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CAPÍTULO 01 Introdução Todos os ramos da química são de extrema importância, no entanto, nenhum deles está tão relacionado com o nosso cotidiano ou mesmo com nossas vidas como a química orgânica.Podemos dizer que hoje vivemos a “Era da Química Orgânica”.Sem as moléculas orgânicas não existiria vida em nosso planeta.As moléculas orgânicas são o “coração da vida” Histórico Desde a antiguidade, o homem extrai compostos químicos de vegetais e seres vivos e realiza alguns processos químicos tradicionais, como o uso de corantes, fabricação de sabão, fermentação, refinação do açúcar e a combustão. Entretanto, a decifração da composição e a sistematização de obtenção desses materiais teve início somente no século XVIII, quando o químico Carl Scheele isolou uma série de compostos derivados de produtos naturais.A seguir são citados os principais fatos relacionados ao nascimento da Química Orgânica. ➢ Sec XVIII Carl Schelle isolou uma série de compostos de organismos vivos. Leite → ácido lático Limão → ácido cítrico Urina → uréia Gordura → glicerina ➢ 1777- Bergman propôs a primeira divisão da química. Química inorgânica → Reino mineral Química orgânica → Seres vivos ➢ Lavoisier descobre que os compostos orgânicos possuem o elemento carbono. ➢ 1807- Berzelius criou a “teoria da força vital” “Um composto orgânico não pode ser sintetizado em um laboratório” ➢ 1828- Wölher derrubou a teoria do“ Vitalismo” sintetizando a uréia a partir do cianato de amônio, um composto inorgânico. ➢ 1858- Kekulé define que química orgânica é a parte da química que estuda os compostos de carbono. ➢ Atualmente a química orgânica é a parte da química que estuda quase todos os compostos de carbono. ➢ Existem compostos que possuem carbono, mas são inorgânicos. Esses compostos são denominados compostos de transição.Ex: HCN, CO ,CO2 , K2CO3. Elementos organógenos Os elementos que compõem os compostos orgânicos são denominados elementos organógenos. Na constituição dos compostos orgânicos além do carbono e hidrogênio alguns outros elementos aparecem com muita freqüência como oxigênio, nitrogênio, enxofre, halogênios e mesmo alguns metais. Os principais elementos organógenos são: C H O N P S É muito importante relembrar a tendência de ligação desses elementos: H = monovalente O e S = bivalente N e P = trivalente C = tetravalente Propriedades dos compostos orgânicos ➢ Elevado número de compostos. ➢ Predominância da ligação covalente(compostos moleculares). ➢ Apresentam geralmente baixa estabilidade diante de agentes energéticos, como temperatura, pressão, ácidos concentrados etc. ➢ A grande maioria é combustível,ou seja, sofre combustão(inflamáveis). ➢ A grande maioria é insolúvel em água,ou seja, são predominantemente apolares. ➢ Maus condutores de eletricidade e calor. ➢ Reagem, na maioria dos casos, mais lentamente que os inorgânicos com formação de subprodutos e requerem geralmente o uso de catalisadores. ➢ PF/PE baixos comparados aos inorgânicos iônicos. Teoria estrutural de Kekulé (postulados) O primeiro químico que fez considerações sobre o átomo de carbono foi August Kekulé em 1 858. Essas considerações ficaram conhecidas como “Postulados de Kekulé”. Os postulados são: ➢ O carbono é tetravalente, isto é, o átomo de carbono estabelece quatro ligações. Atenção !! Os carbonos que possuem somente ligações simples são denominados saturados e os de duplas e triplas insaturados. ➢ As quatro ligações (valências) do carbono são iguais e coplanares.Por isso,só existe um composto com a fórmula CH3Cl. ➢ O carbono é capaz de formar cadeias. CURIOSIDADE Vant’Hoff e Le Bel propuseram uma estrutura tetraédrica para o carbono (1874). Dessa forma pode-se explicar porque só existia um composto com a fórmula CH2Cl2.O trabalho de Vant’Hoff sobre o arranjo espacial dos átomo de carbono, foi extremamente criticado por Kolbe, um dos maiores químicos da época. Assista o seguinte vídeo sobre o histórico da química orgânica. https://youtu.be/hNixM18QCkc https://youtu.be/hNixM18QCkc Geometria dos carbonos O átomo de carbono pode apresentar três geometrias diferentes nos compostos orgânicos. Carbono saturado (ligações simples) Geometria tetraédrica. Ângulo de ligação 109o 28’ ou 109,47o ou 109,5o Carbono de dupla ligação Geometria trigonal plana. Ângulo de ligação 120o. Carbono de tripla ou de duas duplas ligações Geometria linear. Ângulo de ligação 180o. Classificação de carbonos A classificação de carbonos se refere ao número de carbonos a que cada carbono está ligado. ➢ Carbono primário = ligado a um carbono ➢ Carbono secundário = ligado a dois carbonos ➢ Carbono terciário = ligado a três carbonos ➢ Carbono quaternário = ligado a quatro carbonos CURIOSIDADES • A IUPAC recomenda somente a classificação de carbonos saturados. No entanto, os vestibulares não se atualizaram e desrespeitam essa recomendação. • O átomo de carbono que não está ligado a nenhum carbono é denominado nulário, para efeito de classificação, como primário. Nomenclatura das ligações Toda ligação covalente simples é denominada sigma (σ), independente de quais sejam os átomos que estão estabelecendo a ligação. Nas ligações múltiplas uma das ligações sempre é sigma e as demais são denominadas pi(π), independente de quais sejam os átomo ligados. Exercícios propostos 01 - (FGV SP) O composto de fórmula: CH3 C CH3 CH3 CH C CH3 CH OH CH CH3 N H CH CH3 CH3 Apresenta quantos carbonos primários, secundários, terciários e quaternários, respectivamente? a)5, 5, 2 e 1 b)5, 4, 3 e 1 c)7, 4, 1 e 1 d)6, 4, 1 e 2 e)7, 3,1 e 2 02 - (UEPB) O gráfico a seguir representa a evolução geral do número de compostos orgânicos conhecidos. 1 2 3 N° de compostos orgânicos (x10 )6 Anos 40 70 90 Períodos Anos Anos Com base no gráfico, marque V ou F, quando as proposições forem verdadeiras ou falsas, respectivamente. ( ) O carbono apresenta capacidade para formar ligações simples e múltiplas com ele mesmo, constituindo cadeias de vários comprimentos. ( ) O raio atômico relativamente pequeno do átomo de carbono e o fato dele constituir quatro ligações, é que permite a formação de cadeias carbônicas, às vezes muito longas e até em quatro direções, o que justifica o grande número de compostos orgânicos conhecidos. ( ) Atualmente, é conhecido um número muito mais elevado de substâncias inorgânicas do que o de substâncias orgânicas, apesar da elevada capacidade do átomo de carbono de formar novas estruturas. ( ) Existem substâncias inorgânicas constituídas por átomos de carbono, aumentando desta forma, o número de compostos químicos formados pelo carbono. Marque a alternativa que corresponde a seqüência correta, respectivamente: a)F, F, F, V b)V, V, F, V c)F, V, V, F d)V, V, V, F e)V, V, V, V 03 - (UNICAMP SP) O medicamento dissulfiram, cuja fórmula estrutural está representada abaixo, tem grande importância terapêutica e social, pois é usado no tratamento do alcoolismo. A administração de dosagem adequada provoca no indivíduo grande intolerância a bebidas que contenham etanol. H3C H2 C N CH2 H3C C S S S C S N H2C CH3 C H2 CH3 Dissulfiram a)Escreva a fórmula molecular do dissulfiram. b)Quantos pares de elétrons não compartilhados existem nessa molécula? c)Seria possível preparar um composto com a mesma estrutura do dissulfiram, no qual os átomos de nitrogênio fossem substituídos por átomos de oxigênio? Responda sim ou não e justifique. 04 - (UEPG PR) Sobre a química do átomo de carbono, assinale o que for correto. 01.Denomina-se por carbono terciárioaquele que se liga através de uma ligação tripla a outro átomo de carbono. 02.Os átomos de carbono conseguem formar longas cadeias, as quais são denominadas de insaturadas, caso apresentem além de ligações simples, também duplas ou triplas dentro da cadeia carbônica. 04.Os átomos de carbono são os mais abundantemente encontrados nas moléculas orgânicas típicas, juntamente com o hidrogênio, o oxigênio e o nitrogênio. 08.O átomo de carbono por possuir quatro elétrons na camada de valência é capaz de estabelecer quatro ligações covalentes, como pode ser observado no metano. 05 - (UFRGS RS) A síntese da uréia a partir de cianato de amônio, segundo a equação 2)2 oaqueciment 4 CO(NH CNO NH ⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ −+ desenvolvida por Wöhler, em 1828, foi um marco na história da Química porque: a)provou a possibilidade de se sintetizarem compostos orgânicos a partir de inorgânicos. b)foi a primeira síntese realizada em laboratório. c)demonstrou que os compostos iônicos geram substâncias moleculares quando aquecidos. d)se trata do primeiro caso de equilíbrio químico homogêneo descoberto. e)provou que o sal de amônio possui estrutura interna covalente. 