ácidos carboxílicos, como todos os sais, são sólidos 
cristalinos, formados por íons positivos e íons negativos. As intensas forças 
eletrostáticas existentes entre esses íons só são vencidas por altas temperaturas 
ou por ação de solventes altamente polares. Os sais carboxílicos dos metais 
alcalinos são solúveis em água, mas insolúveis em solventes apolares. Os 
sais de cátions bivalentes são insolúveis, porque um cátion bivalente liga-se 
fortemente a dois ânionscarboxílicos e as moléculas de água não conseguem 
separá-los, por possuírem ligações mais fortes, além do impedimento estérico. A 
maioria dos outros sais é insolúvel.
Para solubilizar um ácido carboxílico insolúvel em água, podemos usar 
uma solução aquosa de hidróxido de sódio ou de bicarbonato, transformando o 
ácido em seu respectivo sal. Observe-se:
RCOOH + NaOH ⇌ RCOO-Na+ + H2O
RCOOH + NaHCO3 ⇌ RCOO-Na+ + CO2 + H2O
Aplicações dos ácidos carboxílicos
Os ácidos carboxílicos encontram numerosas aplicações na indústria e 
no laboratório, mas sem dúvida os mais representativos são os ácidos fórmico 
e acético. 
Ácido fórmico
• Tingimento e acabamento de tecidos; 
• Produção de ácido oxálico e outros produtos orgânicos; 
• Desinfetante em medicina e na produção de bebidas; 
• Fabricação de polímeros. 
 
Ácido acético
• Produção de acetato de vinila (plástico PVA); 
• Produção de anidrido acético e cloreto de vinila, importantes em sínteses 
orgânicas; 
• Fabricação de ésteres, importantes como solventes, em perfumaria e essências 
artificiais; 
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 unidade 08158
• Produção de acetato de celulose (fibras têxteis artificiais); 
• Na fabricação do vinagre.
Ésteres
Introdução
Os ésteres são compostos que se caracterizam pela presença de um 
grupo alcoxi (RO-) ligado diretamente ao carbono da carbonila:
Propriedades físicas
A presença de um grupo carbonila (C=O) confere aos ésteres caráter 
polar. Os ésteres de massa molar mais baixa são líquidos incolores voláteis e 
têm cheiro agradável, sendo, por isso, utilizados frequentemente na preparação 
de perfumes e essências artificiais. À medida que a massa molecular aumenta, 
eles vão se tornando líquidos viscosos (óleos vegetais e animais) e os de massa 
molecular muito elevada são sólidos (gorduras e ceras). Por não formarem 
ligações de hidrogênio, os ésteres têm pontos de ebulição menores que os dos 
álcoois e ácidos de igual massa molecular. Pelo mesmo motivo, são insolúveis 
em água.
A seguir alguns ésteres que fazem parte de algumas essências naturais 
de frutas:
 Éster Fórmula molecular Essências 
 Formiato de etila HCOOCH2CH3 framboesa, groselha 
 Acetato de etila CH3-COOCH2CH3 laranja, pera, abacaxi, framboesa 
 Acetato de amila* CH3COOCH2(CH2)3CH3 maçã, banana
 Butirato de etila CH3(CH2)2COOCH2CH3 abacaxi, banana, morango, fram-
boesa 
 Butirato de amila CH3(CH2)2COOCH2(CH2)3CH3 Abricó
 Caprilato de n-nonila CH3(CH2)6OOCH2(CH2)7CH3 Laranja
* O radical amila, ou n-pentila, na formação do éster, provém do álcool amílico, de fórmula molecular 
CH3(CH2)4OH.
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 159
Métodos de obtenção de ésteres
Reação de ácidos carboxílicos com álcoois
Uma das reações mais importantes dos ácidos é a esterificação, ou seja, 
a formação de ésteres. Reage-se o ácido com um álcool, a frio, em presença de 
H2SO4 concentrado:
 
Reação de haletos com sais de ácidos carboxílicos
Com os sais de ácidos carboxílicos os haletos produzem ésteres:
 
Reação de álcoois com cloretos de acila 
A reação de sais de ácidos carboxilicos com haletos de alquila produzem 
ésteres. 
Propriedades químicas
Normalmente o grupo C=O não sofre qualquer modificação permanente, 
no decorrer da maioria das reações; por consequência, aparecem intactos nos 
compostos resultantes. A sua presença, no entanto, determina o comportamento 
químico dos ésteres, assim como o dos demais derivados dos ácidos carboxílicos. 
A reação mais característica dos ésteres é a hidrólise, que fornece como produtos 
um álcool e um ácido carboxílico.
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 unidade 08160
As gorduras e o sabão 
Sob o ponto de vista de nossa existência, os ésteres mais importantes 
são os que se encontram nas gorduras e óleos animais e vegetais. Um importante 
grupo destes compostos deriva de um álcool apenas, o glicerol HOCH2CH(OH)
CH2OH e são por isso chamados glicerídeos. São triésteres de ácidos graxos 
(ácidos de elevada massa molecular). Quando um glicerídeo é tratado com 
hidróxido inorgânico, produz-se o sabão um sal do ácido graxo (observe o 
processo de saponificação de gorduras). 
O sabão ordinário dos nossos dias é uma mistura de sais de sódio de 
ácidos graxos. A composição de um sabão e seu método de preparação pode 
variar, mas o seu comportamento químico é o mesmo. A ação detergente do sabão 
é um assunto extremamente complicado; podemos fazer alguns comentários 
acerca de sua atuação como agente de limpeza. As moléculas do sabão têm 
uma extremidade polar (-COO-Na+) e uma extremidade apolar, a longa cadeia 
carbônica. A extremidade polar é solúvel em água (porção hidrófila) e a apolar 
não (esta porção, hidrófoba, é solúvel em óleo). Normalmente, as gotículas de 
óleo em contato com a água tendem a aglutinar-se, formando uma camada 
distinta sobre a água. A presença do sabão, porém, altera esta situação. As 
extremidades hidrófobas das moléculas do sabão se interagem quimicamente 
por ligações intermoleculares e dissolvem-se nas gotículas de óleo, enquanto 
as extremidades hidrófilas se projetam para o exterior, na camada de água 
circundante. Devido à presença dos grupos iônicos (–COO-Na+), cada uma das 
gotículas de óleo fica rodeada de uma atmosfera iônica. A repulsão entre essas 
esferas de carga elétrica idêntica impede a coesão das gotículas de óleo e 
obtém-se assim uma emulsão estável de óleo em água. Essas esferas formadas 
são chamadas micelas. O sabão limpa ao emulsionar a gordura que constitui ou 
contém a sujeira. Podem ser observadas mais informações sobre a inibição da 
ação do sabão em água dura. 
Observe, a seguir, um esquema da ação detergente do sabão:
 
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 161
Aplicações dos ésteres
Os ésteres encontram muitas áreas de aplicação. Dentre seus principais 
usos estão:
• Fortalecimento de polímeros;
• Produção de fibras sintéticas e plásticos;
• Cardiotônicos, anestésicos e fungicidas (benzoatos);
• Fabricação de essências artificiais de frutas;
• Solventes para vernizes;
• Lubrificantes;
• Perfumaria.
Anidridos e haletos de ácidos
Introdução
Os anidridos são derivados de ácidos carboxílicos, obtidos pela união de 
duas moléculas de ácido com perda de uma molécula de água (desidratação); 
enquanto que os haletos de ácidos são derivados de ácidos carboxílicos obtidos 
pela substituição da hidroxila por um halogênio:
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 unidade 08162
Propriedades físicas
 Em geral, todos os haletos de acila têm pontos de ebulição muito baixos. Os 
cloretos de ácidos mais simples são líquidos de cheiro forte e irritante, tóxicos, 
insolúveis e mais densos que a água.
O anidrido mais simples é o acetico - um líquido incolor de cheiro forte 
e irritante, pouco solúvel em água, mas solúvel em solventes orgânicos. Os 
anidridos de massa molecular elevada se apresentam como sólidos de baixo 
ponto de fusão. Por não formarem ligações de hidrogênio, os anidridos têm 
pontos de ebulição e solubilidade, em água, menores que outros compostos de 
igual massa molecular, que formam tais ligações.
Métodos de obtenção 
 O brometo e o iodeto de acila são muito difíceis de obter; por isso têm 
importância prática somente os cloretos de acila. Estes são preparados a partir 
dos ácidos correspondentes, por meio de reação destes últimos com cloretos de 
fósforo ou com cloreto de tionila. Os anidridos são preparados principalmente 
pela desidratação de ácidos (1) em presença de agentes desidratantes como o 
P2O5, e pela reação entre um sal sódico de ácido e um cloreto de ácido (2):
1) RCOOH + HOOCR ⇌ RCO-O-OCR + H2O
2) RCOONa + ClOCR ⇌ RCO-O-OCR+ NaCl
O anidrido acético, em especial, é um dos mais importantes, e 
frequentemente é preparado pela reação de um ácido acético com um composto 
chamado ceteno, obtido a partir do aquecimento da acetona a 700-750oC:
anidrido etanoico
anidrido acético
anidrido etanoico-propanoico
anidrido acético-propiônico
anidrido butanodioico
anidrido succínico
anidrido o-benzenodioico
anidrido itálico
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 163
CH3COCH3 CH4 + H2C=C=O
H2C=C=O + RCOOH CH3-CO-O-OC-CH3
Propriedades químicas
Analogamente aos demais derivados dos ácidos carboxílicos, os cloretos 
de acila e os anidridos reagem principalmente por substituição nucleofílica. As 
reações são muito semelhantes àquelas que ocorrem com os ácidos carboxílicos, 
onde o grupo OH é protonado e abandona a estrutura para a entrada de outro 
grupo básico. No entanto, os cloretos de acila são muito mais reativos do que 
seus respectivos ácidos, visto que o cloro abandona facilmente a estrutura, 
sem precisar ser protonado. Daí a grande importância dos cloretos de acila em 
laboratório. 
Quando exposto ao ar úmido, o cloreto de acetila exala odor de ácido 
acético e vapores brancos de ácido clorídrico, devido à reação: 
CH3COOCl + H2O CH3COOH + HCl.
Reação com álcoois
Reagindo-se um álcool com cloreto de ácido, podemos obter um éster:
 
Reação com amônia (ou com amina)
Na reação com a amônia os cloretos de acila produzem amidas.
 
