Química - Livro 3-058-060

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QUÍMICA Capítulo 8 Reações orgânicas58
2-metilbut-2-eno
2º
O
3
H
2
O
Zn
+H
3
C CH CH
3
CH
3
3º
C
Etanal
H
3
C C
O
H
+
+ + H
2
O
2
C
O
CH
3
H
3
C
Propanona
Ozonólise do 2-metilbut-2-eno.
Oxidação branda de ligação dupla
• Agente oxidante: KMnO4 em solução diluída levemente básica ou
neutra e em baixas temperaturas.
• Forma sempre diol vicinal.
CC CC
OHOH
Alceno Diol vicinal
KMnO
4
+ [O] + H
2
O
Oxidação branda de um alceno.
Oxidação energética de ligação dupla
• Agentes oxidantes: KMnO4/H2SO4 ou K2Cr2O7/H2SO4.
• Carbono primário da ligação dupla forma CO2 e H2O.
• Carbono secundário da ligação dupla forma ácido carboxílico.
• Carbono terciário da ligação dupla forma cetona.
Propeno
2º KMnO
4
H+
Ácido etanoico
+CO
2
+H
2
OH
3
C CH H3C C
O
OH
1º
CH
2
Oxidação energética do propeno.
2-metilbut-2-eno
2º
Ácido etanoico
Propanona
+
+ H
3
C
H
3
C CH CH
3
CH
3
H
3
C C
C
O
CH
3
O
OH
3º
C
KMnO
4
H+
Oxidação energética do 2-metilbut-2-eno
Oxidação energética de ligação tripla
• Agentes oxidantes: KMnO4/H2SO4 ou K2Cr2O7/H2SO4.
• O produto formado será um ácido carboxílico, se o carbono
da ligação tripla for secundário, ou CO2 e H2O, se o carbono da
ligação tripla for primário.
Propino
2o KMnO
4
H+
Ácido etanoico
+H
3
C C H
3
C CO
2
+ H
2
OC
O
OH
1o
CH
Oxidação energética do propino.
Oxidação de alquilbenzenos
• O carbono ligado diretamente no anel aromático sofre oxidação, for-
mando uma carboxila, e os demais carbonos da cadeia lateral (quando
houver) sofrem decomposição, formando CO2 e H2O.
CH
3
Metilbenzeno
(Tolueno)
Ácido benzoico
KMnO
4
H+/Δ
+
C
O
OH H
2
O
Oxidação do metilbenzeno (tolueno).
CH
2
CH
3
Etilbenzeno Ácido benzoico
KMnO
4
H+/Δ
+
C
O
OH
CO
2
+ H
2
O
Oxidação do etilbenzeno.
Reação de redução de carbonilas
Regra geral:
C
H
O
H
3
C C H
H
H
3
C
OH
Etanal
1+ 1–
Etanol
(Álcool primário)
Ni
+H
2
Redução do etanal.
• Reação de redução de compostos nitrogenados
NO
2
2 H
2
O
Pd
NH
2
Nitrobenzeno Fenilamina
(Anilina)
+H
2
+
Redução do nitrobenzeno.
CH
2
NH
2
1. LiAH
4
2. H
2
O
H
3
C
Propanonitrila Propilamina
CH
2
NC H
3
C CH
2
Redução do propanonitrila.
1. LiAH
4
2. H
2
O
H
3
C C
O
NH
2
CH
3
CH
2
NH
2
+ H
2
O
EtilaminaEtanamida
Redução da etanamida.
F
R
E
N
T
E
 1
59
Quer saber mais?
Livro
• MENDES, P. A. S. Sustentabilidade na produção e uso do biodiesel. Curitiba: Editora Appris, 2015.
Sites
• Transesterificação (Biodiesel).
Agência Embrapa de Informação Tecnológica
Disponível em: <http://www.agencia.cnptia.embrapa.br/gestor/agroenergia/arvore/CONT000fj0847od02wyiv802hvm3juldruvi.html>.
• A reação de transesterificação, algumas aplicações e obtenção de biodiesel.
Disponível em: <http://qnint.sbq.org.br/qni/popup_visualizarConceito.php?idConceito=66&semFrame=1>.
Exercícios complementares
1 UFG 2013 Hidrocarbonetos alifáticos saturados podem
sofrer reações de halogenação. Considerando-se o hi-
drocarboneto de fórmula molecular C8H18, determine:
a) a fórmula molecular plana do isômero que fornece
apenas um haleto quando sofre uma monoaloge-
nação;
b) a massa molar quando esse hidrocarboneto sofre
halogenação total. Considere como halogênio o
átomo de cloro.
2 EsPCEx 2020 Muitas sínteses químicas são baseadas
em reações orgânicas que, dependendo dos reagen-
tes e dos catalisadores, podem gerar uma infinidade
de produtos.