06 - (FFCL MG) São compostos orgânicos, exceto: a)C2H5OH b)C8H18 c)CO2 d)CH3NH2 e)H2CO 07 - (UEPB) Os compostos orgânicos distinguem-se dos inorgânicos por uma série de características que nos permite identificá-los com segurança. Complete os espaços abaixo com O quando as propriedades mencionadas forem relativas a compostos orgânicos e com I, quando forem inorgânicos. ( ) Seguem a regra semelhante dissolve semelhante. ( ) Apresentam geralmente baixa estabilidade diante de agentes energéticos, como temperatura, pressão, ácidos concentrados etc. . ( ) São muito solúveis em água. ( ) Reagem, na maioria dos casos, lentamente com formação de subprodutos e requerem geralmente o uso de catalisadores. ( ) Apresentam altos pontos de fusão e ebulição. ( ) Não conduzem corrente elétrica em solução aquosa. Marque, a alternativa correta: a)O, O, I, I, O, I b)O, I, I, O, I, I c)I, O, I, O, I, I d)I, O, O, O, O, O e)O, O, I, O, I, O 08- (UECE)O geraniol possui um odor semelhante ao da rosa, sendo, por isso, usado em perfumes. Também é usado para produzir sabores artificiais de pêra, amora, melão, maçã vermelha, lima, laranja, limão, melancia e abacaxi. Pesquisas o evidenciam como um eficiente repelente de insetos. Ele também é produzido por glândulas olfativas de abelhas para ajudar a marcar as flores com néctar e localizar as entradas para suas colméias. A seguir, temos a estrutura do geraniol, com seus átomos numerados de 1 a 10. CH3 C CH3 CH CH2 CH2 C CH C H H OH CH3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Assinale a alternativa que contém a medida correta dos ângulos reais formados pelas ligações entre os átomos 2-3-4, 4-5-6 e 9-8-10, respectivamente, da estrutura do geraniol. a)120º, 109º28’ e 109º28’. b)120º, 109º28’ e 180º. c)180º, 120º e 109º28’. d)109º28’, 180º e 180º. 09 - (ENEM) A forma das moléculas, como representadas no papel, nem sempre é planar. Em um determinado fármaco, a molécula contendo um grupo não planar é biologicamente ativa, moléculas contendo substituintes planares são inativas.O grupo responsável pela bioatividade desse fármaco 10 - (ENEM) As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica. Um exemplo é o NanoKid, representado na figura: O O Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário? a)Mãos. b)Cabeça. c)Tórax. d)Abdômen. e)Pés. GABARITO: 01) Gab: C 02) Gab: B 03) Gab: a)C10H20S4N2 b)10 pares c)Não, porque os átomos de nitrogênio são trivalentes (três ligações) e os átomos de oxigênio, como os de enxofre da estrutura, são bivalentes (duas ligações). 04) Gab: 14 05) Gab: A 06) Gab: C 07) Gab: E 08) Gab: A 09) Gab: A 10) Gab: A CAPÍTULO 02 A representação de fórmulas estruturais Os químicos orgânicos usam várias maneiras para escrever as fórmulas estruturais dos compostos orgânicos. Os tipos mais comuns de representação são: fórmula de traço, fórmula condensada e fórmula de linha. Na fórmula de linha assumimos que o número de átomos hidrogênio, necessário para satisfazer as valências do átomo de carbono, estão presentes mas não os escrevemos.Outros átomos são escritos. Cada ponto de intersecção se duas ou mais linhas e o final de uma linha representam um átomo de carbono, a não ser que algum outro átomo esteja sendo incluído. Os carbonos da tripla ligação e os seus vizinhos devem ser representados em linha reta devido à geometria linear desse tipo de carbono. A fórmula molecular indica o número total de cada átomo na molécula. CH H H C H H C H H C H H H H3C CH2 CH2 CH3 H3CCH2CH2CH3 Fórmula de traço Fórmulas condensadas ou CH H H C H H C H H C H H H Fórmula de traço Fórmula de linha H3C CH CH2 CH CH3 CH2 CH3 CH2 CH3 = H2C CH2 H2C CH2 = H3C CH O CH CH3 CH2 NH2 CH CH3 OH O NH2 OH = H3C CH CH CH CH CH CH3 Br H3C CH2 CH3 Br = H3C CH2 CH2 C C CH2 CH3 = H3C C O CH2 CH CH3 CH2 C CH3 C CH3 CH3H3C CH2 CH2 C O OH O O OH = As fórmulas condensadas podem ser simplificadas pelo uso de parênteses, colchetes, omissão de algumas ligações ou condensações de ramificações. A simplificação abaixo é muito utilizada nas fórmulas estruturais. No momento o importante e saber interpretar a simbologia do círculo que substitui três duplas alternadas no hexágono. Os compostos que possuem essa estrutura são denominados de aromáticos e serão estudados posteriormente. Exercícios propostos 01 - (UNIUBE MG) Observe a fórmula estrutural simplificada do composto abaixo: 1 2 Com relação a este composto policíclico, todas as alternativas estão corretas, EXCETO: a)Contém átomos de carbono terciários. b)Sua fórmula molecular é C12H14. c)Os átomos de carbono de números 1 e 2 apresentam geometria trigonal plana. d)Não contém átomos de carbono primários. 02 - (UFLA MG) A molécula representada abaixo, desenvolvida recentemente, é um potente analgésico. Os números de átomos de hidrogênio e de carbono existentes nessa estrutura molecular são, respectivamente: Cl O N H a)16 e 9 b)12 e 10 c)7 e 9 d)8 e 10 03 - (UFU MG) O anuleno é um hidrocarboneto aromático que apresenta a seguinte fórmula estrutural simplificada: Sobre este composto pode-se afirmar que a)tem fórmula molecular C18H20 , 9 ligações pi (π) e ângulos de 109° entre as ligações carbono-carbono. b)tem fórmula molecular C18H18 , 9 ligações pi (π) e ângulos de 120° entre as ligações carbono-carbono. c)tem fórmula molecular C18H16 , 9 elétrons pi (π) e ângulos de 109° entre as ligações carbono-carbono. d)tem fórmula molecular C18H20 , 9 elétrons pi (π) e ângulos de 120° entre as ligações carbono-carbono. 04 - (USJT SP) As auxinas correspondem a um grupo de substâncias que agem no crescimento das plantas e controlam muitas outras atividades fisiológicas. Foram os primeiros hormônios descobertos nos vegetais. A auxina natural do vegetal é o ácido indolacético (AIA), um composto orgânico simples, com a seguinte fórmula estrutural. =H3C C CH3 CH3 CH2 CH2 CH CH3 CH3 (CH3)3C CH2 CH2 CH(CH3)2 H3C CH2 CH2 CH CH2 CH3 CH2 CH CH2 H3C CH2 CH2 CH C2H5 CH2 CH CH2= =H3C CH2 C O OH H3C CH2 COOH =H3C CH2 C O CH3 H3C CH2 CO CH3 C C C C C C H H H H H H = = N H CH2 COOH Qual é a sua fórmula molecular? a)C10H11O2N b)C10H11NO c)C10H9NO2 d)C11H8ON e)C10H10ON 05 - (UNIFOR CE)O ácido araquedônico tem a fórmula COOH CH3 Em uma molécula desse ácido os números de átomos de carbono e hidrogênio são, respectivamente, a)20 e 32 b)20 e 30 c)20 e 20 d)19 e 30 e)18 e 32 06 - (ENEM)O ácido acetilsalicílico (AAS) é uma substância utilizada como fármaco analgésico no alívio das dores de cabeça. A figura abaixo é a representação estrutural da molécula do AAS. Considerando-se essa representação, é correto afirmar que a fórmula molecular do AAS é a) C7O2H7 COOH b) C8O2H16COOH c) C8O2H7COOH d) C8O2H3COOH e) C7O2H3COOH 07 - (UFAL) O colesterol é um esteróide abundante no corpo humano e está presente em alimentos de origem animal. A maior parte do colesterol presente no corpo é sintetizada pelo próprio organismo. O alto nível de colesterol no sangue é prejudicial à saúde e tem sido associado a doenças cardiovasculares. Dado a estrutura do colesterol, CH3 HO CH3 CH3 CH3 CH3 o número de átomos de carbono e hidrogênio presentes na estrutura são, respectivamente, a)27 e 46. b)27 e 45. c)26 e 45. d)25 e 44. e)25 e 43. 08 - (Centro Universitário de Franca SP) A fórmula molecular da vitamina C é a)C5H8O5. b)C5H12O6. c)C6H5O6. d)C6H8O6. e)C6H10O6. Gabarito 01) Gab: C 02) Gab: B 03) GAB: B 04) Gab: C 05) Gab: A 06) Gab: C 07)Gab:A 08)Gab:D CAPÍTULO 03 Cadeia carbônica Cadeia carbônica é a sequência formada por todos os átomos de carbono de uma molécula.Átomos de outros elementos, entre dois átomos de carbono, fazem parte da cadeia (heteroátomos). Exercício resolvido 01 - (UFC CE-Modificado) Furosemida é um diurético que se encontra na lista de substâncias proibidas pela Agência Mundial Antidoping. Acerca de sua estrutura, determine o número total de átomos da cadeia carbônica. COOH Cl S OO H2N N H O Resolução 14 átomos fazem parte da cadeia carbônica : 12 carbonos, 1 nitrogênio e 1 oxigênio. Classificação de cadeias carbônicas Como vimos, o carbono possui a capacidade de formar cadeias que constituem o “esqueleto” dos compostos orgânicos. Essas cadeias são muito diversificadas e podem ser classificadas de acordo com vários critérios. 1)Quanto ao fechamento da cadeia ●Abertas ou acíclicas ou alifáticas Os carbonos das extremidades não estão ligados. Não apresentam ciclos (anéis). ●Fechadas ou cíclicas ou cicloalifáticas ou alicíclicas Os carbonos das extremidades estão ligados, formando ciclos (anéis). 2)Quanto à disposição dos átomos ●Ramificadas São aquelas que apresentam, no mínimo, três extremidades de carbono quando são abertas ou, no mínimo, uma extremidade de carbono fora do ciclo quando são fechadas. A presença de pelo menos um carbono terciário e/ou quaternário também torna a cadeia ramificada. ●Normais ou retas ou lineares São aquelas que apresentam somente duas extremidades de carbono quando abertas ou nenhuma fora do ciclo quando são fechadas. 3)Quanto aos tipos de ligação ●Saturadas Apresentam somente ligações simples (sigmas) na cadeia carbônica, ou seja, entre os carbonos. OH O OH H3C CH2 C N ●Insaturadas Possuem pelo menos uma ligação pi(π) na cadeia carbônica, geralmente, entre carbonos. Obs:Todo composto que possui ligações π é um composto insaturado.No entanto, a sua cadeia pode ser saturada.É importante não confundir o critério de classificação de “cadeia” e “composto” quanto aos tipos de ligação.Ex: cadeia saturada composto insaturado 4)Quanto à natureza dos átomos ●Homogêneas não possuem nenhum átomo diferente de carbono entre carbonos (heteroátomo). ●Heterogêneas Possuem pelo menos um heteroátomo entre carbonos. De acordo com as recomendações da IUPAC, um heteroátomo e qualquer átomo de um elemento diferente de carbono ou hidrogênio que faz parte da cadeia carbônica. Atenção !! Cadeias aromáticas São aquelas que apresentam em sua estrutura pelo menos um núcleo benzênico. 