 
 
 
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 unidade 08164
Se for utilizado excesso de amônia, o subproduto da reação pode ser 
o cloreto de amônio (NH4Cl). A reação também pode ser feita com aminas, e o 
mecanismo é idêntico.
Hidrólise
Os cloretos de ácidos (cloretos de acila) podem ser hidrolisados, 
produzindo o respectivo ácido carboxílico:
 
Acilação de Friedel-Crafts
Reagindo-se cloretos de ácido com benzeno, em presença de AlCl3 
ou FeCl3 (ácidos de Lewis), obtêm-se cetonas. O eletrófilo é o íon acetoxônio. 
Observe-se o exemplo a seguir:
Os anidridos de ácidos carboxílicos apresentam as mesmas propriedades 
químicas dos cloretos de acila, porém as reações são mais lentas. Enquanto 
nas reações dos cloretos de acila um dos produtos é geralmente o HCl, nas 
dos anidridos um dos produtos é o próprio ácido que lhe deu origem. Duas 
reações industrialmente importantes dos anidridos são: com fenilamina (síntese 
da acetanilida) e com o ácido salicílico (síntese da ácido acetil-salicílico - AAS).
Reação de anidrido com aminas: síntese da acetanilida
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 165
 
Aplicações dos anidridos e dos cloretos de ácidos
As aplicações mais importantes dos cloretos de ácido estão no 
laboratório, como matéria-prima para a síntese de outros compostos. Dentre os 
anidridos mais importantes, destacam-se o anidrido acético e o anidrido ftálico. 
O anidrido acético é usado principalmente em:
Reações de acetilação (síntese de aspirina, acetato de celulose etc.);
Produção de filmes fotográficos;
Fabricação de fibras têxteis;
O anidrido ftálico é usado principalmente em:
Fabricação de resinas e plastificantes;
Síntese da fenolftaleína e outros corantes.
Amidas
Introdução
Podemos considerar as amidas como um derivado de ácido carboxílico, 
resultante da substituição do OH por um grupo NH2, NHR ou NR2. As amidas são 
classificadas em três tipos quanto à substituição no nitrogênio:
• Simples - É do tipo R-CONH2, ou seja, não há substituições no nitrogênio, além 
do grupo acila. 
N - substituída - É do tipo R-CONHR, ou seja, um dos hidrogênios do NH2 foi 
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 unidade 08166
substituído por um radical. 
N, N - dissubstituída - É do tipo R-CONRR’, ou seja, os dois hidrogênios do NH2 
foram substituídos por radicais. 
Podemos também classificar as amidas quanto ao número de grupos acila 
ligados ao nitrogênio:
• Primária - É do tipo (R-CO)NH2, ou seja, há somente um grupo acila ligado ao 
nitrogênio. 
• Secundária - É do tipo (R-CO)2NH, ou seja, há dois grupos acila ligados ao 
nitrogênio. 
• Terciária - É do tipo (R-CO)3N, ou seja, há três grupos acila ligados ao nitrogênio. 
 
Obs: As amidas secundárias e cíclicas são chamadas imidas.
Propriedades físicas
As amidas primárias têm pontos de ebulição muito superiores aos dos 
ácidos correspondentes, apesar de a massa molecular ser aproximadamente 
igual. Isso se deve à formação de maior número de ligações de hidrogênio e 
maior formação de “moléculas dímeras” pelas amidas. Pode-se provar esse fato, 
substituindo os hidrogênios do grupo amino por radicais CH3. Verifica-se que os 
pontos de fusão e ebulição diminuem, apesar de o aumento da massa molecular. 
A única amida no estado sólido, à temperatura ambiente, é a formamida 
(metanamida):
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos 167
 Estrutura da amida mm PF (oC) PE (oC) 
 H3C-CO-NH2 59 81 222 
 H3C-CO-NH(CH3) 73 28 206
 H3C-CO-N(CH3)2 87 06 166
Métodos de obtenção
As amidas normalmente não ocorrem na natureza, e são preparadas 
em laboratório. Uma importante amida é a acetanilida. As amidas podem ser 
preparadas principalmente por:
• Aquecimento (desidratação) de sais de amônio:
R – COONH4 R – CONH2 + H2O
• Hidratação de nitrilas (catalisada por H2SO4):
R – CN + H2O R – CONH2
• Reação de cloretos de ácido com amônia (ou com amina), pode utilizar também, 
no lugar de cloreto de acila, anidridos ou ésteres.
Propriedades químicas
A presença do grupo C=O confere às amidas um caráter polar. 
Normalmente o grupo C=O não sofre qualquer modificação permanente, no 
decorrer da maioria das reações, e, por consequência, aparecem intactos nos 
compostos resultantes. A sua presença, no entanto, determina o comportamento 
químico das amidas, assim como o dos demais derivados dos ácidos carboxílicos. 
Aplicações das amidas
As amidas são utilizadas em muitas sínteses em laboratório e como 
intermediários industriais na preparação de medicamentos e outros derivados. O 
nylon é uma poliamida muito importante dentre os polímeros. A uréia, de fórmula 
CO(NH2)2, é uma amida do ácido carbônico, encontrada como produto final do 
metabolismo dos animais superiores, e eliminada pela urina. A amida do ácido 
sulfanílico (sulfanilamida) e outras amidas substituídas relacionadas com ela têm 
considerável importância terapêutica e conhecem-se por sulfamidas.
Exercícios propostos
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 unidade 08168
1 Indique os nomes triviais e sistemáticos (nomenclatura substitutiva) dos ácidos 
carboxílicos de cadeia não ramificada, saturada, contendo os seguintes números 
de átomos carbono: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 16 e18.
2 Indique a estrutura e, nos casos em que for possível, outro nome para cada um 
dos seguintes compostos:
a) ácido isovalérico
b) ácido trimetil-acético 
c) ácido α,β-dimetil-caproico 
d) ácido γ-fenil-butírico 
e) ácido adípico 
f) ácido p-toluico 
g) ácido ftálico 
h) ácido isoftálico 
i) ácido tereftálico
j) ácido maleico 
k) butironitrila 
l) ácido α,α’-dibromo-succínico
3 Represente as estruturas e indique os nomes de:
a) nove ésteres isômeros de fórmula C5H10O2. 
b) seis ésteres isômeros de fórmula C8H8O2. 
c) três ésteres metílicos isômeros de fórmula C7H12O4. 
4 Escreva equações que mostrem como o ácido benzoico poderia ser convertido 
em cada um dos seguintes compostos:
a) tolueno b) benzonitrila c) álcool benzílico
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ÁCiDos CArBoxíliCos E DErivADos169
5 Escreva equações que representem a reação (se houver) do ácido benzóico 
com:
a) NH3(aq)
b) LiAlH4
c) PCl3
d) SOCl2 
e) Br2/Fe
f) Br2+ P 
g) HNO3/H2SO4
h) CH3(CH2)2OH,H+
6 Repita as equações da questão anterior (5), substituindo o ácido benzóico pelo 
ácido valérico.
7 Escreva equações que representem os diversos passos da transformação do 
ácido benzoico em cada um dos seguintes compostos:
a) benzoato de sódio b) cloreto de benzoíla 
c) benzamida d) benzoato de n-propila 
e) álcool benzílico f) benzoato de p-tolila
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AminAs E nitrilAs 171
UniDADE 09
Aminas e nitrilas
 Esta unidade dá continuidade ao estudo dos compostos orgânicos nitrogenados, iniciada no 
final da unidade anterior, com as amidas. Nesta unidade estudaremos as aminas, principais bases 
orgânicas, e as nitrilas e isonitrilas.
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172 unidade 9
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AminAs E nitrilAs 173
AminAs E nitrilAs
Definição, classificação e exemplos
Podemos considerar as aminas como produtos resultantes da substituição 
de um ou mais hidrogênios do NH3 por grupos alquila ou arila. Dependendo do 
número de grupos ligados ao nitrogênio, as aminas são classificadas em três 
tipos:
• Primária - Apenas um dos hidrogênios do NH3 é substituído por radical. 
• Secundária - Dois dos hidrogênios do NH3 são substituídos por radicais. 
• Terciária - Os três hidrogênios do NH3 são substituídos por radicais. 
Alguns exemplos importantes:
Propriedades físicas
A polaridade das aminas decresce no sentido: primária, secundária, 
terciária. Consequentemente, os pontos de ebulição decrescem no mesmo 
sentido. Com exceção das aminas terciárias, as demais aminas formam ligações 
de hidrogênio, assim como os álcoois; no entanto, as ligações de hidrogênio 
formadas entre as moléculas de aminas são mais fracas que aquelas formadas 
entre as moléculas de álcoois. Assim, as aminas apresentam pontos de 
ebulição menores que os álcoois. As aminas de massa molecular mais baixa 
são perfeitamente solúveis em água. A partir das aminas com seis átomos 
de carbono, a solubilidade decresce, e as aminas passam a ser solúveis em 
solventes menos polares (éter, álcool, benzeno etc.).
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174 unidade 9
A metilamina, a dimetilamina, a trimetilamina e a etilamina são gases; 
as seguintes até a dodecilamina são líquidos; e daí em diante são sólidos. Os 
compostos nitrogenados costumam ter cheiro forte e desagradável. As aminas 
aromáticas são geralmente muito tóxicas e facilmente absorvidas pela pele, 
tendo muitas vezes consequências mortais.
Métodos de obtenção
As aminas podem ser preparadas por vários métodos. Entre eles 
destacam-se:
• Alquilação da amônia (Reação de Hoffmann) - reagindo-se um haleto 
RX com NH3 obtém-se uma amina primária, que pode ser novamente alquilada, 
gerando uma amina secundária, e esta, por sua vez, uma terciária.
• Redução de compostos nitrogenados - muitos compostos 
nitrogenados (nitrilos, isonitrilios, oximas, amidas, hidrazonas, nitro-compostos 
etc.) podem ser reduzidos com hidreto, produzindo aminas. 
Redução de nitrocompostos
O benzeno pode reagir com ácido nítrico, em presença de ácido sulfúrico, 
para prover a nitração do anel aromático, que posteriormente, pode ser reduzido 
a amina. A redução do nitrocomposto pode ser realizada na presença de ácido e 
ferro. Também pode ser feita usando-se zinco, estanho ou um sal metálico como 
SnCl2.
 