Uma relevante questão em sínteses orgânicas está
no fato de que, quando se efetuam substituições
em anéis aromáticos que já contêm um grupo subs-
tituinte, verica-se experimentalmente que a posição
do segundo grupo substituinte depende da estrutu-
ra do primeiro grupo, ou seja, o primeiro ligante do
anel determinará a posição preferencial do segundo
grupo substituinte. Esse fenômeno denominado diri-
gência ocasionará a formação preferencial de alguns
compostos, com relação a outros isômeros. Usa-se
comumente as nomenclaturas orto (posições 1 e 2
dos grupos substituintes no anel aromático),meta (po-
sições 1 e 3) e para (posições 1 e 4) em compostos
aromáticos para a indicação das posições dos grupos
substituintes no anel aromático.
A reação expressa na equação I demonstra a síntese
orgânica alquilação de compostos aromáticos, deno-
minada de alquilação de Friedel-Crafts.
Na alquilação aromática, ocorre a ligação de grupos
alquil (estrutura carbônica como os grupos CH3) à es
trutura de anéis aromáticos, pela substituição de um
hidrogênio do anel O catalisador mais comum nesse
processo é o cloreto de alumínio (AlCl3).
A reação expressa na equação II é a mononitração de
aromáticos e demonstra uma nitração, em que apenas
um grupo nitro é adicionado à estrutura orgânica, pela
substituição de um hidrogênio do anel. Usa o reagen-
te ácido nítrico (HNO3) e o catalisador ácido sulfúrico
(H2SO4).
A reação expressa na equação III é a de haletos
orgânicos com compostos aromáticos monossubsti-
tuídos e mostra outro processo químico denominado
halogenação, no qual um átomo de halogênio é adi-
cionado à estrutura orgânica, pela substituição de um
hidrogênio do anel. Esse processo pode ser catalisa-
do pelo FeBr3.
A alternativa que apresenta respectivamente o nome
(aceito pela IUPAC) correto das substâncias “A”, “B” e
o composto “C” é
A tolueno, ortonitrobenzeno e orto-bromonitrotolueno.
 benzeno, (mono)nitrotolueno e 1,2-dibromobenzeno.
C tolueno, (mono)nitrobenzeno e 1,2-dibromonitro-
benzeno.
d benzeno, (mono)nitrobenzeno e meta-bromonitro-
benzeno.
 benzeno, (mono)nitrobenzeno e para-bromonitro
tolueno.
QUÍMICA Capítulo 8 Reações orgânicas60
3 Mackenzie 2018 Os detergentes são substâncias orgânicas sintéticas que possuem como principal característica a ca-
pacidade de promover limpeza por meio de sua ação emulsificante, isto é, a capacidade de promover a dissolução de
uma substância. Abaixo, estão representadas uma série de equações de reações químicas, envolvidas nas diversas
etapas de síntese de um detergente, a partir do benzeno, realizadas em condições ideais de reação.
1)
2)
3)
A respeito das equações acima, são feitas as seguintes afirmações:
I. A equação 1 representa uma alquilação de Friedel-Crafts.
II. A equação 2 é uma reação de substituição, que produz um ácido meta substituído.
III. A equação 3 trata-se de uma reação de neutralização com a formação de uma substância orgânica de caracterís-
tica anfipática.
Sendo assim,
A apenas a afirmação I está correta.
B apenas a afirmação II está correta.
C apenas a afirmação III está correta.
 apenas as afirmações I e III estão corretas.
 todas as afirmações estão corretas.
4 UFPR 2020 O fogo causado pela queima de óleo de cozinha ou gordura é bem mais difícil de se apagar do que o de
outros líquidos inflamáveis, o que demandou a criação dos extintores classe K. Tais extintores são preenchidos com uma
solução alcalina que causa a saponificação do óleo ou gordura, produzindo uma espuma que abafa a chama. No quadro
abaixo, são listadas as propriedades de cinco substâncias.
Substância Fórmula Solubilidade / g L-1 Temp. Fusão / °C
Álcool etílico CH3CH2OH miscível -114
Ácido acético CH3CO2H miscível 17
Acetato de etila CH3CO2CH2CH3 83 -84
Cloreto de potássio KCl 330 773
Acetato de potássio CH3CO2K 2560 292
Qual das substâncias acima é a adequada para se preparar a solução de preenchimento desse tipo de extintor?
A Álcool etílico.
B Ácido acético.
C Acetato de etila.
 Cloreto de potássio.
 Acetato de potássio.
5 UFRN Tiago, ao queimar a mão fazendo café, aplicou, na região afetada, uma pomada de cor amarela intensa à base
de ácido pícrico. Por curiosidade, o rapaz procurou conhecer um pouco mais sobre essa substância medicamentosa.
Em uma enciclopédia, encontrou que o ácido pícrico é um derivado fenólico trissubstituído obtido a partir da reação
de fenol (C6H5OH) com o ácido nítrico (HNO3), em presença de ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado, cuja reação de
obtenção estava expressa pela equação químicaa seguir.
C6H5OH + 3 HNO3
H2SO4
C6H2(NO2)3OH (ácido pícrico) + H2O