1) Quanto ao número de núcleos ●Mononucleares possuem um único núcleo benzênico. ●Polinucleares possuem mais de um núcleo benzênico. Resumo Exercícios propostos 01 - (ENEM) O estudo de compostos orgânicos permite aos analistas definir propriedades físicas e químicas responsáveis pelas características de cada substância descoberta. Um laboratório investiga moléculas quirais cuja cadeia carbônica seja insaturada, heterogênea e ramificada.A fórmula que se enquadra nas características da molécula investigada é Obs: Uma molécula quiral deve possuir um carbono ligado a quatro grupos diferentes. a)CH3–(CH)2–CH(OH)–CO–NH–CH3. b)CH3–(CH)2–CH(CH3)–CO–NH–CH3. c)CH3–(CH)2–CH(CH3)–CO–NH2. d)CH3–CH2–CH(CH3)–CO–NH–CH3. e)C6H5–CH2–CO–NH–CH3. O NH2 O CH3 isolados condensados 02 - (UEFS BA) A acrilonitrila, H2C=CH–CN, matéria-prima usada na obtenção de fibras têxteis, tem cadeia carbônica: a)acíclica e ramificada. b)cíclica e insaturada. c)cíclica e ramificada. d)aberta e homogênea. e)aberta e saturada. 03 - (Padre Anchieta SP) A substância de fórmula CH3–O– CH2–CH3 tem cadeia carbônica: a)acíclica, homogênea e normal. b)cíclica, heterogênea e ramificada. c)cíclica, homogênea e saturada. d)acíclica, insaturada e heterogênea. e)acíclica, saturada e heterogênea. 04 - (PUC Camp SP) O ácido adípico de fórmula: H2C H2C CH2 CH2 C C O OH OH O Empregado na fabricação do náilon apresenta cadeia carbônica: a)saturada, aberta, homogênea e normal. b)saturada, aberta, heterogênea e normal. c)insaturada, aberta, homogênea e normal. d)insaturada, fechada, homogênea e aromática. e)insaturada, fechada, homogênea e alicíclica. 05 - (UNIRIO RJ) A umbeliferona é obtida da destilação de resinas vegetais (umbelliferae) e é usada em cremes e loções para bronzear. HO O O Classifica-se sua cadeia como: a)cíclica, alicíclica, normal insaturada. b)cíclica, aromática, mononuclear. c)cíclica, aromática polinuclear de núcleos condensados. d)cíclica, alicíclica, ramificada, insaturada. e)acíclica, aromática, polinuclear da núcleos isolados. 06 - (UFAM) A cadeia carbônica abaixo é classificada como: OH a)Aberta, ramificada, insaturada, heterogênea b)Alicíclica, ramificada, insaturada, heterogênea c)Acíclica, ramificada, insaturada, homogênea d)Alifática, linear, saturada, homogênea e)Aberta, linear, saturada, heterogênea 07 - (UFC CE) O processo de formulação de medicamentos requer, além da espécie farmacologicamente ativa, a participação de compostos carreadores de fármacos, tais como as ciclodextrinas e , representadas abaixo. Quanto às ciclodextrinas e é correto afirmar: a)apresentam unidades homocíclicas unidas por ligações C–O– C. b)apresentam ligações polarizadas do tipo C–C, C–O e O–H. c)são solúveis em água através de interações covalentes. d)são moléculas cíclicas, saturadas e heterogêneas. e)são moléculas homólogas entre si. 08 - (UCS RS) A preocupação com o bem-estar e a saúde é uma das características da sociedade moderna. Um dos recentes lançamentos que evidenciam essa preocupação no setor de alimentos é o leite com ômega-3. Essa substância não é produzida pelo nosso organismo, e estudos revelam que sua ingestão é importante para evitar problemas cardiovasculares. A estrutura química do ômega-3 pode ser assim representada: H3CCH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7 C O OH Com relação à estrutura química do ômega-3, é correto afirmar que essa substância possui cadeia carbônica a)alifática, homogênea, saturada e ramificada. b)alicíclica, heterogênea, insaturada e ramificada. c)alifática, homogênea, insaturada e normal. d)homocíclica, heterogênea, saturada e normal. e)alicíclica,homogênea, saturada e normal. 09 - (Unievangélica GO) Nos momentos de tensão, medo e pânico, são liberados no organismo do ser humano uma determinada quantidade de adrenalina (fórmula a seguir), que aumenta a pulsação cardíaca. HO OH H N OH (R) De acordo com os critérios de classificação de compostos orgânicos, esse composto pode ser classificado como a)aromático, ramificado e heterogêneo. b)aromático, saturado e heterogêneo. c)alifático, normal e homogêneo. d)alicíclico, ramificado e heterogêneo. 10 - (PUC RJ) Recentemente, os produtores de laranja do Brasil foram surpreendidos com a notícia de que a exportação de suco de laranja para os Estados Unidos poderia ser suspensa por causa da contaminação pelo agrotóxico carbendazim, representado a seguir. De acordo com a estrutura, afirma-se que o carbendazim possui: a)fórmula molecular C9H11N3O2 e um carbono terciário. b)fórmula molecular C9H9N3O2 e sete carbonos secundários. c)fórmula molecular C9H13N3O2 e três carbonos primários. d)cinco ligações pi () e vinte e quatro ligações sigma (). e)duas ligações pi () e dezenove ligações sigma (). GABARITO: 01) Gab: B 02) Gab: D 03) Gab: E 04) Gab: A 05) Gab: B 06) Gab: C 07) Gab: D 08) Gab: C 09) Gab: A 10) Gab: D CAPÍTULO 04 Hibridização O número de elétrons desemparelhados na camada de valência (orbitais incompletos) indica a quantidade de ligações covalentes que podem ser efetuadas.No estado fundamental, o carbono possui somente dois elétrons desemparelhados, podendo, portanto, fazer somente duas ligações. Para que o carbono atenda ao postulado de Kekulé, ele sofre: Para que o carbono atenda ao postulado de Kekulé referente a tetravalência, ele sofre hibridização. Um fenômeno que consiste na fusão de orbitais atômicos incompletos, que se transformam originando novos orbitais, em igual número. Esses novos orbitais são denominados orbitais híbridos. O fenômeno da hibridização permite ao átomo de carbono realizar um número maior de ligações, aumentando, assim, a sua estabilidade. Em química orgânica, existem três tipos de hibridização denominadas sp,sp2 ou sp3. Na maioria dos exercícios, o aluno precisa saber somente o quadro de resumo apresentado a seguir: No ensino médio , podemos fazer a seguinte simplificação: Hibridização sp => Consiste na fusão de um orbital s de formato esférico com um orbital p de formato duplo ovoide (helicoidal), originando dois orbitais híbridos com geometria linear. Hibridização sp2 => Consiste na fusão de um orbital s de formato esférico com dois orbitais p de formato duplo ovoide (helicoidal), originando três orbitais híbridos com geometria trigonal plana. Hibridização sp3 => Consiste na fusão de um orbital s de formato esférico com três orbitais p de formato duplo ovoide (helicoidal), originando quatro orbitais híbridos com geometria tetraédrica. Exercícios propostos 01 - (UFRGS RS) Considere o composto representado abaixo. Os ângulos aproximados, em graus, das ligações entre os átomos representados pelas letras a, b e c, são, respectivamente, a)109,5 – 120 – 120. b)109,5 – 120 – 180. c)120 – 120 – 180. d)120 – 109,5 – 120. e)120 – 109,5 – 180. 02 - (UECE) O átomo de carbono tem quatro elétrons externos e pode formar quatro ligações covalentes, distribuídas em geometrias distintas, que resultam estruturas espaciais diferentes. Considerando essa informação, analise os três itens a seguir: Está correto somente o que consta em a)I. b)I e III. c)II e III. d)II. 03 - (UFAC) A borracha natural, produzida principalmente a partir do látex de uma árvore originária da Amazônia brasileira, Hevea brasiliensis (seringueira), é um polímero natural da molécula do isopreno, cuja estrutura pode ser representada por: ou A respeito dessa molécula, é correto afirmar que: a)Possui quatro ligações do tipo sigma. b)Possui fórmula molecular C5H6. c)Não possui carbonos com hibridização do tipo sp. d)Não possui átomos de hidrogênio. e)Possui quatro carbonos hibridizados da forma sp3. 04 - (UFF RJ) Nos compostos C2H2, C2H6 e C2H4 as hibridizações dos átomos de carbono são, respectivamente: a)sp, sp2, sp3 Assista o seguinte vídeo que mostra as hibridizações do carbono de forma animada. https://youtu.be/wT8bGvn0j8U https://youtu.be/wT8bGvn0j8U b)sp2, sp, sp3 c)sp, sp3, sp2 d)sp3, sp, sp2 e)sp3, sp2, sp 05 - (UFG GO) A distribuição eletrônica do carbono, no estado fundamental, entretanto, mostra que ele é bivalente. Para que o carbono atenda ao postulado de Kekulé, ele sofre: a)ressonância. b)isomeria. c)protonação. d)hibridização. e)efeito indutivo. 06 - (UFPI) A pentoxiverina é utilizada como produto terapêutico no combate à tosse. Indique a alternativa cujos itens relacionam-se com a estrutura fornecida: O O O N a)8 elétrons , 12 elétrons não-ligantes, 7 carbonos sp2 e 12 carbonos sp3. b)6 elétrons , 12 elétrons não-ligantes, 7 carbonos sp2 e 12 carbonos sp3. c)6 elétrons , 14 elétrons não-ligantes, 6 carbonos sp2 e 12 carbonos sp3. d)8 elétrons , 14 elétrons não-ligantes, 7 carbonos sp2 e 13 carbonos sp3. e)8 elétrons , 12 elétrons não-ligantes, 6 carbonos sp2 e 13 carbonos sp3. 07 - (PUC RJ) Observando a benzilmetilcetona, que apresenta a fórmula estrutural abaixo, pode-se afirmar que ela contém: CH2 C O CH3 a)6 carbonos sp2 e 2 carbonos sp3. b)8 carbonos sp2 e 1 carbono sp3. c)2 carbonos sp2 e 7 carbonos sp3. d)7 carbonos sp2 e 2 carbonos sp3. e)9 carbonos sp2. 