 
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AminAs E nitrilAs 175
Aminação redutiva
Aldeídos ou cetonas podem ser convertidos em aminas por redução 
catalítica na presença de amônia ou amina:
Propriedades químicas
As aminas têm caráter básico, semelhante ao da amônia, e, por isso, 
as aminas são consideradas bases orgânicas. Esse caráter básico pode ser 
maior ou menor, dependendo dos grupos ligados ao grupo amino. As reações 
características das aminas são aquelas iniciadas por um ataque nucleofílico do 
nitrogênio, que tem um par de elétrons disponível.
As aminas aromáticas são bases muito fracas, devido ao efeito da 
ressonância, que diminui a densidade eletrônica no nitrogênio. Muitas reações 
das aminas aromáticas são importantes devido ao forte efeito ativador do grupo 
amino, que facilita a reação e orienta as substituições eletrofílicas nas posições 
orto-para.
 
Caráter básico - Observe o que ocorre com uma amina (base orgânica):
 
Grupo
elétron-atraente
Diminui o caráter básico
Grupo
elétron-repelente
Aumenta o caráter básico
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176 unidade 9
(a) o grupo X é elétron-atraente efeito indutivo –I e, leva a uma diminuição 
de seu caráter básico. 
(b) o grupo X é elétron-repelente  efeito indutivo +I , deixa o grupo amino 
com superávit eletrônico, leva a um aumento de seu caráter básico.
Como os grupos metila possuem efeito indutivo +I, a basicidade aumenta 
da amina primária para a secundária. No entanto, a amina terciária tem menor 
basicidade, devido ao impedimento estérico que dificulta a aproximação do 
eletrófilo ao nitrogênio.
Reação de ácido carboxílico com amônio
Reagindo-se um ácido carboxílico com a amônia obtém-se um sal 
de amônio, que, se submetido a uma temperatura adequada, rearranja-se e 
transforma-se em amida.
 
Em laboratório, no entanto, para a preparação de amidas, é mais 
frequente recorrer-se à reação de cloretos de acila com amônia.
Reação com haleto de ácido
Reagindo os cloretos de acila com amônia produzem amidas. Se no 
lugar da amônia forem usadas aminas, obtêm-se amidas N-substituídas ou N, 
N-dissubstituidas.
Se for utilizado excesso de amônia, o subproduto da reação pode ser 
o cloreto de amônio (NH4Cl). A reação também pode ser feita com aminas, e o 
mecanismo é idêntico.
Reação com aldeídos ou cetonas
As aminas reagem com aldeídos e cetonas, em meio ácido, para formar 
iminas:
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AminAs E nitrilAs 177
Sais e hidróxidos de amina quaternária
Os sais de aminas quaternárias são preparados a partir da reação de 
uma amina terciária com um haleto de alquila. Esta é semelhante à reação da 
amônia com HX, dando NH4X. Este sal de amina quaternário, conforme já foi 
dito, é idêntico a um sal de amônio comum, porém, os quatro hidrogênios foram 
substituídos por radicais orgânicos (R) iguais ou diferentes entre si. Veja alguns 
exemplos:
• [N(CH3)4] Cl - cloreto de tetrametilamina 
• [N(CH3)2(C2H5)2] NO3 - nitrato de dimetil-dietilamina 
• [NPh4]2 SO4 - sulfato de tetrafenilamina 
Os sais de amina quaternária quando tratados com bases produzem os 
respectivos hidróxidos de amina quaternária:
[N(CH3)4]Cl + AgOH [N(CH3)4]OH + AgCl
Ao contrário das aminas, os hidróxidos de amina quaternária são bases 
fortíssimas, comparáveis ao NaOH ou KOH, e também tóxicos e venenosos. 
Quando aquecidos, eles sofrem uma decomposição conhecida como degradação 
de Hoffmann. Formam-se uma amina terciária e um álcool:
[N(CH3)4]OH N(CH3)3 + CH3OH
Entretanto, havendo um radical orgânico mais longo, poderá ocorrer 
uma reação diferente. Veja:
[N(CH3)3(C3H7)]OH N(CH3)3 + H3C-CH=CH2 + H2O 
 
 
 
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178 unidade 9
Muitos radicais de amina quaternária aparecem nos seres vivos e 
desempenham um papel importante no metabolismo (colina, acetil-colina, 
lecitinas etc.).
Sais de diazônio
As reaçõesdas aminas aromáticas primárias com ácido nitroso 
(HNO2) dão origem a uma série de compostos importantes, chamados sais de 
diazônio. Estes sais são obtidos a baixas temperaturas (0 a 5o C), pois são 
decompostos pelo calor. Os sais de diazônio anídricos são sólidos cristalinos, 
muitos deles explosivos. Por isso, raramente eles são separados e purificados, 
mas normalmente utilizados em solução aquosa. Como o ácido nitroso é muito 
instável, tem de ser produzido diretamente em presença da amina, para que 
ele reaja no mesmo instante em que se forma. Para tanto, utiliza-se o nitrito de 
sódio em meio ácido (normalmente HCl ou H2SO4). Essa reação é chamada 
diazotação:
Ar-NH2 + NaNO2 + 2 HCl  Ar-N N+ Cl- + NaCl + 2 H2O
Os sais de diazônio servem de ponto de partida para a síntese de vários 
outros compostos como fenóis, haletos, cianetos etc. e uma classe especial (-) os 
azo-compostos ou compostos azóicos (Ar-N=N-Ar) (-) dos quais muitos deles 
são utilizados na preparação de corantes (azo-corantes), como o alaranjado de 
metila, por exemplo. 
Aplicações das aminas
• No preparo de vários produtos sintéticos;
• Como aceleradores no processo de vulcanização da borracha;
• A etanolamina (HO-CH2-CH2-NH2) é usada como tensoativo, isto é, para mudar 
a tensão superficial de soluções aquosas;
• Aminas aromáticas são muito usadas na produção de corantes orgânicos (ex: 
anilina); 
• Síntese da acetanilida e outros medicamentos.
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AminAs E nitrilAs 179
Nitrilas e isonitrilas
Exemplos
 
