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241 www.cursoanualdequimica.com.br e-mail: alexandrequimica.ce@gmail.com ACIDEZ E BASICIDADE DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Exercícios de Fixação 1. (Uel 2014) Os efeitos especiais do isoeugenol presente na noz-moscada são conhecidos desde a antiga China. É notória a importância que essa molécula exerceu no comércio e na construção e destruição de cidades. Sobre essa molécula, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir. ( ) A molécula apresenta estrutura alicíclica insaturada. ( ) Apresenta 2 carbonos primários, 7 carbonos secundários e 1 carbono terciário. ( ) É uma estrutura com grupos funcionais compostos. ( ) O grupo funcional hidroxila é caracterizado como álcool. ( ) Segundo o conceito ácido-base de Arrhenius, essa molécula apresenta caráter básico. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V – F – V – V – F. b) V – F – F – F – V. c) F – V – V – F – F. d) F – V – F – V – V. e) F – F – V – V – F. 2. (Uerj 2014) Os ácidos carboxílicos e os fenóis são substâncias orgânicas com caráter ácido. Apesar de os ácidos carboxílicos possuírem, em geral, valores de pKa menores que os dos fenóis, o ácido benzoico apresenta pKa igual a 4,21, enquanto o 2,4,6-trinitrofenol apresenta pKa igual a 0,38. Escreva a fórmula estrutural deste fenol e justifique sua acidez superior à do ácido benzoico. 3. (Unimontes 2014) Considere as estruturas dos hidrocarbonetos e os seus respectivos pKas. Em relação à acidez e a basicidade relativa dos hidrocarbonetos e de seus íons, e CORRETO o que se afirma em a) Os prótons do etano, H , são os de menor acidez. b) O etino é o hidrocarboneto de menor acidez. c) O íon carbânio do eteno é o de maior basicidade. d) O ânion 2H C CH é a base conjugada do etino. 4. (Ita) Considere os seguintes ácidos: I. CH3COOH. II. CH3CH2COOH. III. CH2ClCH2COOH. IV. CHCl2CH2COOH. V. CCl3CH2COOH. Assinale a opção que contém a sequência CORRETA para a ordem crescente de caráter ácido: a) I < II < III < IV < V. b) II < I < III < IV < V. c) II < I < V < IV < III. d) III < IV < V < II < I. e) V < IV < III < II < I. 5. (Pucmg) Os ácidos orgânicos (1) CH3COOH, (2) CH2ClCOOH, (3) CHCl2COOH, (4) CH3CH2CH2COOH, (5) CCl3COOH têm a ordem decrescente de acidez indicada pelos números: a) 3, 5, 2, 4, 1 b) 5, 3, 2, 1, 4 c) 2, 3, 5, 1, 4 d) 1, 3, 5, 2, 4 e) 4, 1, 3, 5, 2 6. (Pucmg) Considerando os ácidos CH2ClCOOH, CHCl2COOH, CCl3COOH, CH3COOH, CF3COOH, o mais fraco e o mais forte são respectivamente: a) CH2ClCOOH e CH3COOH b) CH3COOH e CCl3COOH c) CCl3COOH e CHCl2COOH 242 www.cursoanualdequimica.com.br e-mail: alexandrequimica.ce@gmail.com d) CH3COOH e CF3COOH e) CCl3COOH e CF3COOH 7. (Pucsp) Os frascos A, B, C e D apresentam SOLUÇÕES AQUOSAS das substâncias a seguir. Assinale a alternativa que apresenta corretamente o pH dessas soluções. 8. (Uerj) Uma indústria química tem como despejo industrial as substância abaixo numeradas: I) CH3-COOH II) CH3-CH2-OH III) CH3-CH2 – NH2 IV) CH3-CONH2 Para processar um tratamento adequado a este despejo, a fim de evitar uma agressão ao meio ambiente, foram necessários vários tipos de tratamento. A primeira substância tratada foi a de caráter básico mais acentuado, que corresponde à de número: a) I b) II c) III d) IV 9. (Uerj) Os ácidos orgânicos, comparados aos inorgânicos, são bem mais fracos. No entanto, a presença de um grupo substituinte, ligado ao átomo de carbono, provoca um efeito sobre a acidez da substância, devido a uma maior ou menor ionização. Considere uma substância representada pela estrutura a seguir: Essa substância estará mais ionizada em um solvente apropriado quando X representar o seguinte grupo substituinte: a) H b) I c) F d) CH3 10. (Ufes) Considere os ácidos I – Cl3C-CO2H II – CH3-CO2H III – CH3-CH2-CH2-CO2H IV – HCO2H A opção que representa corretamente a ordem crescente de acidez é: a) I, III, IV, II. b) I, IV, II. III. c) III, II, IV, I. d) III, I, II, IV. e) IV, II, III, I. 11. (Ufes) Um ácido carboxílico será tanto mais forte, quanto mais estável for sua base conjugada (carboxilato). A base conjugada é normalmente estabilizada