08 - (UFAC) A hibridação do átomo de carbono nos compostos orgânicos é uma das principais razões pela existência dos milhares de compostos orgânicos conhecidos. Considerando a seqüência de três átomos de carbonos em um composto orgânico com hibridizações sp3; sp2; sp2, respectivamente, isto indica que: a)As ligações formadas entre os carbonos são: saturada e insaturada, respectivamente. b)As ligações formadas entre os carbonos são: saturada e saturada, respectivamente. c)As ligações formadas entre os carbonos são: insaturada e insaturada, respectivamente. d)Os carbonos dessas ligações são quaternários. e)Os carbonos dessas ligações são terciários 09 - (UFU MG) O Estradiol, um hormônio esteróide de fundamental importância no desenvolvimento dos caracteres sexuais femininos e na própria fisiologia da reprodução, possui a seguinte fórmula estrutural: OH CH HO 3 Estradiol Com referência a esse composto, pode-se afirmar que ele: a)não possui átomos de carbono com geometria tetraédrica. b)possui fórmula molecular C17H22O2. c)não apresenta interações do tipo ligação de hidrogênio. d)possui 6 átomos de carbono com hibridação sp2. 10 - (UNCISAL) Um sabor pode nos trazer lembranças agradáveis da infância, quando por exemplo comemos um doce de abóbora caseiro, aquele em pedaços e que tem cravo- da-índia. O sabor característico do cravo-da-índia é devido ao eugenol, estrutura representada na figura. O número de átomos de carbono sp3 na molécula de eugenol é igual a a)1. b)2. c)3. d)4. e)6. GABARITO: 01) Gab: B 02) Gab: D 03) Gab: C 04) Gab: C 05) Gab: D 06) Gab: D 07) Gab: D 08) Gab: A 09) Gab: D 10) Gab: B CAPÍTULO 05 Nomenclatura de compostos orgânicos Devido ao grande número de compostos orgânicos foi necessário criar uma normalização dos nomes. Em 1892 em Genebra foi criado o primeiro sistema internacional de nomenclatura da química orgânica, que foi se aperfeiçoando até se transformar nas “Regras da IUPAC de 1957”. As regras da IUPAC são constantemente revisadas e atualizadas. Princípios básicos • Cada composto orgânico deve ter um nome diferente. • A partir do nome deve ser possível desenhar a fórmula estrutural do composto.• O nome de um composto orgânico é dividido em três partes: prefixo+ infixo+sufixo. Prefixo = indica o número de átomos de carbono na cadeia principal. No de carbonos Prefixo No de carbonos Prefixo 1 Met 7 Hept 2 Et 8 Oct 3 Prop 9 Non 4 But 10 Dec 5 Pent 11 Undec 6 Hex 12 Dodec Infixo = indica o tipo de ligação entre os carbonos. Ligações simples= an Ligações duplas = en Ligações triplas= in Sufixo = indica a função ou grupo de compostos que a substância pertence. Hidrocarbonetos São compostos formados apenas por carbono e hidrogênio. Fórmula geral CxHy Nomenclatura de hidrocarbonetos de cadeia normal É necessário indicar no nome a localização da insaturação quando houver mais de uma posição possível para ela. Essa indicação é feita numerando-se os carbonos a partir da extremidade mais próxima da insaturação e escrevendo-se na frente do infixo o menor dos dois números que recaem sobre os carbonos da insaturação. Atenção ! Existe uma nomenclatura antiga que não é mais recomendada pela IUPAC: 2-Penteno Quando for necessário utilizar os prefixos de quantidade di, tri, tetra, penta para o infixo, deve-se usar a vogal “a” após o prefixo. Quando os prefixos de quantidade são usados pra o sufixo usa-se a vogal “o” depois do infixo.Ex: Propano-1,2,3-triol No caso de hidrocarbonetos que possuem ligações duplas e triplas as insaturações devem receber os menores números possíveis. A dupla sempre é citada primeiro na nomenclatura. Hepta-3,5-dien-1-ino Quando houver a possibilidade de escolha (empate) na numeração entre uma dupla e uma tripla, dar preferência para a dupla. Pent-1-en-4-ino Os nomes dos hidrocarbonetos monocíclicos são formados acrescendo-se o prefixo ciclo ao nome do hidrocarboneto de origem. Ciclopropano Ciclopentano Obs.: *Quando não existir número entre as palavras elas devem ser escritas juntas. *Ao se juntar as palavras, a letra “h” é suprimida. Cicloexano Hidrocarbonetos cíclicos de cadeia normal com uma insaturação não são numerados. Ciclobuteno Em hidrocarbonetos cíclicos com mais de uma insaturação a numeração é obrigatória, sendo que, uma das insaturações deve receber obrigatoriamente os números 1 e 2 e as outras insaturações devem receber os menores números possíveis. Introdução Uma função química consiste em um conjunto de compostos que possuem propriedades químicas semelhantes. Os hidrocarbonetos possuem propriedades químicas variáveis, o que permite dividi-los em várias funções químicas. Hidrocarboneto não é uma função química Alcanos Hidrocarbonetos nos quais todas as ligações carbono-carbono são ligações simples. Os alcanos são conhecidos como parafinas e são amplamentes encontrados na natureza. As principais fontes de alcanos são o gás natural e o petróleo. Fórmula geral CnH2n+2 Ex: Principais alcanos: Metano (CH4) É o principal constituinte do gás natural e também é produto da decomposição anaeróbica (fermentação) de biomassa. Esse processo de decomposição ocorre em larga escala em terrenos alagados e aterros sanitários produzindo uma mistura gasosa denominada biogás, cujo principal constituinte é o metano. Sua principal utilização e como combustível em termoelétricas e automóveis. Conhecido como HC C CH CH CH CH CH3 1 2 3 4 5 6 7 HC C CH2 CH CH2 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 Certo Errado H3C CH2 CH2 CH2 CH3 gás do lixo, gás do pântano e GNV. Quando puro o metano é uma gás incolor , inodoro, não tóxico e menos denso que o ar. Vantagens do GNV: •Não possui enxofre, portanto, sua queima não favorece a formação de chuva ácida. •Praticamente não emite monóxido de carbono (CO), gás altamente tóxico. •Não apresenta impurezas e resíduos aumentando a vida útil do motor. •Economia de gastos com combustível,mais barato que a gasolina e o álcool. Propano (C3H8) e Butano (C4H10) Utilizados como gás de cozinha. Essa mistura é conhecido pela sigla GLP(gás liquefeito do petróleo).Obtido pela destilação fracionada do petróleo. Alcenos ou alquenos Hidrocarbonetos que contêm uma ligação dupla carbono- carbono. Os alcenos são conhecidos como olefinas.Podem ser encontrados em organismos animais e vegetais ,apresentando muitas vezes importantes funções biológicas. Fórmula geral CnH2n Ex: Principal alceno: Eteno(C2H4) Utilizado na produção de álcool combustível, plástico e como agente de amadurecimento de frutas. Conhecido como etileno. Alcinos ou alquinos Hidrocarbonetos que contêm uma ligação tripla (tríplice) carbono-carbono. Fórmula geral CnH2n-2 Ex: Principal alcino: Etino(C2H2) Utilizado com gás de maçarico e na produção de borrachas sintéticas. Conhecido como acetileno. Os maçaricos de oxigênio e acetileno ou oxi-acetileno produzem uma chama,cuja, temperatura pode chegar a 3000oC. A maneira mais fácil de obter etino é através da reação entre carbeto de cálcio e água. CaC2(s) + 2H2O→ Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) Síntese do etino 1o etapa => síntese do carbeto de cálcio a partir de carvão 2o etapa => reação do carbeto de cálcio com água (hidrólise) liberando o gás etino Alcadienos Hidrocarbonetos que contêm duas ligações duplas carbono-carbono. Compostos que possuem mais de uma ligação dupla também podem ser classificados como alquenos. Fórmula geral CnH2n-2 Ex: Principal alcadieno: 2-Metilbuta-1,3-dieno(C5H8) Utilizado na produção de borracha sintética. Conhecido como isopreno. Os alacadienos podem ser classificados em: Acumulados ou alênicos duas duplas no mesmo carbono. Propadieno ou aleno Conjugados duas duplas alternadas. Isolados duas duplas separadas por duas ou mais ligações simples. H3C CH CH CH2 CH3 H3C C CH HC CH C + CaO CaC2 CO CaC2 + + + H2O Ca(OH)2 3 2 HC CH Etino Carbeto de cálcio carvão ou coque H2C C CH2 Os dienos conjugados possuem maior estabilidade devido à deslocalização dos elétrons π das ligações duplas (ressonância). Exemplo: Ciclanos Hidrocarbonetos cíclicos nos quais todas as ligações carbono-carbono são ligações simples. Fórmula geral CnH2n Ex: Principais ciclanos: Cicloexano(C6H12)Utilizado na fabricação de solventes e náilon. Ciclopropano(C3H6)Utilizado como anestésico. Aromáticos Hidrocarbonetos que possuem um ou mais anéis benzênicos em sua molécula. As principais fontes de aromáticos são o carvão de hulha e o petróleo. Principais aromáticos: Benzeno (C6H6) É um líquido incolor ,de odor agradável bastante volátil.Usado na produção de álcool anidro (como azeótropo), detergentes,inseticidas, como solvente e na produção de várias substâncias químicas como,por exemplo, a anilina.Seus vapores são altamente tóxicos e podem causar leucemia. ou Tolueno(C7H8) Também é um líquido incolor ,de odor agradável bastante volátil.Amplamente utilizado como solvente ou diluente para um grande número de resinas como ,por exemplo, cola de sapateiro.O tolueno também é utilizado na fabricação de TNT, um explosivo extremamente poderoso.Os seus vapores causam um tipo de excitação alcoólica que pode resultar em coma ou morte. Naftaleno(C10H8) É um sólido branco ,com cheiro característico, que sofre sublimação.Utilizado na fabricação de bolinhas de naftalina e como matéria prima na produção de corantes e solventes. Exercícios propostos 01 - (UERJ) Em grandes depósitos de lixo, vários gases são queimados continuamente. A molécula do principal gás que sofre essa queima é formada por um átomo de carbono e átomos de hidrogênio.O peso molecular desse gás, em unidades de massa atômica, é igual a: a)10 b)12 c)14 d)16 02 - (FATEC SP)O gás liquefeito de petróleo, GLP, é uma mistura de propano, C3H8, e butano,C4H10.Logo, esse gás é umamistura de hidrocarbonetos da classe dos a)alcanos. b)alcenos. c)alcinos. d)cicloalcanos. e)cicloalcenos. 