Propriedades físicas
Da etanonitrila (termo mais simples) até o C14H29CN as nitrilas são 
líquidos estáveis, insolúveis em água. Daí por diante, as nitrilas são sólidas, em 
condições normais. A grande polaridade do grupo CN faz com que as nitrilas 
apresentem altos pontos de fusão e ebulição. As nitrilas são tóxicas, apesar de 
serem muito menos do que o HCN (ácido cianídrico).
As isonitrilas mais simples são líquidos incolores, de cheiro extremamente 
desagradável e muito tóxicas. São ligeiramente solúveis em água e bastantes 
solúveis em álcool e éter.
Métodos de obtenção
As nitrilas normalmente são preparadas das seguintes maneiras:
• Reação de haletos com cianeto de sódio:
 R-X + NaCN  R-CN + NaX 
• Aquecimento de sais de amônio (catalisado por P2O5): 
R-COONH4  R-CONH2  R-CN + 2 H2O 
As isonitrilas podem ser obtidas por:
• Reação de haletos com cianeto de prata: 
R-X + AgCN R-NC + AgX 
• Reação de aminas primárias com clorofórmio (em meio fortemente básico): 
R-NH2 + CHCl3 3 NaOH  R-NC + 3 NaCl + 3 H2O 
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180 unidade 9
Reações com Nitrilas
Dentre as principais reações das nitrilas estão:
• Hidrólise (origina ácidos carboxílicos). As nitrilas podem ser hidrolisadas em 
meio ácido, originando ácidos carboxílicos:
• Reação com composto de Grignard (produz cetonas):
R-CN + RMgX + 2 H2O R2C=O + NH3 + Mg(OH)X 
• Redução (produz aminas primárias): 
R-CN + H2 R-CH=NH (imina) 
R-CH=NH + H2 R-CH2-NH2 (amina prim.) 
Reações com Isonitrilas
As isonitrilas são mais reativas do que as nitrilas e menos estáveis 
do que estas. Por aquecimento, as isonitrilas se transformam nas nitrilas 
correspondentes. As reações mais importantes das isonitrilas são:
• Hidrólise (origina ácidos carboxílicos e aminas): 
R-NC + 2 H2O HCOOH + R-NH2 
• Reação com composto de Grignard (produz aldeídos e aminas):
R-NC + RMgX + 2 H2O RCHO + R-NH2 + Mg(OH)X 
• Redução (produz aminas secundárias): 
R-CN + H2 R-N=CH2 (imina)
R-N=CH2 + H2 R-NH-CH3 (amina sec.) 
• Reações de adição:
R-NC + 1/2 O2 R-C=N=O (isocianato)
R-NC + S R-C=N=S (isotiocianato) 
Aplicações das nitrilas e isonitrilas
Dentre as nitrilas, sem dúvida, a acrilonitrila é a mais importante, 
pois é usada industrialmente, em larga escala, para a produção de borrachas 
sintéticas de alta qualidade. As isonitrilas não têm muitas aplicações, porém, são 
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AminAs E nitrilAs 181
importantes para a produção de outros compostos, como os isocianatos, que 
são utilizados na síntese de polímeros.
Exercícios propostos
1 Dê o nome, desenhe as estruturas e classifique como primária, secundária ou 
terciária as oito aminas de fórmula C4H11N.
2 Diga como você poderia separar os componentes de uma mistura de 
p-toluidina, p-cresol e p-xileno, utilizando-se dos conceitos de acidez, basicidade 
e neutralidade.
3 Escreva as reações de n-butilamina com:
a) HCl diluído
b) NaOH diluído
c) anidrido acético
4 Sem consultar tabela, coloque os compostos a seguir em ordem crescente de 
basicidade:
a) amônia, anilina, ciclo-hexilamina
b) etilamina, 2-aminoetanol e 3-aminopropan-1-ol
c) anilina, p-metoxianilina, p-nitroanilina
d) p-cloro-N-metilanilina, 2,4-dicloro-N-metilanilina, 2,4,6-tricloro-N-metilanilina.
5 Qual é mais fortemente básica: uma solução aquosa de trimetilamina ou uma 
solução aquosa de hidróxido de tetrametilamônio? Por quê?
6 Compare o comportamento das três aminas: anilina, N-metilanilina e N,N-
dimetilanilina com:
a) HCl diluído
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182 unidade 9
b) NaNO2 + HCl(aq.)
c) iodeto de metila
7 Dê as estruturas dos principais produtos que se formam da ação de nitrito de 
sódio e ácido clorídrico com:
a) p-toluidina
b) N,N-dietil-anilina
c) N-propilamina
d) ácido sulfanílico
e) N-metilanilina
f) 4,4-diaminobifenila
8 Descreva a sequência de reações necessárias para preparar os compostos a 
seguir, a partir de benzeno:
a) m-diclorobenzeno
b) p-clorobenzenonitrila
c) m-etilfenol
d) 3,5-dibromoanilina
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 183
UniDADE 10
Preparação e caracterização 
de compostos orgânicos
 Nesta unidade você terá a oportunidade de conhecer alguns experimentos, envolvendo preparação 
e caracterização de compostos orgânicos. Essas práticas devem ser realizadas sob orientação do 
professor ou monitor da disciplina.
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 unidade 10184
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 185
PrEPArAção E 
CArACtErizAção DE 
ComPostos orgâniCos
ATENÇÃO!
Laboratórios de Química não precisam ser lugares perigosos de trabalho 
(apesar dos muitos riscos em potencial que neles existem), desde que certas 
precauções elementares sejam tomadas e que cada operador se conduza com 
bom senso e atenção.
Acidentes no laboratório ocorrem frequentemente em virtude da 
pressa excessiva na obtenção de resultados. Cada um que trabalha deve ter 
responsabilidade no seu trabalho e evitar atitudes impensadas, de desinformação 
ou pressa, que possam acarretar um acidente e possíveis danos para si e para 
os demais. Deve-se prestar atenção a sua volta e prevenir-se contra perigos que 
possam surgir do trabalho de outros, assim como do seu próprio. O estudante 
de laboratório deve, portanto, adotar sempre uma atitude atenciosa, cuidadosa 
e metódica em tudo o que faz. Deve, particularmente, concentrar-se em seu 
trabalho e não permitir qualquer distração enquanto trabalha. Da mesma forma, 
não deve distrair os demais desnecessariamente.
Nunca cheire nem coloque na boca materiais de laboratório. 
Eles podem ser tóxicos e prejudiciais a saúde.
PREPARAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
Destilação
Destilação é uma técnica geralmente usada para remover um solvente, 
purificar um líquido ou para separar os componentes de uma mistura de líquidos, 
ou ainda separar líquidos de sólidos. Ela se baseia na diferença de temperatura 
de ebulição dos componentes dosmateriais. Durante o aquecimento da mistura, 
é separado, primeiramente, o líquido de menor P.E (ponto de ebulição), depois o 
líquido de P.E intermediário e sucessivamente até o líquido de P.E maior.
Durante o aquecimento, as substâncias entram em ebulição de acordo 
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 unidade 10186
com a temperatura atingida, então, evaporam. Depois, por refrigeração, voltam 
ao estado inicial e podem ser recolhidas. Trata-se de um processo largamente 
utilizado na sociedade em que vivemos. É por meio dela, por exemplo, que 
se produzem a cachaça (que é o resultado da destilação do caldo de cana 
fermentado) e a água destilada. Nas refinarias, é pela destilação que se separam 
as diferentes substâncias encontradas no petróleo, com gás butano, gasolina, 
querosene, óleo diesel etc.
Há dois métodos de destilação: a simples e a destilação fracionada. 
A destilação simples é uma técnica usada na separação de um líquido volátil 
de uma substância não volátil. Não é uma forma muito eficiente para separar 
líquidos com diferença de pontos de ebulição próximos. A destilação fracionada é 
o método utilizado para separar misturas homogêneas, do tipo líquido (petróleo, 
água e álcool). Na destilação fracionada, os líquidos são separados através de 
seus pontos de ebulição, desde que eles não sejam muito próximos. 
SEPARANDO ÁLCOOL DO VINHO:
Materiais: Bico de Bunsen, Suporte metálico, Tela de amianto, Béquer, Anel 
metálico, Condensador, Termômetro, Balão de destilação, Mangueiras de 
borracha, Erlenmeyer, Garras metálicas, Proveta graduada e Vinho.
PROCEDIMENTO: 
1 Transferir o vinho para balão de destilação 250 mL e adicionar algumas pedras 
de porcelanas. Colar um volume de vinho de tal modo que não exceda 2/3 de 
sua capacidade.
2 Montar uma aparelhagem para destilação simples ou fracionada, a que houver 
disponível.
Figura 10.1 - Sistema de destilação Figura 10.1 - Sistema de destilação fracionada
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 187
3 Abra com cuidado a entrada de água para o condensador e depois inicie o 
aquecimento do balão, lentamente.
4 Recolher o destilado em uma proveta graduada. 
5 Anote a temperatura durante a destilação.
Obs.: O balão de destilação pode ser substituído por uma jarra de cafeteira 
elétrica, que resiste ao aquecimento, e o condensador por uma mangueira 
enrolada dentro de uma garrafa descartável de refrigerante tipo PET. Use sua 
criatividade para construir alguns desses materiais, mas tenha sempre muito 
cuidado. Dê preferência ao uso do aquecimento com manta elétrica, e vez do 
bico de bunsen, porque o vapor de álcool pode escapar do sistema e provocar 
um incêndio.
Questionário
1 Por que a destilação simples não é usada na separação de líquidos de ponto 
de ebulição relativamente próximos?
2 É possível separar álcool do vinho por decantação?
3 O vinho é uma solução?
4 Qual a temperatura de ebulição do vinho nesta destilação? Justifique com base 
em seus conhecimentos.
5 A temperatura de ebulição do etanol será a mesma? Justifique.
6 Qual a propriedade física utilizada para separar substâncias por meio da 
destilação?
7 Que propriedade específica pode ser usada para separar o álcool do vinho? 
Justifique.
8 Por que, no início da destilação, o balão deve estar cheio a dois terços de sua 
capacidade?
9 Por que é perigoso aquecer um composto orgânico em uma aparelhagem 
totalmente fechada?
10 Qual a função da pedra de porcelana porosa, pedra pomes ou bolinhas de 
vidro em uma destilação?
11 Por que a água do condensador deve fluir em sentido contrário à corrente dos 
vapores?
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 unidade 10188
12 Por que misturas azeotrópicas não podem ser separadas por destilação?
13 Diferenciar destilação simples de destilação fracionada.
14 Qual a diferença entre um condensador de Liebig e um condensador de bola?
15 Como fonte de aquecimento pode-se utilizar manta ou banho maria, banho 
de óleos e bico de Bunsen. Quando se deve usar cada um desses sistemas? 
Justifique.
 
