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129 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com I) REDUÇÃO DE ÁLCOOIS a) Redução de álcoois Os álcoois reagem com HI concentrado e a quente, formando alcanos, esse processo é conhecido como método de Berthelot. a) H3C CH2 I H2O+ iodo-etano b) H3C CH3 I2+ etano II - REDUÇÃO DE FENÓIS: a) Redução do grupo OH (mais fácil que nos álcoois) Exemplo: ZnO+ benzeno III- REDUÇÃO DE ALDEÍDOS E CETONAS Aldeídos originam álcool primário Cetonas originam álcool secundário Os principais reagentes utilizdos na redução de aldeídos e cetonas são: hidreto de lítio e alumínio (LiAlH4) ou borohidreto de sódio (NaBH4) ou ainda (H2) na presença de níquel, platina ou paládio. Exemplos: a) H3C CH2 CH2 CH2 OH 1-butanol b) H3C CH CH3 OH 2-propanol Obs.: pode-se efetuar uma redução mais enérgica, com a ação de uma amalgama de zinco (Zn e Hg) e HCl concentrado, obtendo-se o hidrocarboneto correspondente (Redução de Clemmensen): Exemplo: a) H3C CH2 CH3 H2O+ propano C H H H3C OH + H I H3C C I + H I H H OH + Zn calor C O C OH H2/Ni,Pt, Pd H3C CH2 CH2 C H O + H2 Ni H3C C CH3 + H2 O Ni R C O R' R CH2 R' + H2O Zn(Hg) HCl+ H3C C CH3 O + 2H2 Zn(Hg) HC 130 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com REAÇÕES DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO Exercícios de Aprendizagem 1. (Uerj) Um dos métodos de identificação de estruturas de hidrocarbonetos contendo ligações duplas ou triplas é feito a partir da análise dos produtos ou fragmentos, obtidos da reação de oxidação enérgica. Observe os produtos orgânicos da reação de oxidação enérgica de um hidrocarboneto insaturado: a) Em relação ao hidrocarboneto insaturado, indique as fórmulas mínima e estrutural plana. b) Cite a nomenclatura oficial do composto W e determine a percentagem de carbono, em número de átomos, na substância T. 2. (Uerj) Hidrocarbonetos de fórmula geral CnH2n podem ser diferenciados pelo teste de Bayer. Tal teste consiste na reação desses hidrocarbonetos com solução neutra diluída de permanganato de potássio – KMnO4 - que possui coloração violeta. Só haverá descoramento da solução se o hidrocarboneto for insaturado. Considere hidrocarbonetos contendo 5 átomos de carbono, que se enquadrem na fórmula geral CnH2n. a) Indique a fórmula estrutural de um hidrocarboneto com cadeia normal que reage positivamente ao teste de Bayer e justifique sua resposta. b) Dentre os hidrocarbonetos que não reagem ao teste, um apresenta isomeria geométrica e outro possui apenas carbonos secundários. Cite seus nomes oficiais. 3. (Ufscar) X e Y, dois compostos orgânicos de mesma massa molar, por oxidação com permanganato de potássio em meio ácido, geram como produtos butanona e ácido butanóico, respectivamente. a) Escreva as fórmulas estruturais dos compostos X e Y Justifique. b) Os compostos X e Y apresentam isomeria óptica? Justifique. 4. (Ufv) Dois alquenos A e B, de fórmula C6H12, foram oxidados sob condições enérgicas, na presença de KMnO4, fornecendo diferentes produtos, conforme representação a seguir: a) Qual a estrutura dos alquenos A e B? b) Represente um composto de fórmula molecular C6H12 que não reagiria sob as mesmas condições de oxidação apresentadas. 5. (fuvest) Para distinguir o 1-butanol do 2-butanol foram propostos dois procedimentos: I - Desidratação por aquecimento de cada um desses compostos com ácido sulfúrico concentrado e isolamento dos produtos formados. Adição de algumas gotas de solução de bromo em tetracloreto de carbono (solução vermelha) aos produtos isolados e verificação da ocorrência ou não de descoramento. II - Oxidação parcial de cada um desses compostos com dicromato de potássio e isolamento dos produtos formados. Adição de reagente de Tollens aos produtos isolados e verificação da ocorrência ou não de reação (positiva para aldeído e negativa para cetona). Mostre a utilidade ou não de cada um desses procedimentos para distinguir esses dois álcoois, indicando os produtos formados na desidratação e na oxidação. 6. (ufg) Reações de caracterização de grupos funcionais são muito comuns em Química Orgânica. O reativo de Tollens 3 2[Ag(NH ) ]OH oxida aldeídos, mas não oxida cetonas. Considere as seguintes reações químicas: I) 0 3 6 3C H O reativo de Tollens A Ag (s) NH II) 3 6C H O reativo de Tollens não há reação a) Escreva a fórmula estrutural plana e dê o nome oficial, segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), do composto A e das substâncias de fórmula molecular 3 6C H O presentes nas reações I e II. b) Indique o tipo de isomeria existente entre as substâncias de fórmula molecular C3H6O nas reações I e II. 131 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com REAÇÕES DE OXIDAÇÃO E REDUÇÃO Exercícios de Fixação 1. (Puccamp ) A questão seguinte refere-se a vitamina A. Sua fórmula molecular estrutural é: A oxidação de um mol de vitamina A, com quebra das duplas ligações da cadeia lateral pode produzir vários compostos. Dentre eles, há dois mols de a) CH3COCHO b) CH3COOH c) CHO-CHO d) COOHCOOH e) CH2OHCH2OH 2. (Pucmg) A ozonólise do composto metil - 2 - buteno, seguida de hidrólise, em presença de zinco metálico, produz: a) propanal e etanal. b) metanal e etanal. c) etanal e propanona. d) propanal e propanona. 