03 - (UDESC SC) A respeito do metano, são feitas as seguintes afirmações: I)O metano é o primeiro membro da série dos alcanos e apresenta-se como um gás incolor e inodoro. II)O metano pode formar-se pela fermentação de material orgânico em depósitos de lixo e em esgotos sanitários, podendo também ser encontrado no gás natural (de 70 a 90%). + - CH3 III)Uma das aplicações do metano, e que se tem difundido em nosso país, é como combustível para veículos automotivos, devido ao seu baixo custo. IV)O metano é um composto orgânico de fórmula molecular C2H2. Assinale a alternativa CORRETA. a)Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b)Somente as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. c)Somente a afirmativa I é verdadeira. d)Somente a afirmativa a II é verdadeira. e)Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. 04 - (ITA SP) Embrulhar frutas verdes em papel jornal favorece o seu processo de amadurecimento devido ao acúmulo de um composto gasoso produzido pelas frutas.Assinale a opção que indica o composto responsável por esse fenômeno. a) Eteno. b)Metano. c)Dióxido de carbono. d)Monóxido de carbono. e) Amônia. 05 - (UNIFOR CE) A vaporização da grafita, induzida por laser, pode levar à formação de um poliino (molécula linear com ligações triplas). Um pedaço desse poliino, com 20 átomos de carbono, quantas ligações triplas, no máximo, possui? a)6 b)10 c)12 d)18 e)20 06 - (UFPB) O etino (acetileno) é um gás combustível muito usado em maçarico na soldagem de metais. Esse gás pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto). A equação balanceada, que representa a reação de obtenção do etino, é a)CaCO3 + H2O → H2C =CH2 + Ca(OH)2 b)CaC2 + H2O → HC CH + Ca(OH)2 c)CaCO3 + 2H2O→ HC CH + Ca(OH)2 d)CaC2 + 2H2O → H2C=CH2 + Ca(OH)2 e)CaC2 + 2H2O → HC CH + Ca(OH)2 07 - (UNESP SP) Indique a afirmação INCORRETA referente à substância química acetileno. a)O acetileno é um gás utilizado nos maçaricos de solda. b)A fórmula molecular do acetileno é C2H4. c)O nome oficial do acetileno é etino. d)Na combustão total do acetileno, foram-se CO2 e H2O. e)Entre os átomos de carbono do acetileno há uma tripla ligação. 08- (ENEM) Moradores sobreviventes da tragédia que destruiu aproximadamente 60 casas no Morro do Bumba, naZona Norte de Niterói (RJ), ainda defendem a hipótese de o deslizamento ter sido causado por uma explosão provocada por gás metano, visto que esse local foi um lixão entre os anos 1960 e 1980.O gás mencionado no texto é produzido a)como subproduto da respiração aeróbia bacteriana. b) pela degradação anaeróbia de matéria orgânica por bactérias. c) como produto da fotossíntese de organismos pluricelulares e autotróficos d) pela transformação química do gás carbônico em condições anaeróbias. e) pela conversão, por oxidação química, do gás carbônico sob condições aeróbias 09- (ENEM) A China comprometeu-se a indenizar a Rússia pelo derramamento de benzeno de uma indústria petroquímica chinesa no rio Songhua, um afluente do rio Amur, que faz parte da fronteira entre os dois países. O presidente da Agência Federal de Recursos de Água da Rússia garantiu que o benzeno não chegará aos dutos de água potável, mas pediu à população que fervesse a água corrente e evitasse a pesca no rio Amur e seus afluentes.As autoridades locais estão armazenando centenas de toneladas de carvão, já que o mineral é considerado eficaz absorvente de benzeno.Levando- se em conta as medidas adotadas para a minimização dos danos ao ambiente e à população, é correto afirmar que a) o carvão mineral, ao ser colocado na água, reage com o benzeno, eliminando-o. b) o benzeno é mais volátil que a água e, por isso, é necessário que esta seja fervida. c) a orientação para se evitar a pesca deve-se à necessidade de preservação dos peixes. d) o benzeno não contaminaria os dutos de água potável, porque seria decantado naturalmente no fundo do rio. e) a poluição causada pelo derramamento de benzeno da indústria chinesa ficaria restrita ao rio Songhua. 10 - Qual a nomenclatura IUPAC dos compostos abaixo? GABARITO: 01) Gab: D 02) Gab: A 03) Gab: E 04) Gab: A 05) Gab: B 06) Gab: E 07) Gab: B 08) Gab: B 09) Gab: B 10) a)Nona-2,5-dieno b)Ciclooctano c)Cicloexa-1,4-dieno d)Oct-2-ino e) Octa-1,6–dien-4-ino f) Decano g)Nona-1,3,5,7-tetraeno CAPÍTULO 06 Radicais Radical é um átomo ou grupo de átomos que possui elétron desemparelhado (valência livre). Um radical é formado quando uma ligação covalente sofre homólise (cisão homolítica). Homólise é a quebra de uma covalente, de forma igual, cada átomo com o seu elétron. H3C- ou H3C• A nomenclatura de radicais obedece à seguinte regra: Os principais radicais monovalentes serão mostrados a seguir separados em grupos: Radicais alquilas O termo “sec” indica que a valência livre está em um carbono secundário e o prefixo “iso” é uma nomenclatura não sistemática aceita pela IUPAC. O prefixo “iso” pode ser usado sempre que a seguinte estrutura estiver presente no radical: Radicais alquenilas Etenila ou vinila Isopropenila Radicais arilas Na nomenclatura das ramificações, substitui-se o sufixo “ila” dos radicais por “il”. É muito comum o vício, por parte de alguns alunos e até mesmo professores, de usar o termo “radical” em vez de grupo substituinte. De acordo com a IUPAC, isso não é correto. Hidrocarbonetos com uma ramificação Para dar nome a um hidrocarboneto com uma ramificação, proceda da seguinte maneira: 1º) Localize a cadeia principal. 2º) Numere os carbonos da cadeia principal. Para decidir por qual extremidade deve começar a numeração, baseie-se nos seguintes critérios: • Se a cadeia for insaturada, comece pela extremidade mais próxima da insaturação. Se houver mais de uma insaturação, comece pela extremidade que permita dar às insaturações os menores números possíveis. • Se a cadeia for saturada, comece pela extremidade mais próxima da ramificação. 3º)Escreva o número de localização da ramificação e, a seguir, separando com hífen, o nome do grupo orgânico que corresponde à ramificação. Por exemplo, se houver um grupo CH3 como ramificação no segundo carbono da cadeia principal, deve-se escrever 2-metil. 4º)Finalmente, escreva o nome do hidrocarboneto correspondente à cadeia principal junto com o nome do último grupo. Exemplos: 2-metilbutano 5-etilept-3-eno Hidrocarbonetos com mais de uma ramificação Para dar nome a um hidrocarboneto com mais de uma ramificação, o procedimento é muito parecido com o descrito anteriormente, com apenas algumas variações. 1º) Localize a cadeia principal. 2º) Numere os carbonos da cadeia principal. Para decidir por qual extremidade deve começar a numeração, baseie-se nos seguintes critérios: •Se a cadeia for insaturada, comece pela extremidade mais próxima da insaturação. Se houver mais de uma insaturação, comece pela extremidade que permita dar às insaturações os menores números possíveis. H2C CH H3C CH2 CH CH3 CH3 1234 1 2 3 4 5 6 7 •Se a cadeia for saturada, comece pela extremidade que permita dar às ramificações os menores números possíveis. Ambos os procedimentos de numeração correspondem à regra dos menores números, ou seja, atribuem- se os menores números às insaturações ou, na ausência delas, às ramificações. 3º) Escreva o nome e o número de localização das ramificações seguindo a ordem alfabética. Hífen: entre número e palavra. Vírgula: entre númeroe número e também entre palavra e palavra. Exemplos: •Os prefixos que definem estrutura que são separados por hífen como, “sec” e “terc” e os prefixos de quantidade como di e tri, não são considerados na ordem alfabética, por exemplo, o grupo terc-butila precede o grupo etila. •Os prefixos “iso” e “neo” são considerados na ordem alfabética, por exemplo, o grupo etila precede o grupo isobutila. 5-terc-butil-4-etil-6-isopropilnonano Casos especiais 1o) Quando duas cadeias com o mesmo número de carbonos competem pela seleção da cadeia principal, escolha a que tiver o maior número de ramificações (mais substituída). 2,3,5-trimetil-4-propileptano 2o) Quando duas cadeias com o mesmo número de carbonos e com o mesmo número de ramificações competem pela seleção da cadeia principal, escolha a que tiver os menores números de localização para as ramificações. 