Conceitos de Química Orgânica

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:739984)
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O comportamento de cada elétron que faz parte de um átomo é analisado seguindo os
preceitos da mecânica quântica. Assim, Erwin Schrödinger postulou que o comportamento dos
elétrons poderia ser descrito por funções de onda, cujas resoluções descrevem um volume no
espaço tridimensional, denominado de orbital molecular. Nesse contexto, assinale a alternativa
INCORRETA:
A Um orbital atômico indica a região de maior probabilidade de se encontrar um determinado
elétron na sua trajetória ao redor do núcleo atômico.
B Os elétrons do átomo de carbono ocupam orbitais do tipo p e s.
C Orbitais atômicos degenerados são aqueles que possuem mesma forma, mas energia
diferentes.
D Os orbitais atômicos possuem formas e energias diferentes que dependem dos seus números
quânticos.
A Teoria da Hibridização de Orbitais foi proposta por Linus Pauling, com o objetivo de
explicar as ligações químicas nos compostos orgânicos. De acordo com essa teoria, orbitais
híbridos podem ser criados pela mistura entre orbitais s e p do átomo do carbono, por exemplo.
Considerando os orbitais híbridos, assinale a alternativa INCORRETA:
A Os orbitais híbridos sp do carbono se posicionam perpendicularmente (ângulo de 180°) entre
si.
B A hibridização de orbitais s e p do carbono origina orbitais híbridos de energia distintas.
C Os orbitais híbridos sp2 do carbono se formam quando o orbitai 2s se combina a dois orbitais
2p.
D Os orbitais híbridos sp3 são degenerados.
Na química, bem como na química orgânica, busca-se entender a maneira como as moléculas
são formadas, assim como é a estrutura desses compostos. Nesse contexto, uma das formas de se
estudar a estrutura dos compostos orgânicos é por meio da classificação da cadeia de carbônica do
composto em análise. Observe a figura que mostra a estrutura do 3,3-dimetil-penteno e analise as
seguintes sentenças: I- Os átomos de carbono 2 e 4 são terciários, pois estão ligados a quatro
átomos. II- Os átomos de carbonos 1 e 5 são primários, pois estão ligados a apenas um outro
átomo de carbono. III- O carbono 3 é quaternário, pois está ligado a quatro outros átomos de
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carbono. Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças II e III estão corretas.
B Somente a sentença I está correta.
C As sentenças I e II estão corretas.
D As sentenças I e III estão corretas.
Na química, bem como na química orgânica, busca-se entender a maneira como as moléculas
são formadas, assim como é a estrutura desses compostos. Nesse contexto, uma das formas de se
estudar a estrutura dos compostos orgânicos é por meio da classificação dos átomos de carbono
que fazem parte do composto em análise. Analise a figura que mostra a estrutura do 2-etil-butanol
e assinale a alternativa CORRETA que apresenta as classificações de cada um dos carbonos
presentes na estrutura desse composto:
A A cadeia principal da molécula apresenta um carbono primário, dois carbonos secundários e
um carbono terciário.
B A cadeia principal da molécula apresenta dois carbonos primários e três carbonos
secundário.
C A cadeia principal da molécula apresenta dois carbonos primários, um carbono secundário e
um carbono terciário.
D A cadeia principal da molécula apresenta um carbono primário, um carbono secundário, um
carbono terciário e um carbono quaternário.
Na química, bem como na química orgânica, busca-se entender a maneira como as moléculas
são formadas, assim como a estrutura desses compostos. No entanto, como as estruturas químicas
dos compostos não são visíveis, foi preciso buscar maneiras para representá-las. Com base na
representação das moléculas orgânicas, assinale a alternativa CORRETA:
A Na estrutura condensada, as ligações simples entre os átomos não são omitidas.
B Na estrutura de Kekulé, indicam-se as ligações químicas entre os átomos presentes na
estrutura química por meio de traços.
C Na estrutura esquelética, não há indicação da geometria da molécula.
D Na estrutura de Lewis, os átomos são representados como bolas e as ligações químicas por
meio de varetas.