Extração da cafeína alcaloide ( sugestão)
Alcaloides são substâncias orgânicas nitrogenadas de caráter 
básico, geralmente de origem vegetal, e que provocam efeitos fisiológicos 
característicos nos organismos humanos. Nem todas as substâncias 
classificadas como alcaloides obedecem rigorosamente a todos os itens 
desta definição; por exemplo, o alcaloide da pimenta (piperina) não é básico, 
mas tem acentuada ação fisiológica. 
Do ponto de vista químico, os alcaloides não constituem um grupo 
homogêneo de substâncias. Quase todos, porém, apresentam estrutura 
química derivada de um composto heterociclo. Uma classificação química 
de alcaloides baseia-se na estrutura deste heterociclo: alcaloides da piridina 
(ex.: nicotina), da xantina (ex.: cafeína), da quinolina, do pirrol, do indol, da 
piperidina etc.
 Certas famílias vegetais são particularmente ricas em alcaloides, por 
exemplo, as rubiáceas (café) e as solanáceas (fumo).
 A cafeína (1,3,7-trimetilxantina, 1) pertence à família dos alcaloides 
xantínicos.
Alguns exemplos de alcalóides xantínicos.
 A cafeína foi isolada do café por Runge, em 1820, e do chá preto por 
Oudry em 1827. Ela é encontrada ainda no guaraná, erva-mate e em outros 
vegetais; e é responsável pelo efeito estimulante de bebidas como chá e café; 
e de refrigerantes como Coca-Cola e Pepsi-Cola. É também um dos princípios 
ativos de bebidas ditas “energéticas” (Red Bull, Power Flash etc.).
 A cafeína provoca um efeito pronunciado no sistema nervoso central 
(SNC), mas nem todos os derivados xantínicos são efetivos como estimulantes 
do SNC. A teobromina, uma xantina encontrada no cacau, possui pouco efeito 
O sabor e o aroma 
característicos do café vêm das 
substâncias que se dissolvem na 
água quente. Quando separamos 
essas substâncias do pó de 
café e evaporamos a água, por 
processos industriais, temos o 
café solúvel.
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 189
no SNC, porém é um forte diurético e é utilizada em medicamentos para tratar 
pacientes com problemas de retenção de água. A teofilina (3), encontrada no 
chá junto com a cafeína, também tem pouca ação no SNC, mas é um forte 
estimulante do miocárdio, relaxando a artéria coronária, que fornece sangue 
ao coração. Teofilina, também chamada de aminofilina, é frequentemente 
usada no tratamento de pacientes que tiveram parada cardíaca. É também um 
diurético mais potente que a teobromina. Sendo um vasodilatador, é geralmente 
empregada no tratamento de dores de cabeça causadas por hipertensão e 
asma. A cafeína é relativamente tóxica, (LD50 = 75 mg/Kg), mas para obter-se 
uma dose letal de cafeína, o indivíduo deveria ingerir dezenas de quilos de café 
em um curto período de tempo. Figura 10.3, são apresentadas as quantidades 
médias de cafeína encontradas em algumas bebidas e alimentos. Devido aos 
efeitos provocados pela cafeína no SNC, algumas pessoas preferem usar 
café descafeinado. A descafeinação reduz o conteúdo de cafeína do café para 
aproximadamente 0,03 - 1,2%
BEBIDA / ALIMENTO % EM MASSA DE CAFEÍNA
Café moído
Café instantâneo
Chá
Chocolate
Coca-cola
0,64 - 0,88
0,42 - 0,56
0,18 - 0,53
0,71
0,10
METODOLOGIA
Nesse experimento, realiza-se a extração da cafeína das folhas do chá, 
usando água quente contendo carbonato de cálcio. Por sua vez, a cafeína será 
extraída desta fase aquosa com diclorometano. Com a evaporação do solvente 
obtém-se a cafeína impura. A purificação da cafeína obtida será feita através da 
técnica de recristalização, utilizando tolueno e éter de petróleo como solvente.
 Alcaloides são aminas e, portanto, formam sais solúveis em água, 
quando tratados com ácidos. A cafeína encontrada nasplantas apresenta-se na 
forma livre ou combinada com taninos fracamente ácidos. A cafeína é solúvel 
em água, então pode ser extraída de grãos de café ou das folhas de chá com 
água quente. Junto com a cafeína, outros inúmeros compostos orgânicos são 
extraídos, e a mistura destes compostos é que dá o aroma característico ao chá 
e ao café. Entretanto, a presença desta mistura de compostos interfere na etapa 
Figura 10.3 - Porcentagem em massa de cafeína presente em bebidas e 
alimentos.
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 unidade 10190
de extração da cafeína com um solvente orgânico, provocando a formação de 
uma emulsão difícil de ser tratada. Para minimizar este problema, utiliza-se uma 
solução aquosa de carbonato de cálcio. O meio básico promove a hidrólise do 
sal de cafeína-tanino, aumentando assim o rendimento de cafeína extraída.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
 Em um erlenmeyer de 250 ml coloque 15,0 g de chá preto, 150 mL de 
água e 7,0 g de carbonato de cálcio. Ferva a mistura com agitação ocasional 
por 20 minutos, filtre a mistura quente em Buchner e esfrie o filtrado a 10-150 C 
(banho de gelo).
 Transfira o filtrado para um funil de separação e extraia a cafeína com 4 
porções de 20 ml de cloreto de metileno (extração múltipla com agitação suave 
para evitar a formação de emulsão). Destile o solvente com um aparelho de 
destilação simples até que se obtenha um volume de 5-7 ml no balão. Transfira 
então o extrato concentrado para um béquer e evapore o restante do solvente 
em banho de vapor até a secura. Pese o resíduo esverdeado de cafeína bruta 
e calcule a percentagem de alcaloide no chá. O resíduo pode ser recristalizado, 
dissolvendo-o em 5 ml de tolueno a quente e adicionando algumas gotas de éter 
de petróleo (p. e. 60-80C) até formar o precipitado. Determine o ponto de fusão 
do cristal e compare-o com o descrito na literatura.
Questionário
1 O que é um alcaloide?
2 Por que os alcaloides geralmente apresentam caráter básico?
3 Por que a maioria dos alcaloides são extraídos das plantas com uma solução 
aquosa ácida?
4 Por que a cafeína é extraída com uma solução aquosa básica?
5 Explique a técnica de recristalização usada nesta experiência:
6 Quais as estruturas dos heterociclos: piridina, piperidina, pirrol, quinolina, indol 
e xantina?
7 Apesar de existirem alcaloides de origem animal (por ex., nos venenos de 
alguns animais peçonhentos), a vasta maioria dos alcalóides é encontrada em 
vegetais. Sugira razões para este fato (ou seja, por que as plantas sintetizam 
alcaloides?).
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 191
8 Discuta sobre a metodologia de isolamento de um produto natural a partir de 
plantas, que foi utilizada neste experimento. Ela pode ser considerada geral? 
Quais as dificuldades encontradas? Quais as vantagens desse método?
9 Discuta a porcentagem de cafeína bruta isolada e de cafeína após a 
recristalização. Levando-se em conta que as plantas produzem milhares de 
compostos diferentes, o que você conclui a respeito da quantidade de cafeína 
presente no chá preto?
10 Cite exemplos de alguns alcaloides extraídos de plantas, correlacionando-os 
com as respectivas atividades biológicas.
11 Em caso de intoxicação com soda cáustica e metanol, quais os primeiros 
socorros? (consultar o Manual de Segurança da Aldrich).
CROMATOGRAFIA 
Suponha você tenha uma mistura de compostos. Seria possível separar 
uns dos outros? Você pode pensar em uma maneira? Você certamente não pode 
catá-los à mão! O método que os cientistas usam para agrupar os diferentes 
componentes de uma mistura é conhecido como cromatografia. É uma técnica 
utilizada para analisar, identificar ou separar os componentes de uma mistura. É 
uma técnica indispensável hoje em dia para as análises químicas nas indústrias, 
laboratórios farmacêuticos ou universidades do mundo inteiro.
De maneira mais completa, a técnica baseia-se no princípio da adsorção 
seletiva (que não deve ser confundida com absorção), um tipo de adesão. A 
técnica foi descoberta em 1906, pelo botânico italiano naturalizado russo Mikahail 
Tswett, mas não foi largamente utilizada até 1930. Tswett separou pigmentos de 
plantas (clorofilas), Figura 10.4, adicionando um extrato de folhas verdes em éter 
de petróleo, sobre uma coluna, com carbonato de cálcio em pó, em um tubo de 
vidro vertical. Enquanto a solução percolou através da coluna, os componentes 
individuais da mistura migraram para baixo em taxas diferentes de velocidades, 
e então a coluna apresentou-se marcada com gradientes horizontais de cores. A 
esse gradiente deu-se o nome de cromatograma.
 
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 unidade 10192
A cromatografia em coluna usa atualmente uma grande variedade de 
adsorventes sólidos, incluindo sílica, alumina e sílica gel. Os líquidos também 
podem ser adsorvidos por estes sólidos e assim atuarem como adsorventes 
– em um processo chamado de cromatografia de partição - que permite aos 
químicos construir colunas com propriedades muito diferentes para utilizações 
particulares. A Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE), uma variável 
desta técnica que hoje tem uso bastante comum, promove a adsorção de 
líquidos em partículas extremamente pequenas e uniformes para promover alta 
sensibilidade. Uma bomba é requerida para levar a mistura até a coluna. Três 
outras técnicas de cromatografia são amplamente usadas: A Cromatografia em 
Camada Delgada (CCD) e Cromatografia em papel e a Cromatografia Gasosa 
(CG). A cromatografia em camada delgada é outra forma de cromatografia em 
coluna, onde o material adsorvente fica sobre um vidro ou filme plástico (Figura 
10.5).
 
 
Figura 10.4 - Processo de separação de mistura de compostos por Cromatografia.
Figura 10.5 - Cromatografia em Camada Delgada (CCD) 
Solvente front
original spot
frente do 
solvente
3. desenvolvimento
solvente ou eluente
2. A placa é colocada dentro da cuba, 
de forma que o ponto de aplicação da 
amostra fique próxima do solvente, SEM 
tocá-lo. Após imersão a cuba é tampada. 
1. Amostra é aplicada a 1,0cm da 
borda em uma fina camada de 
sílica ou alumina.
1 cm
0,5-1,0 cm
papel de
 filtro
4. placa desenvolvida, ou após 
eluição com solvente adequado
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Aplicações:
1. Análise de substâncias orgânicas e inorgânicas; 
2. Acompanhamento de reações em síntese;
3. Acompanhamento de processos de purificação;
4. Critério de pureza;
5. Identificação de subtâncias.
Em contraste à CLAE, o principal mecanismo de separação da 
Cromatografia Gasosa (CG) está baseado na partição dos componentes 
de uma amostra entre a fase móvel gasosa e a fase estacionária líquida. A 
utilização de fases estacionárias sólidas, as quais levariam à separação por 
adsorção, apresenta poucas aplicações. Para saber mais, a cromatografia 
gasosa é uma das técnicas analíticas mais utilizadas. Além de possuir um alto 
poder de resolução, é muito atrativa devido à possibilidade de detecção em 
escala de nano a picogramas 10-9 a 10-10 g. Colunas de CG são maiores 
em comprimento, menores em diâmetro, possuem a fase líquida como um filme 
aplicado diretamente às paredes do tubo da coluna e são mais eficientes (Ver 
Figura 10.6).
 