3. (Pucpr) As reações de oxidação são de suma importância em química orgânica, pois, por meio delas, pode-se obter outros compostos orgânicos de grande aplicação industrial, como diálcoois, ácidos, cetonas, etc. Assim, a oxidação enérgica do 1-butino, produz: a) ácido pirúvico. b) ácido propanóico somente. c) 2 mol de ácido acético. d) ácido propanóico, gás carbônico e água. e) 2-butanona. 4. (Pucpr) Dada a reação: obteremos como produtos: I. Propanal II. 2-Butanona III. 4-metil-3-hexanol IV. Ácido propanóico Estão corretas as afirmações: a) I e III b) I e IV c) II e III d) I e II e) II e IV 5. (Pucrs) A manteiga fica "rançosa", desenvolvendo sabor e odor desagradável quando deixada exposta ao ar. Com relação à rancificação da manteiga, é INCORRETO afirmar que a) ocorre devido a reações químicas de oxidação causadas pelo contato com o ar. b) deve-se à formação de compostos orgânicos como aldeídos e ácidos carboxílicos, muitos dos quais têm cheiro forte e desagradável. c) pode ser inibida pela presença de aditivos alimentares conhecidos como antioxidantes. d) a velocidade da reação de rancificação torna-se menor caso se conserve a manteiga em um refrigerador. e) ocasiona um aumento do pH do meio. 6. (Pucsp 2002) A ozonólise é uma reação de oxidação de alcenos, em que o agente oxidante é o gás ozônio. Essa reação ocorre na presença de água e zinco metálico, como indica o exemplo: Considere a ozonólise em presença de zinco e água, do dieno representado na figura 1. Assinale a alternativa que apresenta os compostos orgânicos formados durante essa reação. a) Metilpropanal, metanal, propanona e etanal. b) Metilpropanona, metano e 2,4-pentanodiona. c) Metilpropanol, metanol e ácido 2,4-pentanodióico. d) Metilpropanal, ácido metanóico e 2,4-pentanodiol. e) Metilpropanal, metanal e 2,4-pentanodiona. 7. (Ufes) A reação de adição de O3 a alquenos, seguida de hidrólise, é denominada ozonólise. No passado, essa reação foi empregada como uma forma de se determinar a estrutura de um alqueno a partir da análise dos produtos formados. Quantos compostos diferentes a ozonólise do hidrocarboneto a seguir vai produzir? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 132 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com 8. (Uff) Sabe-se que um orgânico pode ser obtido a partir da reação de ozonólise do 2-buteno. Tal composto,quando polimerizado em meio ácido, origina dois produtos: paraldeído e metaldeído. O primeiro é usado, ocasionalmente, como agente sonífero e, o segundo, no combate aos caramujos na agricultura. O composto a que se faz referência é: a) metanal b) etanal c) éter etílico d) éter metiletílico e) metanol 9. (Unicamp) Considere os álcoois 1-butanol e 2- butanol, ambos de fórmula molecular C4H9OH. a) Qual deles produzirá, por oxidação, butanal (um aldeído) e butanona (uma cetona)? b) Escreva as fórmulas estruturais dos quatro compostos orgânicos mencionados, colocando os respectivos nomes. 10. (Enem 2015) O permanganato de potássio 4(KMnO ) é um agente oxidante forte muito empregado tanto em nível laboratorial quanto industrial. Na oxidação de alcenos de cadeia normal, como o 1-fenil-1-propeno, ilustrado na figura, o 4KMnO é utilizado para a produção de ácidos carboxílicos. Os produtos obtidos na oxidação do alceno representado, em solução aquosa de 4KMnO , são: a) Ácido benzoico e ácido etanoico. b) Ácido benzoico e ácido propanoico. c) Ácido etanoico e ácido 2-feniletanoico. d) Ácido 2-feniletanoico e ácido metanoico. e) Ácido 2-feniletanoico e ácido propanoico. 11. (Pucpr) Dada a reação: o composto X é: a) o ácido pentanóico-2. b) a pentanona-2. c) o pentanal-2. d) o penteno-2. e) por ser álcool secundário não ocorre tal reação. 12. (Uerj) Sejam as equações químicas incompletas, representadas pelas fórmulas gerais: Os produtos orgânicos destas equações pertencem, respectivamente, às seguintes funções: a) aldeído e ácido carboxílico b) cetona e ácido carboxílico c) álcool e cetona d) éter e cetona 13. (Ufmg) Os bafômetros mais simples são pequenos tubos descartáveis com uma mistura que contém ânions dicromato (de cor amarelo-alaranjada) em meio ácido. A detecção da embriaguez é visual, pois a reação do dicromato com o álcool leva à formação do cátion Cr3+ (de cor verde). Essa reação pode ser representada simplificadamente por Cr2O72-(aq)+3CH3CH2OH(g)+8H+(aq) 2Cr3+(aq)+7H2O(l)+3CH3CHO(aq) Sobre essa reação, assinale a alternativa FALSA. a) O dicromato age como oxidante na reação. b) O álcool é oxidado a ácido carboxílico. c) O pH do sistema aumenta devido à reação. d) O número de oxidação inicial do cromo é +6. 14. (Ufrrj) O nome do isômero funcional do composto obtido pela oxidação do álcool secundário com o menor número de átomos de carbono é a) etanal. b) propanal. c) butanal. d) propanona. e) butanona. 15. (Ufsm) O esquema a seguir mostra a transformação do geraniol em neral através de reações enzimáticas