4-isobutil-2,5-dimetileptano H3C CH CH3 CH CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH CH3 CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 7 5 6 7 H3C CH2 CH CH3 CH CH2 CHCH3 CH3 CH2 CH2 CH3 CH3 134 5 6 7 567 2 Nomenclatura de hidrocarbonetos cíclicos ramificados Os hidrocarbonetos cíclicos saturados ou aromáticos que possuem somente uma ramificação não são numerados. Quando dois substituintes (ramificações) estão presentes, numeramos o anel começando pelo substituinte que possui prioridade na ordem alfabética. Quando três ou mais substituintes estão presentes, começamos a numeração pelo substituinte que leva ao conjunto de menores números de localização. Nos hidrocarbonetos cíclicos insaturados e ramificados a insaturação sempre deve receber os números 1 e 2 , de forma que os grupos substituintes tenham os menores números de localização. Exercício proposto 1)Qual a nomenclatura IUPAC dos compostos abaixo? a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) l) m) n) o) p) q) r) s) t) u) v) x) z) CH3 CH3 CH3 Gabarito a) 3-metileptano b) 5-terc-butil-6-etil-2,7-dimetildecano c) 2,2,4,4-tetrametilpentano d) 7-fenil-4-isopropil-3-propilnon-1-eno e) 3-benzil-2,6-dimetiloct-4-ino f) 2,3,5-trimetil-4-propileptano g) 4-isobutil-2,5-dimetileptano h) 3,6-dietil-2,7,7-trimetiloct-2-eno i) 5-etil-3,4,7-trimetilnonano j) Isopropilciclobutano l) 1-etil-2-metilciclopentano m) 2-etil-4-isopropil-1-metilcicloexano n) 3-terc-butilcicloexeno o) Cicloexa-1,3-dieno p) 1-sec-Butilciclopenteno q) Metilbenzeno ou tolueno r) 1-etil-3-metil-2-propilbenzeno s) 1,3 -diisopropilbenzeno ou m-diisopropilbenzeno t)1,4-dietilbenzeno ou p-dietilbenzeno u) 1- metilnaftaleno v) 1,2-dimetilbenzeno ou o-dimetilbenzeno ou o-xileno x) 3-etil-6-metil-4-vinilocta-2,4-dieno z) Vinilbenzeno ou Etenilbenzeno ou Estireno CAPÍTULO 07 Álcoois São compostos que apresentam o grupo hidroxila ligado diretamente a um carbonos sp3(saturado). Grupo funcional Nomenclatura IUPAC (substitutiva) Metanol Etanol Butan-2-ol 2,5-dimetilexan-3-ol 4-etil-3-metilex-4-en-2-ol Ciclobutanol Ciclopent-2-en-1-ol ou Ciclopent-2-enol 5-isopropilcicloex-3-en-1-ol Quando existir mais de um grupo funcional, devemos utilizar os prefixos de quantidade antes do sufixo e acrescentar a vogal “o” depois do infixo. Propano-1,3-diol Propano-1,2,3-triol (glicerina) C OH H3C OH H3C CH2 OH OH 1 2 3 4 H3C CH CH3 CH2 CH OH CH CH3 CH3 12 3 456 OH 1 2 3 4 5 6 OH OH1 23 4 5 1 2 3 4 5 6 OH 1 2 3 H2C OH CH2 CH2 OH H2C CH CH2 OH OH OH 1 2 3 Classificação de álcoois Os álcoois podem ser classificados de acordo com dois critérios: ●Quanto ao número de hidroxilas: Monoálcool (monol), diálcool (diol), triálcool (triol)etc. ●Quanto ao carbono que está ligado o grupo OH: Álcool primário hidroxila ligada a carbono primário Álcool secundário hidroxila ligada a carbono secundário Álcool terciário hidroxila ligada a carbono terciário Nomenclatura usual(radicofuncional) CH3 – OH CH3 – CH2 – OH Álcool metílico Álcool etílico Álcool isopropílico Álcool terc-butílico Álcool benzílico Álcoois importantes Metanol O metanol é utilizado como matéria prima de síntese de substâncias orgânicas, solvente e combustível de aviões a jato e carros de alta potência. Os carros de fórmula Indy utilizavam o metanol como combustível. A chama produzida na queima do metanol é de cor azul muito clara praticamente invisível quando está sob forte luminosidade. O metanol é o mais tóxico dos álcoois , podendo causar cegueira e até mesmo a morte. O metanol é conhecido como álcool da madeira. ar. Atualmente é produzido principalmente a partir de carbono de acordo com as reações a seguir: A mistura de CO e H2 é denominada gás d’água ou gás de síntese. Pode ser utilizada como combustível ou como matéria prima de síntese de diversas substâncias. Etanol O principal álcool do cotidiano é o etanol , conhecido também por álcool etílico ou álcool comum. Além de ser usado como combustível também é empregado em bebidas alcoólicas, como solvente, na preparação de biodiesel, perfumes, desodorantes em farmacologia etc. Fermentação alcoólica •O etanol obtido da fermentação da sacarose da cana é denominado etanol de primeira geração. •O etanol de segunda geração(celulósico) se compara às reservas recentemente descobertas pela Petrobras na camada pré-sal. A exploração de ambos demandará avanços científicos e tecnológicos significativos além do esforço despendido por uma geração. •Se as expectativas forem alcançadas, o uso da palha e do bagaço de cana permitirá que a produtividade industrial do etanol alcance 10.000 L por hectare no Brasil, um aumento de até 45% em relação ao que é hoje. •A hidratação do etileno para obtenção de etanol é usada em países onde há abundância de petróleo, sendo que, por essa via, o etanol produzido não é um biocombustível. OH H3C CH CH3 CH3 OH CH2 OH C + H2O CO H2+ H3COH+ H2CO 2 aquecimento catalisador aquecimentocarvão H2C CH2 + H2O H3C CH2 OH H + Propano-1,2,3-triol (glicerol ou glicerina) O glicerol é utilizado na fabricação de sabonetes, cosméticos, hidratantes, tintas , explosivos e em confeitaria. As moléculas de glicerol possuem uma grande afinidade pela água, devido as ligações de hidrogênio que são formadas entre elas. Essa capacidade de reter a água explica o grande uso do glicerol na preparação de cosméticos e alimentos. Fenóis São compostos que apresentam o grupo hidroxila ligado diretamente ao anel aromático. Nomenclatura oficial (substitutiva) Na nomenclatura substitutiva, o sufixo “o” do hidrocarboneto aromático correspondente é substituído pelo sufixo “ol” ou a hidroxila é citada como um grupo substituinte do anel denominado hidroxi. Fenol ou Hidroxibenzeno ou Benzenol (Fenol comum) O Fenol comum é utilizado na síntese de Baquelite, uma resina plástica muito usada para a fabricação de cabos de panelas. Benzeno-1,2-diol ou o-diidroxibenzeno ou catecol (aceito pela IUPAC) Benzeno-1,3-diol ou m-diidroxibenzeno ou resorcinol (aceito pela IUPAC) Benzeno-1,4-diol ou p-diidroxibenzeno ou hidroquinona O O O HH H O H HOH H O H H Ligações de hidrogênio OH OH OH OH OH OH Assista a videoaula sobre Álcoois. https://youtu.be/42aDQOniDMc Assista o vídeo sobre a produção de etanol de segunda geração. https://youtu.be/ZqOmVlQd2UIhttps://youtu.be/42aDQOniDMc https://youtu.be/ZqOmVlQd2UI (aceito pela IUPAC) Curiosidades ! ● O fenol em 1865 era chamado de ácido carbólico e foi usado pelo médico Inglês Joseph Lister como bactericida, o que diminuiu a mortalidade por infecção hospitalar na Europa ●Os fenóis são muito usados na produção de antissépticos bucais, hospitalares e caseiros. ●A creolina e uma mistura de orto,meta e para cresóis. o-cresol Muito importante! Os fenóis possuem caráter ácido fraco e são neutralizados por bases fortes formando sal e água. C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O Enóis São compostos que apresentam o grupo hidroxila ligado diretamente a um carbono sp2(dupla ligação). Nomenclatura IUPAC A nomenclatura substitutiva dos enóis segue a mesma regra dos álcoois. Etenol But-2-en-2-ol Os enóis normalmente são compostos muito instáveis. Essa função será estudada posteriormente, no capítulo de isomeria plana. Éteres São compostos que apresentam o átomo de oxigênio como um heteroátomo entre dois carbonos. Nomenclatura IUPAC Metoxietano Etoxipropano OH OH 1-naftol ou 1-hidroxinaftaleno 2-naftol ou 2-hidroxinaftaleno OH CH3 OH NaOH ONa H2O+ + H2C CH OH OH 123 4 H3C O CH2 CH3 H3C CH2 O CH2 CH2 CH3 Assista a videoaula sobre Fenóis. https://youtu.be/e8LX7QRjZ6s https://youtu.be/e8LX7QRjZ6s Metoximetano Metoxibenzeno Em éteres de cadeias longas e assimétricas , o grupo com menor número de carbonos é citado como um grupo substituinte da cadeia principal junto com o oxigênio. Exemplos: 3-etoxieptano 1,4-dimetoxibutano Nomenclatura usual(radicofuncional) Na nomenclatura radicofuncional, os grupos ligados ao oxigênio são citados em ordem alfabética com terminação “il”, seguidos pela palavra éter. Entretanto, alguns livros utilizam um sistema de nomenclatura que utiliza a palavra éter seguida pelo nome dos grupos em ordem alfabética, com terminação “il” para o primeiro e “ílico” para o segundo. Éter etil metílico ou Etil metil éter Éter etil propílico ou Etil propil éter Quando os nomes dos dois grupos ligados ao oxigênio são iguais, pode-se utilizar a simplificação abaixo: Éter metil metílico ou éter dimetílico ou éter metílico Éter etil etílico ou éter dietílico ou éter etílico Em éteres cíclicos a IUPAC recomenda a utilização do prefixo “epoxi”,precedido dos números de localização dos carbonos que estão ligados ao átomo de oxigênio. Epoxietano 2,3-epoxipentano Éter importante O éter mais comum no cotidiano é o etoxietano ou éter etílico ou éter comum. O éter etílico foi usado pela 1ª vez em 1842, em Massachusetts (EUA), pelo cirurgião John Collins Warren como anestésico por inalação que possibilitou a primeira cirurgia sem dor. Atualmente o éter comum é muito usado como solvente ,tanto em laboratório como nas indústrias. Sua comercialização também é controlada pelo Departamento de Entorpecentes da Polícia Federal, por ser um dos solventes orgânicos que pode ser usado no refino da cocaína. Produção de éter etílico O processo industrial de produção de éter etílico utiliza como matéria prima o etanol. Esse processo foi descoberto por um alquimista em 1540. Desidratação intermolecular Exercícios propostos 01 - (UEM PR) Considerando a fórmula estrutural do composto abaixo, assinale a alternativa incorreta. HO (hex-4-en-2-ol) a)O composto possui a função enol que tautomeriza com a função cetona. b)O composto possui uma função álcool. c)O composto possui 2 carbonos primários. H3C O CH3 O CH3 O O 1 2 3 4 H3C O CH2 CH3 H3C CH2 O CH2 CH2 CH3 H3C O CH3 H3C CH2 O CH2 CH3 H2C CH2 O 1 2 3 4 5 O Assista a videoaula sobre Éteres. https://youtu.be/voiOiQU438Y https://youtu.be/voiOiQU438Y d)O composto possui 4 dos seus átomos de carbono formando somente ligações simples e apenas 2 átomos de carbono que formam ligação dupla entre eles. e)O composto tem fórmula molecular C6H12O. 02 - (UESPI) Os representantes dos compostos dessa função orgânica são oxigenados. Têm caráter relativamente ácido, porém, menos ácido que os ácidos carboxílicos. Em geral, eles são pouco solúveis ou insolúveis em água, mas os seus sais são bem mais solúveis. Alguns são utilizados como desinfetantes e na produção de resinas. As características apontadas anteriormente estão associadas à função: a)álcool. b)aldeído. c)cetona. d)éter. e)fenol. 