O exemplo de cromatografia mais clássico é a cromatografia em papel, 
Figura 10.7. Neste tipo de cromatografia, uma amostra líquida flui por uma tira 
de papel adsorvente vertical, onde os componentes depositam-se em locais 
específicos. O papel é composto por moléculas extremamente longas chamadas 
celulose. 
Mas o que acontece quando você mergulha uma das pontas de uma 
tira de papel, como um filtro de café, em uma xícara de água? A água realmente 
escala o papel!Este processo acontece porque as moléculas polares de água 
Figura 10.6 - Moderno sistema de Cromatografia Gasosa. 1. Reservatório de gás e controle de 
vazão/pressão; 2. injetor, vaporização da amostra; 3. Coluna cromatográfica (30 m, 0,25 mm de 
diâmetro, filme de 0,25 mm) e forno da coluna; 4. Detector; 5. Eletrônica de tratamento (amplificação) 
de sinal; 6. Registro de sinal (registrador ou computador).
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 unidade 10194
que estão em contato com a tira de filtro de café começam a subir pelas fibras 
do papel (por efeitos de micro-capilaridade) conforme acham novas regiões de 
celulose carregadas para interagir e são substituídas por outras moléculas de 
água na xícara, que vêm de baixo.
Geralmente, obtém-se o colorido das tintas de pigmentos colhidos de 
terras raras (grupo de elementos químicos). As tintas coloridas usadas em 
canetas são obtidas por convenientes misturas desses pigmentos dissolvidos 
em solventes próprios, sendo que a cor obtida é o resultado visual dessa 
composição de pigmentos coloridos. Tais tintas, de modo geral, são insolúveis 
em água, mas solúveis em álcool. É a solubilidade dessas tintas (pigmentos) em 
álcool que utilizaremos nesse experimento. 
O propósito desta experiência é separar uma mistura de tinturas em tinta 
de caneta tinteiro.
MATERIAL: 
1) Papel de filtro; 2) Caneta preta ou marcador preto; 3) Vidro de relógio (ou 
pires); 4) Etanol (álcool); 5) Béquer ou copo.
PROCEDIMENTO: 
1) Corte na forma de um retângulo de 1,0 cm por 6,0 cm, um pedaço do papel-
filtro (pode ser filtro para café).
2) Desenhe, com a caneta preta ou marcador preto, uma pequena bolinha a uma 
altura de 1,0 cm da borda do papel.
3) Coloque álcool em uma cuba de vidro (ou copo) até a altura de 0,5 cm;
4 Coloque o papel dentro do copo, de forma que a bolinha pintada fique próxima 
do álcool, sem tocá-lo. Tampe o copo com um vidro de relógio ou pires.
5 Espere por cinco minutos e retire o papel de dentro do copo.
6 Observe.
Figura 10.7. Cromatografia em Papel.
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 195
Obs.: Deve-se tapar o frasco onde se realiza o experimento para retardar a 
evaporação do álcool. O ambiente vedado, saturado de vapor de álcool, impedirá 
que o álcool seque no meio do caminho, durante sua migração (o fundo ficará 
seco). A quantidade de álcool deve ser ajustada experimentalmente já que, se for 
pequena demais, não conseguirá chegar até a borda do disco.
Questionário
1 A tinta de caneta preta é uma substância ou mistura?
2 Quantos componentes e qual é mais solúvel em água?
3 Qual é o estado físico da fase móvel e da fase estacionária na cromatografia 
em camada delgada (CCD) e na cromatografia em papel?
4 Qual é o mecanismo de separação da cromatografia em camada delgada de 
sílica gel?
5 O que se entende por fator de retenção (Rf)?
6 Dois componentes A e B foram separados por CCD. Quando a frente do 
solvente atingiu 6,5 cm, acima do ponto de aplicação da amostra, a mancha de A 
estava a 5 cm, a de B a 3,6 cm. Calcular o Rf de A e de B. Desenhar esta placa, 
obedecendo o mais fielmente possível as distâncias fornecidas. O que se pode 
concluir sobre a resolução das manchas, nesta separação?
7 Coloque os seguintes eluentes em ordem de polaridade crescente: benzeno, 
hexano, metanol, água, tetracloreto de carbono, clorofórmio, éter de petróleo.
Preparação dos sabões
PREPARAÇÃO DO SABÃO
Os sabões são produzidos a partir de óleos e gorduras através de 
reações de saponificação. Os sabões e os detergentes são compostos de 
moléculas que contêm grandes grupos hidrocarbônicos, os grupos hidrofóbicos 
(que não têm afinidade pela água), e um ou mais grupos polares, os grupos 
hidrofólicos (que têm afinidade pela água). As partes não-polares de tais 
moléculas dissolvem-se em gorduras e óleos e as porções polares são solúveis 
em água. A capacidade de limpeza dos sabões e detergentes depende da 
Os sabões são feitos pela sa-
ponificação de gorduras e óleos. 
Qualquer reação de um éster 
com uma base para produzir um 
álcool e o sal de ácido é chamada 
uma reação de saponificação. 
Um subproduto da manufatura 
de sabões é a glicerina, da qual 
se pode obter a nitroglicerina, um 
poderoso explosivo. Durante a I 
e II guerras mundiais, as donas 
de casa guardavam o excesso de 
óleo e gorduras de cozinha e o 
devolviam para a recuperação da 
glicerina.
Os detergentes e o problema 
da poluição: Nos EUA é ilegal a 
comercialização de detergentes 
não-biodegradáveis. No começo 
da década de 1960, enormes 
quantidades de detergentes que 
continham cadeias alquídicas 
ramificadas estavam sendo 
usadas. Estes detergentes não 
eram degradados pelas bactérias 
e apareciam na descarga dos es-
gotos nos rios, fazendo com que 
mesmo os grandes rios como o 
Mississipi se tornassem imensas 
bacias de espumas. 
Vários detergentes muito eficien-
tes não espumam em água. Em-
bora os trabalhos de laboratório 
tenham mostrado que o grau de 
formação de espuma tem muito 
pouco a ver com a eficiência do 
detergente, mas as donas-de-
casa geralmente associam a 
espuma com a eficiência. Por isto, 
os fabricantes frequentemente 
adicionam agentes espumantes 
aos seus produtos. 
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 unidade 10196
sua capacidade de formar emulsões com materiais solúveis nas gorduras. Na 
emulsão, as moléculas de sabão ou detergente envolvem a “sujeira” de modo a 
colocá-la em um envelope solúvel em água, a micela (Fig. 1). Partículas sólidas 
de sujeira dispersam na emulsão. Este experimento tem como objetivo verificar 
algumas propriedades do sabão.
MATERIAIS:
• 23 ml de óleo vegetal; 
• 1 béquer de 300 ml (copo de vidro incolor); 
• 20 mL de etanol (álcool comum); 
• 1 bastão de vidro (colher de sopa); 
• 80 ml de solução de NaOH 25% (soda caústica); 
• 1 funil; 
• 150 mL de solução saturada de NaCl (sal de cozinha); 
• 1 papel de filtro (coador de café); 
• ácido acético (vinagre); 
• água gelada.
PROCEDIMENTO:
1 Transferir 23 ml de óleo vegetal para um béquer de 300 ml. 
2 Adicionar 20 ml de etanol e 80 mL de NaOH 25%. 
3 Adicionar lentamente ácido acético e controlar o pH entre 6 e 7 com a ajuda de 
papel indicador (ou papel de tornassol). 
4 Aquecer lentamente em banho-maria, agitando constantemente com um 
bastão de vidro. Seja cuidadoso, pois o álcool é inflamável. 
5 Após cerca de 20 minutos, o odor do álcool deverá desaparecer, indicando o 
final da reação. Deve-se observar a formação de uma massa pastosa, contendo 
sabão, glicerol e excesso de NaOH. 
6 Usar um banho de gelo para resfriar o béquer. 
7 Para precipitar, ou “salt out” o sabão, adicionar 150 mL de solução saturada de 
NaCl, agitando vigorosamente. Este processo aumenta a densidade da solução 
aquosa e o sabão irá flutuar. 
8 Filtrar e lavar com 10 mL de água gelada.
Interface da micela 
com um meio polar. 
Emulsificação de óleo 
em água por sabões. As 
cadeias hidrocarbônicas 
não-polares dissolvem-
se em óleo e os grupos 
iônicos polares em água. 
As gotículas carregadas 
negativamente repelem-
se mutuamente.
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Propriedades do sabão
Este experimento tem como objetivo verificar algumas propriedades do 
sabão produzido anteriormente.
MATERIAL E REAGENTES: 
• Tubos de ensaio; 
• Suporte para tubos de ensaio; 
• Papel indicador.
PROPRIEDADES EMULSIFICANTES:
1 - Agitar cinco gotas de óleo mineral num tubo de ensaio contendo cinco ml de 
água. Observe a formação temporária de uma emulsão água-óleo. 
2 - Repetir o mesmo teste, adicionando um pequeno pedaço do seu sabão antes 
de agitar. O que acontece com a emulsão água-óleo? 
TESTE DE ALCALINIDADE
 Usar o tubo do ítem dois do testeanterior, testando com papel indicador. 
Qual é o pH aproximado de sua solução?
Adaptado de: <http://www.cdcc.sc.usp.br/quimica/experimentos/sabao.
html>.
Questionário
1 “As donas de casa normalmente associam a eficiência de um detergente ou 
sabão com a quantidade de espuma que a mesma provoca.”Para um químico, a 
frase acima está correta ou incorreta? Por quê? 
2 Os sabões são produzidos a partir de óleos e gorduras através de reações 
de saponificação. Sabendo-se disto, como é possível o próprio sabão retirar 
“sujeiras” em geral, gorduras e óleos dos utensílios domésticos?
3 O que são grupos hidrofóbicos e hidrofólicos? 
4 Como ocorre o processo de eliminação da “sujeira” (gordura)? 
5 Qual a finalidade de adicionar-se ácido durante a preparação do sabão? 
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 unidade 10198
6 Qual a equação geral da saponificação de um triéster de ácido graxo com NaOH?
7 Quando um éster sofre hidrólise em meio ácido quais os compostos orgânicos 
(funções) que se formam?
8 Por que a água dura é imprópria para a lavagem de roupas?
9 Qual a diferença entre sabão e detergente?
10 O que é índice de saponificação? Qual é a relação entre o índice de 
saponificação e a massa molecular média dos ácidos graxos que compõem o 
triglicerídeo?
11 Qual a diferença entre óleo e gordura?
12 Como se dá a ação de limpeza do sabão? 
13 Que é um detergente biodegradável?
Biodiesel de óleos vegetais
O biodiesel é um combustível biodegradável produzido a partir de 
fontes renováveis em diversos processos de fabricação como o craqueamento, 
a esterificação (reação química entre um ácido carboxílico) e um álcool que 
produzem éter e água ou a transesterificação que consiste em uma reação 
química dos óleos vegetais ou gorduras animais com o etanol ou metanol, sendo 
este o mais usado. 
Foi criado com a finalidade de substituir o diesel a fim de diminuir a 
quantidade de poluentes liberados na atmosfera. Além disso, o biodiesel é 
um ótimo lubrificante, aumenta a qualidade do motor, possui baixo risco de 
explosão, não libera resíduos no motor, aceita misturas com o diesel, absorve 
menor quantidade de oxigênio, é constituído por carbono neutro capturado pelas 
plantas, é econômico e gera empregos nas áreas rurais e urbanas. 
Sistema para preparação da reação de sabão.
O biodiesel é um combustível obtido 
de fontes limpas e renováveis que não 
contém compostos sulfurados nem 
aromáticos, apresenta alto número 
de cetanos e é biodegradável. 
Fonte: Foto disponível em: <www.
images.google.com.br>.
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A produção do biocombustível constitui-se em uma alternativa para 
a geração de empregos no setor primário e de suma importância para o 
desenvolvimento regional. Pesquisas realizadas pela Embrapa-clima temperado 
demonstraram que a Metade Sul do RS apresenta clima e solo extremamente 
favoráveis ao cultivo da mamona, permitindo até 3.000 Kg/ha por safra de grão 
com elevado teor de óleo. Estudos demonstraram também que, no caso da 
mamona, há ainda problemas na obtenção do biodiesel etílico, tanto utilizando 
catálise básica quanto ácida, especialmente no que se refere à separação dos 
co-produtos. Este fato pode ser atribuído à maior viscosidade do biodiesel 
formado, devido à presença de hidroxilas na cadeia graxa do ácido ricinolêico. 
As fontes usadas para originar o biodiesel são: gorduras animais, óleos 
vegetais de mamona, dendê, girassol, babaçu, amendoim, pinhão, soja, canola 
e outros. 
Neste experimento será realizada a síntese do biodiesel, a partir da 
transesterificação de óleo de soja com metanol catalisada por base. O METANOL 
é um líquido VOLÁTIL, INFLAMÁVEL e TÓXICO, por isso deve ser manipulado 
na CAPELA e com PELA de sucção.
MATERIAIS:
Óleo vegetal (soja, coco, algodão, mamona etc.); metanol ou etanol, 
KOH, Balão de fundo redondo de 105 mL, Condensador de refluxo, Erlenmeyer 
105 mL, Funil de separação 105 mL, Proveta de 50 mL, Placas de CCD (para 
acompanhamento da síntese), glicerina, HCl 0,5%, NaSO4 anidro, I2.
 