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A teoria de ligação de valência tem como princípio a sobreposição de orbitais atômicos para
a formação das ligações covalentes dos compostos orgânicos, sendo uma teoria fundamentada pela
mecânica quântica. A figura anexa esquematiza a energia do sistema em função da distância entre
os núcleos de dois átomos de hidrogênio. Tendo como base o esquema, classifique V para as
sentenças verdadeiras e F para as falsas: ( ) A situação 1 representa o caso em que os dois átomos
de hidrogênio estão muito afastados entre si e, assim, a energia total do sistema é a soma das
energias individuais de cada átomo. ( ) A situação 2 representa a aproximação entre os átomos de
hidrogênio, o que resulta em uma diminuição da energia do sistema em relação à situação 1. ( ) A
situação 3 representa a situação mais instável, quando a energia do sistema é tão baixa que os
átomos não conseguem interagir por tempo suficiente para formar a ligação química. ( ) A situação
4 representa uma situação de instabilidade, na qual há repulsão entre os núcleos devido à alta
proximidade entre eles. Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:
A V - V - F - V.
B V - V - V - F.
C F - V - F - V.
D V - F - V - F.
As ligações químicas presentes nos compostos orgânicos são covalentes, podendo ser polares
ou apolares dependendo da diferença de eletronegatividade entre os átomos participantes da
ligação. Nesse contexto, considerando as estruturas das moléculas e atentando-se à ligação
química em destaque, assinale a alternativa INCORRETA: (DADOS: Eletronegatividades
relativas: Li=1,0; C=2,5; Br=2,8 e F=4,0)
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A A ligação C-Li é considerada apolar, pois o carbono nunca é capaz de atrair para si os
elétrons de uma ligação química.
B A ligação C-F é considerada polar, pois o flúor é mais eletronegativo que o carbono.
C Na ligação C-F, a densidade parcial negativa está sobre o átomo de flúor.
D A ligação C-Br é a menos polar dentre as ligações C-Li, C-F e C-Br.
A hibridização é resultado da combinação entre diferentes tipos de orbitais atômicos devido à
superposição entre eles. O estudo da hibridização de orbitais é muito útil para compreensão de
como as ligações químicas covalentes são formadas de acordo com a teoria da ligação de valência.
Considerando os orbitais híbridos resultantes da formação dos compostos orgânicos, assinale a
alternativa CORRETA:
A Um orbital híbrido sp3 é formado pela hibridização de 3 orbitais p e 2 orbital s.
B Um orbital híbrido sp3 é formado pela hibridização de 2 orbitais p e 1 orbital s.
C Um orbital híbrido sp3 é formado pela hibridização de 3 orbitais p e 1 orbital s.
D Um orbital híbrido sp3 é formado pela hibridização de 2 orbitais p e 2 orbital s.
A cafeína apresenta-se sob a forma de um pó branco ou pequenas agulhas, não tem cheiro,
apresenta sabor amargo e é extremamente solúvel em água quente. É encontrada em certas plantas,
como o café, o guaraná e a erva-mate, servindo para o consumo de bebidas, na forma de infusão,
como estimulante. A imagem a seguir mostra algumas formas de representação da molécula de
cafeína. Assim, considerando a cafeína e essas representações, assinale a alternativa
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INCORRETA:
A A cafeína é formada por duas cadeias carbônicas fechadas e heterogêneas, possuindo apenas
ligações saturadas entre átomos de carbono.
B A representação esquelética (Figura 1) deixa implícita a presença dos átomos de carbono e de
hidrogênio.
C A partir das representações da molécula de cafeína é possível determinar que sua fórmula
molecular é C8H10N4O2.
D A representação por bolas e varetas (Figura 2) é útil para se ter uma ideia tridimensional da
molécula, possibilitando verificar os ângulos de ligação, por exemplo.
De acordo com os princípios da mecânica quântica, as funções de onda (orbitais atômicos)
dos elétrons só podem ser resolvidas se forem conhecidos os seus quatro números quânticos. Isso
porquecada elétron de um átomo possui uma identidade única e bem definida. Assim, sobre os
números quânticos, analise as seguintes sentenças: I- O número quântico principal (n) indica a
camada de energia do orbital, definindo seu tamanho. II- O número quântico azimutal (l) indica a
subcamada ocupada pelo elétron, definindo a forma do orbital. III- O número quântico magnético
(ml) indica o sentido da rotação do elétron no orbital atômico. IV- O número quântico magnético
de spin (ms) indica a orientação do momento angular do orbital (orientação cartesiana xyz do
orbital atômico). Assinale a alternativa CORRETA:
A As sentenças I, II e IV estão corretas
B Somente a sentença III está correta.
C As sentenças III e IV estão corretas.
D As sentenças I e II estão corretas.
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