03 - (UFRN) O etóxi-etano (éter comum), usado como anestésico em 1842, foi substituído gradativamente por outros anestésicos em procedimentos cirúrgicos. Atualmente, é muito usado como solvente apolar nas indústrias, em processos de extração de óleos, gorduras, essências, dentre outros. A estrutura do éter comum que explica o uso atual mencionado no texto é a)CH3–CH2–CH2–CH2–OH. b)CH3–CH2–O–CH2–CH3. c)CH3–CH2–CH2–CHO. d)CH3–CH2–CH2–CO2H. 04 - (UNIUBE MG) De acordo com as regras oficiais de nomenclatura (IUPAC), o nome da substância, cuja fórmula estrutural simplificada é mostrada abaixo, é: a)1,3-dimetilcicloex-3-en-2-ol. b)2,4-dimetilcicloex-1-en-3-ol. c)1,3-dimetilcicloex-1-en-2-ol. d)2,6-dimetilcicloex-2-en-1-ol. 05 - (PUC MG) Para que a massa de panetones não resseque muito, junta-se glicerina, aditivo químico (U.I.), que atua como umectante, isto é, retém umidades. A glicerina tem como nome oficial: a)butano-1,2,3--triol. b)propano-1,3-diol. c)butano-1,4-diol. d)propano-1,2-diol. e)propano-1,2,3-triol. 06) Dê o nome para o éter a seguir: O CH 3 CHCH 2 CH 3 CH 3 07 - (ENEM) O 2-BHA é um fenol usado como antioxidante para retardar a rancificação em alimentos e cosméticos que contêm ácidos graxos insaturados. Esse composto caracteriza- se por apresentar uma cadeia carbônica aromática mononuclear, apresentando o grupo substituinte terc-butil na posição orto e o grupo metóxi na posição para.A fórmula estrutural do fenol descrito é a) b) c) d) e) 08 - (ENEM) A curcumina, substância encontrada no pó amarelo-alaranjado extraído da raiz da curcuma ou açafrão-da- índia (Curcuma longa), aparentemente, pode ajudar a combater vários tipos de câncer, o mal de Parkinson e o de Alzheimer e até mesmo retardar o envelhecimento. Usada há quatro milênios por algumas culturas orientais, apenas nos últimos anos passou a ser investigada pela ciência ocidental. Na estrutura da curcumina, identificam-se grupos característicos das funções a)éter e álcool. b)éter e fenol. c)éster e fenol. d)aldeído e enol. e)aldeído e éster. 09 - (ENEM) Os pesticidas modernos são divididos em várias classes, entre as quais se destacam os organofosforados, materiais que apresentam efeito tóxico agudo para os seres humanos. Esses pesticidas contêm um átomo central de fósforo ao qual estão ligados outros átomos ou grupo de átomos como oxigênio, enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou um radical orgânico de cadeia longa. Os organofosforados são divididos em três subclasses: Tipo A, na qual o enxofre não se incorpora na molécula; Tipo B, na qual o oxigênio, que faz dupla ligação com fósforo, é substituído pelo enxofre; e Tipo C, no qual dois oxigênios são substituídos por enxofre.Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo B, que apresenta grupo ETOXI em sua fórmula estrutural, está representado em: a) b) c) d) e) 10 - (MACK SP) O isopropanol, que tem fórmula estrutural , pode ser usado para limpar CDs e teclados de computadores. Esse composto é: a)conhecido no comércio pelo nome de formol. b)o propan-2-ol.c)um álcool insaturado. d)um álcool com cadeia carbônica ramificada. e)isômero de função do 1-propanol. GABARITO: 1) Gab:A 2) Gab:E 3) Gab: B 4) Gab:D 5) Gab: E 6) Gab: 2-metoxibutano ou éter sec-butil metílico 7) Gab: E 8) Gab: B 9) Gab: E 10) Gab: B CAPÍTULO 08 Aldeídos São compostos que apresentam o grupo carbonila e pelo menos um átomo de hidrogênio ligado ao mesmo carbono. O grupo –CHO é denominado formil. Na nomenclatura substitutiva o sufixo “o” do hidrocarboneto correspondente é substituído pelo sufixo “al”. A numeração da cadeia sempre deve ser feita a partir do grupo formil (grupo funcional). H H C O Metanal A mistura de metanal e água recebe o nome de formol ou formalina. O metanal é amplamente utilizado como solvente e na fabricação de plástico.O metanal é extremamente tóxico. Para aldeídos de cadeia cíclica, a nomenclatura recomendado pela IUPAC é a seguinte: ATENÇÃO ! O odor dos aldeídos que têm baixo peso molecular é irritante, porém, à medida que o número de carbonos aumenta, torna-se mais agradável. Os aldeídos de maior peso molecular são muito utilizados na indústria de cosméticos na fabricação de perfumes sintéticos.Por exemplo, o benzaldeído é utilizado como essência de amêndoas e o cinamaldeído de canela. 3-fenilpropenal ou cinamaldeído Alguns aldeídos possuem uma nomenclatura limitada em função da complexidade, mas algumas vezes utilizada (usual ou trivial). H2C C H O H C H O Aldeído fórmico ou formaldeído Aldeído acético ou acetaldeído Curiosidade O aldeído acético ou acetaldeído é a substância química responsável pela “ressaca”. Principal aldeído O metanal apresenta-se em condições ambiente como um gás de odor bastante irritante extremamente tóxico. A aplicação mais simples do metanal é como formol, que consiste em uma mistura de metanal e água que pode apresentar no máximo 40% de metanal.O formol ou formalina é utilizado na conservação de tecidos animais e como desinfetante.O metanal também é empregado na fabricação de medicamentos,baquelite e outros diversos polímeros(plásticos) do cotidiano. O metanal é obtido industrialmente a partir da oxidação do metanol pelo oxigênio do ar. A produção mundial anual de metanal e de mais de 4 bilhões de litros. Cetonas São compostos que apresentam o grupo carbonila entre carbonos . Nomenclatura IUPAC(substitutiva) Na nomenclatura substitutiva o sufixo “o” do hidrocarboneto correspondente é substituído pelo sufixo “ona”, precedido do número que indica a posição da carbonila. A numeração da cadeia sempre deve ser feita de modo que a carbonila receba o menor número possível. Exemplos: Butanona (oficial) But-3-en-2-ona Propanona Pentan-2-ona Hexano-2,4-diona Cicloexanona Nomenclatura usual (radicofuncional) Na nomenclatura radicofuncional, os grupos ligados à carbonila são citados em ordem alfabética com a terminação “il”, seguidos pela palavra cetona. Etil metil cetona Dimetilcetona Principal cetona Propanona A propanona, também conhecida comercialmente como acetona, apresenta-se em condições ambientes como um líquido incolor, volátil, de odor agradável e altamente inflamável. A sua principal utilização é como solvente de tintas, esmaltes e vernizes. Também é muito empregada na extração de óleos vegetais e na produção de medicamentos. Sua comercialização é controlada pelo Departamento de Entorpecentes da Polícia Federal por ser utilizada pelo tráfico para transformar a pasta base de coca em cocaína. A propanona é obtida industrialmente a partir da oxidação do isopropilbenzeno, também conhecido H3C OH + O2 cat aquecimento H C O H + H2O1/2 O 1 2 3 4 5 H3C C O CH2 C O CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 O H3C CH2 C CH3 O H3C C CH3 O Assista a videoaula sobre Aldeídos https://youtu.be/qAlqWFWjXgE https://youtu.be/qAlqWFWjXgE como cumeno , pelo oxigênio do ar. Esse também é um dos principais métodos de obtenção de fenol. A produção mundial anual de acetona supera 1 bilhão de litros. Ácidos carboxílicos São compostos que apresentam o grupo funcional carboxila Essa classe funcional recebe a denominação ácidos devido ao hidrogênio da hidroxila, que pode ser ionizado em meio aquoso ou neutralizado por bases. Portanto, os ácidos carboxílicos apresentam o mesmo comportamento dos ácidos inorgânicos. Nomenclatura IUPAC(substitutiva) Na nomenclatura substitutiva o sufixo “o” do hidrocarboneto correspondente é substituído pelo sufixo “oico”. A numeração da cadeia sempre deve ser feita a partir da carboxila. Exemplos: Ácido 4-fenil-3-metilexanoico Ácido 2-etil-3-metilpent-4-enoico Ácido etanodioico (ácido oxálico) Para ácidos de cadeia cíclica, a nomenclatura recomendado pela IUPAC é a seguinte: Exemplos: Outra forma de enumerar os carbonos é utilizando letras gregas (alfa, beta, gama), contando a partir do carbono vizinho ao carbono da carboxila. R C OH O H2O R C O - O + H + 1 2 3 4 5 O OH6 O OH1 2 3 4 5 C O HO C O OH Assista a videoaula sobre Cetonas https://youtu.be/ik_Heua6EMU https://youtu.be/ik_Heua6EMU A nomenclatura trivial(usual) é bastante diversificada, levando em conta o lugar onde são encontrados esses compostos, sendo impossível criar uma regra para ela. Abaixo uma tabela dos nomes usuais, de acordo com o número de carbonos: 1 carbono = ácido fórmico (acido metanoico) (encontrado na formiga) 2 carbonos = ácido acético (ácido etanoico) (componente do vinagre) 3 carbonos = ácido propiônico (características de gordura) 4 carbonos = ácido butírico (ácido butanoico) (manteiga rançosa) 5 carbonos = ácido valérico (ácido pentanoico) (extraído da planta Valeriana) 6 carbonos = ácido caproico (ácido hexanoico) (encontrado em caprinos) Ácidos monocarboxílicos de cadeia aberta normal , geralmente com número par de carbonos superior a dez , são denominados ácidos graxos. Ácido dodecanoico (láurico) Ácido octadec-9-enoico Exercícios propostos 01 - (ENEM) A curcumina, substância encontrada no pó amarelo-alaranjado extraído da raiz da curcuma ou açafrão-da- índia (Curcuma longa), aparentemente, pode ajudar a combater vários tipos de câncer, o mal de Parkinson e o de Alzheimer e até mesmo retardar o envelhecimento. Usada há quatro milênios por algumas culturas orientais, apenas nos últimos anos passou a ser investigada pela ciência ocidental. Na estrutura da curcumina, identificam-se grupos característicos das funções a)éter e álcool. b)éter e fenol. c)éster e fenol. d)aldeído e enol. e)aldeído e éster. 