Sistema para preparação do biodiesel (sob refluxo).
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 unidade 10200
PROCEDIMENTO:
1 Monta-se o seguinte sistema: balão de fundo redondo 105 ml, equipado com 
condensador de refluxo, barra magnética (ou placas de porcelana).
2 Adiciona-se a esse balão (ou sistema) 20,0 g do óleo vegetal.
3 Em seguida adiciona-se uma solução metanólica KOH (10 ml de metanol e 0,2 
g de KOH).
4 Manter a reação sob refluxo (à temperatura de refluxo do metanol) por trinta 
minutos, sob agitação magnética. A reação deve ser monitorada por CCD 
(eluente hexano: acetato 5%) após os 30 minutos.
5 Após término da reação, indicada por CCD, a mistura é colocada em funil de 
separação.
6 Adicionam-se 200 mg de glicerina (para a reação de etanólise) para acelerar a 
formação da fase inferior. Isto resultará na formação de duas fases no funil: uma 
fase superior correspondente aos ésteres metílicos ou etílicos (biodiesel), e uma 
fase inferior contendo a glicerina (formada pela reação e adicionada), excesso 
de metanol ou etanol, KOH que não reagiu e sabões formados, traços de éteres 
etílicos ou metílicos e glicerídeos parciais.
7 Após a separação das duas fases por decantação, os ésteres obtidos 
(biodiesel) são purificados através da lavagem com uma solução de HCl 0,5%, 
para neutralização do catalisador remanescente, fato confirmado pela análise do 
pH da água de lavagem com papel indicador fenolftaleina.
8 A fase aquosa é separada dos ésteres (biodiesel) no funil de decantação e os 
traços de umidade são retirados pela filtração posterior com NaSO4 anidro.
9 Pese a massa do óleo obtido, após secagem em sulfato de sódio.
10 A composição em ácidos graxos do óleo, na forma de ésteres metílicos, é 
determinada por CG-EM (Obs.: coloque as condições de análise e a marca do 
sistema de análise no relatório).
Questionário
1 O que se entende por: a) solvólise? b) hidrólise? c) alcóolise?
2 Escreva a equação, mostrando o mecanismo, para a obtenção de ácidos 
graxos a partir do óleo de soja, e calcule o rendimento teórico? 
3 O que é saponificação? Escreva a equação para esta reação e compare com 
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 201
a equação da reação de obtenção do ácido láurico.
4 O que é esterificação? Escreva o mecanismo para esta reação.
5 Descreva como é feita, normalmente, a determinação da composição percentual 
e a identificação dos ácidos graxos de um triglicerídeo.
Preparação do ciclo-hexeno
I. MATERIAL E REAGENTES:
- Balão de fundo redondo de 100 mL - Papel de filtro
- Coluna de fracionamento - Termômetro
- Condensador de Liebig - Tubo de ensaio
- Erlenmeyer de 105 ml - Ácido sulfúrico concentrado
- Pedrinhas de porcelana - Água de bromo
- Proveta de 5 e 25 ml - Ciclo-hexanol
- Espátula - Solução saturada de cloreto de sódio
- Funil de separação - Sulfato de sódio anidro
- Manta elétrica - Pipeta de Pasteur
- Adaptadores de destilação 
II. PROCEDIMENTO:
 Em um balão de fundo redondo de 100 ml, colocar 20 g de ciclo-
hexanol (d=0,94 g/cm3) e 0,6 ml de ácido sulfúrico concentrado, adicionar 2 a 3 
fragmentos de porcelana porosa e agitar bem. Ajustar ao balão uma coluna de 
fracionamento, um condensador de Liebig, um adaptador e um balão coletor. 
Aquecer o balão em uma manta, de tal modo que a temperatura na extremidade 
superior da coluna não exceda a 1000 C. Adaptar ao balão coletor um banho de 
gelo. Parar a destilação quando restar apenas um pouco de resíduo e o odor de 
anidrido sulfuroso forem aparentes. Transferir o destiladopara um pequeno funil 
de separação.
Adicionar ao destilado cerca de quatro ml de solução saturada de cloreto 
de sódio e dois ml de solução de carbonato de sódio a 10% e agitar livremente. 
Deixar que as duas camadas separem-se; escorrer a camada inferior aquosa. 
Despeje o ciclo-hexeno, pela boca do funil de separação, para o interior de um 
erlenmeyer seco. Adicionar 3 a 4g de sulfato de sódio anidro, agitar por 2 a 3 
minutos, e deixar em repouso por 15 minutos com agitação ocasional. Filtrar o 
produto seco, usando pepel de filtro pregueado.
 
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 unidade 10202
III. REAÇÃO DE CONFIRMAÇÃO:
Dissolver, em um tubo de ensaio, algumas gotas de ciclo-hexeno e CCl4, 
e adicionar uma gota de solução a 20% de bromo em ácido acético. Registrar 
suas observações e justificar.
QUESTIONÁRIO
 