pela presença de grupos retiradores de elétrons adjacentes à carbonila, que tendem a reduzir, por efeito indutivo, a densidade de carga sobre o grupo carboxilato. Baseado nessas afirmações, assinale a alternativa que apresenta o ácido mais forte: a) CH3COOH b) ClCH2COOH c) ClCH2CH2COOH d) Cl2CHCOOH e) HCOOH 12. (Uff) Considere os compostos: I - Éter etílico II - Fenol III - n-Propanol Marque a opção que apresenta os compostos indicados em ordem crescente de acidez. a) I, III, II b) II, I, III c) III, II, I d) I, II, III e) III, I, II 13. (Ufmg) Considere as substâncias fenol, ácido acético, ácido benzóico e cloreto de metilamônio. Em relação a essas substâncias e a suas soluções aquosas de mesma concentração em mol/L, todas as alternativas estão corretas, EXCETO a) A solução de cloreto de metilamônio tem pH menor do que sete. 243 www.cursoanualdequimica.com.br e-mail: alexandrequimica.ce@gmail.com b) O ácido acético reage com carbonatos produzindo gás carbônico. c) O ácido benzóico é um composto aromático. d) O fenol é uma base segundo a teoria de Arrhenius. e) O pH da solução de fenol é maior do que o da solução de ácido acético. 14. (Ufpe) Identifique cada afirmativa como verdadeira ou falsa: ( ) As aminas primárias alifáticas são mais básicas que as aromáticas. ( ) Os fenóis são mais ácidos do que os álcoois. ( ) O álcool etílico tem ponto de ebulição mais elevado que o éter dimetílico. ( ) A reação característica dos alcenos é de eliminação. ( ) O ácido cloroacético apresenta menor acidez que o ácido acético. 15. (Ufpe) Ácido acético e ácido trifluoroacético apresentam as seguintes fórmulas estruturais Ambos os ácidos carboxílicos são solúveis em água. Sobre estes compostos podemos afirmar: ( ) os dois ácidos liberam íons em solução aquosa. ( ) o grau de dissociação iônica do ácido acético é 100%. ( ) o ácido acético é mais forte que o ácido trifluoroacético. ( ) o grupo CF3 influencia na acidez do grupo carboxílico. ( ) o ácido trifluoroacético tem massa molar superior ao ácido acético. 16. (Ufpe) Existem três diferentes diclorobenzenos, C6H4Cl‚ dependendo da localização dos átomos de cloro: Sobre estes compostos pode-se dizer: ( ) Todos têm o mesmo momento de dipolo, pois sua composição química é a mesma. ( ) O mais polar é o composto (2). ( ) O composto (1) é mais solúvel em solventes apolares. ( ) Os compostos (2) e (3) são polares. ( ) Nenhum deles é polar porque o anel benzênico é perfeitamente simétrico nos três casos. 17. (Ufpe) Ácidos orgânicos são utilizados na indústria química e de alimentos, como conservantes, por exemplo. Considere os seguintes ácidos orgânicos: A ordem crescente de acidez destes compostos em água é: a) I < II < III b) II < I < III c) III < II < I d) II < III < I e) I < III < II 18. (Ufpe) Analisando a tabela a seguir, com valores de constantes de basicidade, Kb, a 25 °C para diversas bases, podemos afirmar que: a) a amônia é uma base mais fraca que o hidróxido de zinco. b) a anilina é a base mais forte. c) a piridina e a amônia têm a mesma força básica. d) a dimetilamina é a base mais forte. e) a anilina é mais básica que a piridina. 19. (Ufrrj) O odor característico de peixe resulta da liberação de metilamina, que é uma base orgânica. Na cozinha é comum o uso 244 www.cursoanualdequimica.com.br e-mail: alexandrequimica.ce@gmail.com de limão para minimizar esse odor, o que se fundamenta nareação de neutralização da amina, devido ao pH ácido do suco do limão Utilizando o critério de basicidade dos compostos orgânicos nitrogenados, ao colocarmos as substâncias anteriores em ordem decrescente de basicidade, obteremos a seguinte ordenação para os compostos: a) II, III, I. b) I, II, III. c) lI, I, III. d) III, Il, l. e) I, III, II. 20. (Ufrs) Na tabela a seguir, são apresentados os pontos de fusão, os pontos de ebulição e as constantes de ionização de alguns ácidos carboxílicos. A respeito dessa tabela, são feitas as seguintes afirmações. I - O ácido propanóico é um sólido à temperatura ambiente. II - O ácido acético é mais forte que o ácido fórmico. III - O ácido metanóico apresenta menor ponto de ebulição devido a sua menor massa molecular. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) Apenas II e III. 21. (Ufscar) O caráter ácido dos compostos orgânicos difere bastante um dos outros. Uma comparação da acidez pode ser feita por meio das estruturas e das constantes de ionização, Ka. Os valores das constantes ao redor de 10-42, 10-18 e 10-10 podem ser atribuídos, respectivamente, a a) fenóis, álcoois e alcanos. b) fenóis, alcanos e álcoois. c) álcoois, fenóis e alcanos. d) alcanos, fenóis e álcoois. e) alcanos, álcoois e fenóis. 22. (Ufsm) Relacione as substâncias da coluna A com os valores de Ka na coluna B. COLUNA A 1 . Ácido 4-nitro-benzóico 2. Ácido benzóico 3. 4-nitro-tolueno 4. Fenol 5. 4-metil-fenol 6. 4-metil-tolueno COLUNA B (A) 1,3 x 10-10 (B) 6,5 x 10-11 (C) 6,3 x 10-5 (D) 3,8 x 10-4 A relação correta é a) 1 D, 2C, 4A, 5B. b) 2B, 1A, 3C, 6D. c) 4A, 6B, 1C, 5D. d) 1C, 2D, 3A, 6B. e) 2B, 1D, 4C, 3A. 23. (Unifesp) Ácidos carboxílicos e fenóis originam soluções ácidas quando dissolvidos em água. Dadas as fórmulas moleculares de 5 substâncias I. C2H6O II. C2H4O2 III. CH2O IV. C6H6O V. C6H12O6 as duas que originam soluções com pH < 7, quando dissolvidas na água, são: a) I e II. b) I e IV. c) II e IV. d) II e V. e) III e IV. 24. (Unirio) Os ácidos carboxílicos são compostos orgânicos que apresentam o mais pronunciado caráter ácido, muito embora sejam considerados ácidos fracos. Quando em solução aquosa, liberam íon hidrônio ou hidroxônio, como a reação a seguir: Dos ácidos a seguir, o que apresenta mais acentuado caráter ácido, isto é, mais forte, é o: a) benzóico. b) propanóico. 245 www.cursoanualdequimica.com.br e-mail: alexandrequimica.ce@gmail.com c) ’ cloro butanóico. d) monocloro acético. e) – iodo pentanóico. 25. (Unirio) O vinagre é uma mistura de vários ingredientes, sendo o ácido etanóico o principal componente. A única substância que tem um caráter ácido maior do que o ácido etanóico é: GABARITO Resposta da questão 1: [C] [Falsa] Trata-se de uma cadeia carbônica mista e insaturada. [Verdadeira] Carbono primário está ligado apenas a um carbono, sendo o carbono do éter também considerado primário ou nulário. Carbono secundário está ligado a 2 átomos de carbono e o terciário a 3 átomos de carbono. Observe a molécula com os carbonos assinalados: [Verdadeira] Possui as funções fenol e éter. [Falsa] A hidroxila ligada diretamente ao anel aromático caracteriza um fenol. [Falsa] O conceito de Arrhenius é valido somente em meio aquoso, pois a base segundo esse cientista libera o íon OH-, nesse caso o oxigênio desse composto é estabilizado pela ressonância do anel aromático, o que facilita somente a liberação do íon H+, o que caracterizaria como um composto ácido. Resposta da questão 2: Fórmula estrutural do 2,4,6-trinitrofenol O pKa indica a força do ácido, ou seja, quanto menor for seu valor, maior é a acidez do composto. No geral, os ácidos carboxílicos apresentam valores de pKa inferiores aos dos fenóis. Nesse caso, esse comportamento pode ser explicado pelo fato do fenol, possuir em sua estrutura química três grupos nitro (–NO2), que por ser um grupo muito eletronegativo, possuem forte efeito de atrair elétrons, o que facilita a ionização do fenol. Grupos que produzem esse efeito são chamados de desativadores do anela aromático. A presença de 3 grupos nitro na molécula facilita a ionização da substância, aumentando a acidez do composto. Assim, pKa = – log Ka Então, quanto menor o valor de pKa, maior o valor de Ka e, consequentemente, maior a acidez da espécie química. Resposta da questão 3: [A] [A] Correta. Quanto maior o valor de pKa menor será a acidez do composto. [B] Incorreta. Pelo valor de pKa o etino possui a maior acidez entre os 3 compostos. [C] Incorreta. Como o hidrocarboneto de menor acidez é o etano, seu íon carbânion será o de maior basicidade. [D] Incorreta. O ânion HC C , será a base conjugada do etino. 4. [B] 5. [B] 6. [D] 7. [D] 8. [C] 9. [C] 10. [C] 246 www.cursoanualdequimica.com.br e-mail: alexandrequimica.ce@gmail.com 11. [D] 12. [A] 13. [D] 14. V V V F F 15. V F F V V 16. F V V V F 17. [D] 18. [D] 19. [E] 20. [C] 21. [E] 22. [A] 23. [C] 24. [D] 25. [E]