02 - (ENEM)A baunilha é uma espécie de orquídea. A partir de sua flor, é produzida a vanilina (conforme representação química), que dá origem ao aroma de baunilha. OH COH OCH3 Na vanilina estão presentes as funções orgânicas a)aldeído, éter e fenol. b)álcool, aldeído e éter. c)álcool, cetona e fenol. d)aldeído, cetona e fenol. e)ácido carboxílico, aldeído e éter. 03 - (UFLA MG) Considerando os compostos aromáticos representados pelas estruturas abaixo (I, II e III), é CORRETO afirmar que eles correspondem, respectivamente, a: O OH O OH Assista a videoaula sobre Ácidos carboxílicos https://youtu.be/cbZeLcoOmm8 https://youtu.be/cbZeLcoOmm8 CH2OH I OH II COOH III a)álcool amílico, fenol, ácido benzoico b)álcool benzoico, álcool benzílico, fenol c)álcool benzílico, fenol, ácido benzoico d)fenol, álcool benzílico, ácidobenzoico 04 - (UFPE)A acetona é um composto sintético que também ocorre naturalmente no meio ambiente. É um líquido incolor de odor e sabor fáceis de distinguir. Evapora facilmente, é inflamável e solúvel em água. O grupo funcional que caracteriza este composto é o a)R – OH b)R – O – R c)R – CH = O d)R – CO – R e)R – NH2 05 - (UFAM) Qual nome que melhor designa o composto abaixo? O OH OH a)ácido 3-hidroxi-hepta-2,4-dienóico b)ácido 5-hidroxi-heptadieno-3,5-óico c)ácido 5-hidroxi-hepta-3,5-dienóico d)ácido 5-heptenoldióico-3,5 e)ácido heptanol-5-dieno-2,4-óico 06 - (ACAFE SC)Urtiga é o nome genérico dado a diversas plantas da família das urticárias, cujas folhas são cobertas de pêlos finos que, em contato com a pele, produz irritação. A substância causadora da irritação possui a fórmula: HCOOH.A função química e o nome oficial desse composto, respectivamente, são: a)éter e metanóico b)cetona e metanal c)álcool e metanol d)aldeído e metanol e)ácido carboxílico e metanóico 07 - (PUC Camp SP) Além de ser utilizada na preparação do formol, a substância de fórmula H2CO, tem aplicação industrial na fabricação de baquelite. A função química e o nome oficial desse composto são, respectivamente, a)aldeído e metanal. b)éter e metoximetano. c)ácido carboxílico e metanóico. d)cetona e metanal. e)álcool e metanol. 08 - (FEI SP) A nomenclatura correta do composto cuja fórmula é dada a seguir é: a)3,4-dimetilexan-5-ona. b)3-metil-4-etilpentan-2-ona. c)3,4-dimetilexan-2-ona. d)3-metil-2-etilpentan-4-ona. e)3-sec-butilbutan-2-ona 09 - (UFPEL RS)Pelas regras de nomenclatura dos compostos orgânicos, essa substância é identificada como H3C–CH2–CH=CH–CH=CH–CHO a)Hepta-2,4-dienal b)Hepta-3,5-dienal c)Heptan-2,4-dial d)Hepta-3,5-dienol e)Hepta-2,4-dienol 10 - (FMJ SP) O diacetil, também denominado de butano-2,3- diona, é usado como aromatizante sabor manteiga na fabricação de alimentos como a pipoca de micro-ondas sabor manteiga. Uma pesquisa recente aponta que esse composto pode aumentar o risco da doença de Alzheimer. A fórmula estrutural desse composto é: a) b) c) d) e) GABARITO: 1) Gab: B 2) Gab:A 3) Gab: C 5) Gab: A 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: E 7) Gab: A 8) Gab: C 9) Gab: A 10) Gab: B CAPÍTULO 09 Ésteres São compostos derivados dos ácidos carboxílicos através da substituição do hidrogênio da carboxila por um grupo de carbonos. Na nomenclatura substitutiva, a terminação “ico” do grupo derivado do ácido carboxílico correspondente é substituída pelo sufixo “ato”e o grupo ligado diretamente ao oxigênio é citado com a terminação“ila”, separados pela preposição “de”. Exemplos: Etanoato de metila ou acetato de metila Benzoato de metila ou Benzenocarboxilato de metila 4-tert-butil-3-metilept-4-enoato de etila Butanoato de isopropila Para ésteres de cadeia cíclica, a nomenclatura recomendada pela IUPAC é a seguinte: H3C C O O CH3 C O O CH3 O O1 2 34 6 7 5 H3C CH2 CH2 C O O CH CH3 CH3 Ésteres cíclicos são denominados lactonas. Butano-4-lactona A nomenclatura trivial dos ácidos carboxílicos também é utilizada para os ésteres, substituindo-se a terminação “ico” do nome trivial por “ato”. Etanoato de metila ou acetato de metila Metanoato de propila ou formiato de propila Uma das utilizações industrial mais importante dos ésteres é a de flavorizantes. Os flavorizantes são substâncias artificiais que são adicionadas aos alimentos com a função de proporcionar aroma e sabor. Esterificação O método mais utilizado para se obter um éster é reagir um ácido carboxílico com um álcool.A reação é catalisada por meio ácido.Esse processo é conhecido como esterificação de Fischer. A reação de esterificação e de hidrólise são catalisadas por meio ácido. É muito importante lembrar que a reação de esterificação é reversível. Dessa forma, quando um éster é colocado em contato com água, ocorre uma hidrólise, regenerando o ácido e o álcool de origem. Sais de ácidos carboxílicos São compostos orgânicos iônicos derivados dos ácidos carboxílicos pela substituição do hidrogênio da carboxila por um cátion. Esses compostos podem ser obtidos pela neutralização de um ácido carboxílico por uma base.Observe o esquema geral a seguir que utiliza o hidróxido de sódio como exemplo de base: O O 12 3 4 H3C C O O CH3 H C O O CH2CH2CH3 R1 C O O R2 + H2O R1 C O O H H O R2+ Ácido carboxílicoÉster álcool Assista a videoaula sobre Ésteres https://youtu.be/upAJRh1_SQ0 https://youtu.be/upAJRh1_SQ0 Nomenclatura IUPAC(substitutiva) Exemplos: Etanoato de sódio Pentanoato de potássio Benzoato de amônio Butanoato de cálcio Os sais de ácido graxos são utilizados no cotidiano como sabões, os mais comuns são os sabões de sódio como o representado a seguir: Dodecanoato de sódio Exercícios 01 - (UFAC) Os aromas e sabores dos alimentos podem ser atribuídos aos grupos funcionais de compostos orgânicos. As substâncias abaixo são encontradas em algumas frutas, sendo: (a)Voláteis, o que nos permite cheirá-las; (b)Solúveis, em água, o que nos permite saboreá-las. Essas moléculas possuem, em comum, o grupo funcional que as caracteriza como: O O O O Pera (acetato de propila) Banana (acetato de pentila) O O O O Laranja (acetato de octila) Abacaxi (butirato de etila) a)alcoóis. b)éteres. c)ácidos carboxílicos. d)cetonas. e)ésteres. 02 - (ENEM) A produção mundial de alimentos poderia se reduzir a 40% da atual sem a aplicação de controle sobre as pragas agrícolas. Por outro lado, o uso frequente dos agrotóxicos pode causar contaminação em solos, águas superficiais e subterrâneas, atmosfera e alimentos. Os biopesticidas, tais como a piretrina e a coronopilina, têm sido uma alternativa na diminuição dos prejuízos econômicos, sociais e ambientais gerados pelos agrotóxicos. H3C C O ONa O OK C O ONH4 Ca(H3CCH2CH2COO)2 O O - Na +Assista a videoaula sobre Sais de ácidos carboxílicos. https://youtu.be/ExZVXlZ0qmc https://youtu.be/ExZVXlZ0qmc Identifique as funções orgânicas presentes simultaneamente nas estruturas dos dois biopesticidas apresentados: a)Éter e éster. b)etona e éster. c)Álcool e cetona. d)Aldeído e cetona. e)Éter e ácido carboxílico. 03 - (UNESP SP) Para preparar o composto butanoato de etila, que possui aroma de abacaxi, usa-se o etanol como um dos reagentes de partida. A função orgânica a qual pertence esse aromatizante e o nome do outro reagente necessário para sua síntese são, respectivamente: a) éster, ácido etanóico. b) éter, ácido butanóico. c) amida, álcool butílico. d) éster, ácido butanóico. e) éter, álcool butílico. 04 -(ENEM) No ano de 2004, diversas mortes de animais por envenenamento no zoológico de São Paulo foram evidenciadas. Estudos técnicos apontam suspeita de intoxicação por monofluoracetato de sódio, conhecido como composto 1080 e ilegalmente comercializado como raticida. O monofluoracetato de sódio é um derivado do ácido monofluoracético e age no organismo dos mamíferos bloqueando o ciclo de Krebs, que pode levar à parada da respiração celular oxidativa e ao acúmulo de amônia na circulação. F O-Na+ O monofluoracetato de sódio. O monofluoracetato de sódio pode ser obtido pela a)desidrataçao do ácido monofluoracético, com liberação de água. b)hidrólise do ácido monofluoracético, sem formação de água. c)perda de íons hidroxila do ácido monofluoracético, com liberação
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