1 O que se entende por desidratação?
2 Escrever o mecanismo para a reação de obtenção do ciclo-hexeno a partir do 
ciclo-hexanol.
3 Com que finalidade são usadas solução saturada de NaCl, solução de CaCO3 
e Na2SO4 anidro.
4 Quais seriam os produtos da reação de eliminação do 4-metil-2-pentanol?
5 Os álcoois podem sofrer eliminação de água em meio ácido com formação de 
alceno ou substituição nucleofílica com formação de éter. Discutir as condições 
que favorecem cada um dos casos e escrever o mecanismo para a formação do 
éter.
6 Por que o ciclo-hexeno é preparado e paralelamente destilado?
7 Como se explica que o tratamento do ciclo-hexeno, com solução de bromo em 
CCl4 , é considerado um teste de confirmação da presença da insaturação? Por 
que não se costuma usar água ao invés de CCl4? 
Síntese do ácido acetilsalicílico - (ASPIRINA)
Embora a aspirina, sintetizada pela primeira vez por Felix Hoffmann 
(1897), seja um remédio muito eficaz, também é muito mais perigosa do que se 
acreditava. Cerca de 15g de aspirina pode ser letal a uma criança pequena, além 
de causar hemorragia no estômago e reações alérgicas para os usuários de 
longa data. A aspirina pode causar a síndrome de Reye, uma reação fatal a esse 
medicamento, que ocorre muitas vezes em crianças que estão se restabelecendo 
de uma gripe. Por causa desses efeitos negativos, vários outros tipos de NSAID 
(derivada do inglês, non-stereodal-anti-inflammatory drug, que significa droga 
antiinflamatória não-esteroidal), foram desenvolvidos nas últimas décadas, entre 
eles o ibuprofen e o naproxene. Da mesma forma que a aspirina, o ibuprofen e o 
naproxen são compostos aromáticos simples que contêm um grupo carboxílico 
Alguns medicamentos que 
contêm em sua composição o 
Ácido Acetil Salicílico (AAS).
Mais uma vez a história da 
Química demonstrou que é nos 
laboratórios, entre reagentes 
químicos, vidros e pequenas 
engenhocas, que os atores 
entram em cena, sucedendo-
se uns aos outros e legando 
à humanidade meios para 
prolongar a vida e diminuir o 
sofrimento humano. 
Desta vez, o teatro é um dos 
laboratórios da Bayer, o ano é 
1897, e o ator é Felix Hoffman. 
O enredo da peça trata do 
sofrimento diário de um velho 
enfermo.
O pai de Hoffman sofria de 
reumatismo crônico que 
combatia diariamente com ácido 
salicílico, o que lhe causava 
sérios transtornos estomacais e 
um desagradável gosto na boca. 
Não suportando mais as dores 
e o gosto ruim do remédio, o 
velho pai pediu ao filho que 
lhe desse outro remédio que 
não provocasse tantos efeitos 
colaterais. Hoffman, atendendo 
ao apelo do pai, preparou e lhe 
deu o ácido acetilsalicílico (3); 
daí para frente a história é bem 
conhecida.
A aspirina foi patenteada pela 
Bayer em 1899, e o seu nome 
deriva da acetil e spirina de 
“spiric acid”, o outro nome em 
inglês pelo qual era também 
conhecido o ácido salicílico. 
“Spiric” por sua vez tem origem 
em Spiraea, gênero ao qual 
pertence a Salix alba, planta 
de onde foi isolada a salicilina. 
Desde então, a medicina passou 
a dispor da aspirina como uma 
das mais potentes armas de seu 
arsenal terapêutico.
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na cadeia lateral. Ambos têm o mesmo efeito da aspirina, mas permanecem 
ativos no organismo por um tempo aproximadamente seis vezes maior. Em sua 
maioria, os fármacos são ácidos ou bases fracas.
 
MATERIAL E REAGENTES:
- Bequer de 250 e 100 mL - Etiquetas
- Bastão de vidro - Placa de Petri
- Kitazato de 250 e 105 mL - Pisseta
- Espátula - Ácido salicílico (C7H6O3)
- Pipeta de Pasteur - Ácido sulfúrico (H2SO4)
- Funil de Bucher - Anidrido acético (C4H6O3)
- Proveta de 25 e 10 mL - Erlenmeyer de 105 mL
- Papel de filtro 
 
 
 Figura 10.8 - Filtração a vácuo, com funil de Buchner.
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 unidade 10204
PROCEDIMENTO:
Pesar em bequer de cem ml, cerca de 3,0g de ácido salicílico, adicionar 
6 ml de anidrido acético e juntar seis gotas de H2SO4 concentrado. CUIDADO: 
Anidrido acético e ácido sulfúrico causam graves queimaduras. Aqueça o béquer 
em banho-maria, a 50-60o C durante dez minutos, agitando a mistura de vez em 
quando, com um bastão de vidro. Remover o béquer do banho-maria e adicionar 
30 mL de água destilada. Deixar o béquer esfriar ao ar, para que se formem 
os cristais. Se os cristais demorarem a surgir, resfrie em banho de gelo para 
acelerar a cristalização e aumentar o rendimento do produto. Filtrar sob sucção, 
utilizando funil de Buchner e lavar duas vezes com 5 mL de água gelada.
OBSERVAÇÃO: 
A próxima etapa só deverá ser realizada, caso não seja feita a purificação 
da aspirina.
Secar a aspirina, ao ar ou na estufa a 50 oC, pesar o produto e determinar 
o rendimento percentual da reação.
PURIFICAÇÃO DA ASPIRINA:
Dissolver o produto bruto em béquer de cem ml usando 10 mL de álcool 
etílico, aquecendo em banho-maria. Verter a solução alcoólica quente sobre 
vinte e dois ml de água quente, contida em um béquer de 100 mL. Caso haja 
precipitação, dissolver por aquecimento em banho-maria. Deixar em repouso 
na geladeira. Cristais sob a forma de agulha serão obtidos. Filtrar em Buchner, 
lavar com alguns mL de água gelada e depois com alguns de álcool gelado. 
Secar ao ar ou em estufa a 50 oC. Pesar e determinar o rendimento da aspirina. 
Obter o espectro de infravermelho do material de partida (ácido salicílico) e do 
produto obtido (AAS). Comparar os dois espectros, observando as modificações 
que ocorreram, e fazer a atribuição dos principais sinais.
Questionário 
1 - Qual dos três compostos acima tem maior solubilidade em meio aquoso?
2 - Identifique as funções químicas presentes nesses compostos.
3 - Se a eficácia de um medicamento fosse relacionada à sua habilidade de 
penetrar as membranas apolares de uma célula, qual dos três compostos acima 
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você acha que é o mais efetivo e por quê?
4 - Que tipo de reação se verifica na obtenção da Aspirina? Proponha um 
mecanismo para a reação entre ácido salicílico e anidrido acético. 
5 - Se você quisesse aumentar a solubilidade do Ácido Acetil Salicílico, você 
produziria um sal de sódio ou metilava o grupo carboxila?
6 - Escrever a equação da reação de obtenção da ASPIRINA.
7 - Qual a finalidade da adição de ácido sulfúrico concentrado?
8 - Por que, na determinação do ponto de fusão da ASPIRINA, não se encontra 
um valor real?
9 - Calcular o rendimento teórico de ASPIRINA se 1,0 kg de ácido salicílico é 
usado com 2,0 kg de anidrido acético?
10 - Quais as principais mudanças observadas no espectro de infravermelho do 
ácido salicílico, quando comparado ao espectro do ácido acetilsalicílico? 
Site para a busca de substâncias químicas
Disponível em: <http://www.chemfinder.com/>
Site com dados de segurançade produtos comerciais
Disponível em: <http://www.hazard.com/msds/>
Dados físicos-químicos de substâncias
Disponível em: <http://webbook.nist.gov/>
Homepage da agência americana de proteção ao maio ambiente
Disponível em: <http://www.epa.gov/>
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 unidade 10206
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PrEPArAção E CArACtErizAção DE ComPostos orgâniCos 207
SOLOMONS, T. W. G. Organic Chemistry, 5th ed. New York: John Wiley & Sons 
, 1992.
MORRISON, R. T. & BOYD, R. N. Química Orgânica, 13ª. ed.. Lisboa: Fundação 
Calouste Goulbenkian, 1996. 
SPQ/IUPAC. Guia IUPAC para a Nomenclatura de Compostos Orgânicos. 
Lisboa: Editora Lidel, 2002.
DIAS, A. G.; COSTA, M. A.; GUIMARÃES, P. I. C. Guia prático de Química 
Orgânica. Rio de Janeiro: Editora Interciência Ltda, 2004. V.1.
MANO, E. B.; SEABRA, A. P. Práticas de química orgânica, 3ª. ed, São Paulo, 
Edgard Blücher LTDA, 1987.
SOARES, B. G.; SOUZA, N. A.; PIRES, D. X. Química orgânica: teoria e técnicas 
de preparação purificação e identificação de compostos orgânicos. Rio de 
Janeiro: Editora Guanabara, 1988.
VOGEL, A. Química orgânica: análise orgânica qualitativa. Rio de Janeiro: Ao 
Livro Técnico S. A, 1985. 3v. 
 
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
ALLINGER, N. L.; CAVA, M. P.; JONGH, D. C.; et al. Química orgânica. 2ª ed. Rio de 
Janeiro: Guanabara Dois, 1978.
VOLLHARDT, K. P. C.; SCHORE, N. E. Química Orgânica - Estrutura e Função, 4ª 
ed. Porto Alegre: Fundação Bookman, 2004.
CLAYDEN, J.; GREEVES, N.; WARREN, S.; WOTHERS, P.. Organic Chemistry. 
New York: Oxford University Press, 2001.
McMurray, J. Organic Chemistry, 6ª. ed. New York: Brooks/Cole, 2005. 
BARBOSA, L. C. A. Introdução à Química Orgânica. São Paulo: Prentice Hall, 2004
Remova Marca d'água WondersharePDFelement
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 unidade 10208
DOMINGUEZ, X. A. Experimentos de Química Orgânica. 1ª. ed. México: Editora 
Limusa,1980.
GONÇALVES, D.; WAL, E.; ALMEIDA, R. R. Química orgânica experimental. 
São Paulo: Editora McGraw-Hill, 1988.
ROBERTS, R. M.; GILBERT, J. C.; RODEWALD, L. B.; WINGROVE, A. S. 
Modern experimental organic chemistry, 4th ed. Philadelphia: Saunders 
College Publishing, 1985.
BOBBLIO, F. O.; BOBBLIO, P. A. Introdução à química de alimentos, 2ª ed. 
São Paulo: Livraria Varela, 1992.
BRUICE, P. Y. Química Orgânica, 4a ed. São Paulo: Pearson, Prentice Hall, 
2006. V I e VII.
COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Introdução a métodos 
cromatográficos, 6ª ed. Campinas: Editora da UNICAMP. 1995.
DEGANI, A. L. G.; CASS, Q. B.; VIEIRA, P. C. Química Nova na Escola, 7, 21, 
1998.
ESPÓSIO, B. P. Química e casa. Projeto Ciência. 3ª. ed. Atual Editora. São 
Paulo, 2003.
FERREIRA, J. T. B.; CORRÊA, A. G.; VIEIRA, P. C. Produtos naturais no 
controle de insetos. São Carlos: Editora da UFSCAR, 2001.
IKAN, R. Natural products: a laboratory guide, 2nd ed. San Diego: Academic 
Press, 1991.
Matos, F. J. A. Introdução a Fitoquímica Experimental, 2ª. ed. Fortaleza: 
Edições UFC, 1997.
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