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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 1 Aula 10 - Hidrocarbonetos Nesta aula será abordado sobre a caracterização e nomenclatura de hidrocarbonetos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 3 1. HIDROCARBONETOS: CARACTERIZAÇÃO. 3 Classes de hidrocarbonetos 3 2. HIDROCARBONETOS: NOMENCLATURA. 9 Hidrocarbonetos não ramificados 10 Hidrocarbonetos ramificados 15 Hidrocarbonetos: nomes comerciais. 31 3. QUESTÕES FUNDAMENTAIS 33 4. JÁ CAIU NOS PRINCIPAIS VESTIBULARES 36 5. GABARITO SEM COMENTÁRIOS 46 6. RESOLUÇÕES DAS QUESTÕES FUNDAMENTAIS 47 7. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 49 8. CONSIDERAÇÕES FINAIS DAS AULAS 69 9. REFERÊNCIAS 69 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 3 Introdução A base das funções orgânicas é o estudo dos hidrocarbonetos. Dominar a sua nomenclatura é garantir a compreensão das demais funções. Enfim, are you ready? Aperta o play! 1. Hidrocarbonetos: Caracterização. Os hidrocarbonetos são compostos formados exclusivamente por carbonos e hidrogênios. Os hidrocarbonetos são apolares e insolúveis em água. À temperatura ambiente, podem ser encontrados nas fases sólida, líquida ou gasosa. Os hidrocarbonetos são divididos em diversas classes: Classes de hidrocarbonetos Alcanos ou parafinas. Os alcanos ou parafinas são hidrocarbonetos não aromáticos de cadeia aberta que apresentam somente ligações simples entre os átomos de carbono. Exemplos de alcanos: classes dos hidrocarbonetos abertas alcanos alcenos alcinos alcadienos fechadas aromáticas não aromáticas ciclanas ciclenos t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 4 Os alcanos apresentam a fórmula geral: CnH2n+2 Alcenos ou alquenos ou olefinas. Os alcenos ou alquenos ou olefinas são hidrocarbonetos não aromáticos de cadeia aberta que apresentam uma dupla ligação entre carbonos. Exemplos de alcenos: Os alcenos apresentam a fórmula geral: CnH2n Alcinos ou alquinos. Os alcinos ou alquinos são hidrocarbonetos não aromáticos de cadeia aberta que apresentam uma tripla ligação entre carbonos. Exemplos de alcenos: Cuidado com a representação por traços para a ligação tripla do carbono. O carbono que apresenta uma tripla ligação tem geometria linear, portanto, preste atenção com as formas corretas e erradas. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 5 Determine o número de carbonos das fórmulas abaixo: Sabendo que o ângulo entre os ligantes de um carbono, que realiza tripla ligação, é igual a 180 °, temos a seguinte quantidade de carbonos: Os alcinos apresentam a fórmula geral: CnH2n-2 Alcadienos. Os alcadienos são hidrocarbonetos não aromáticos de cadeia aberta que apresentam duas duplas ligações entre carbonos. Exemplos de alcadienos: Os alcadienos apresentam a fórmula geral: CnH2n-2 Ciclanos ou cicloalcanos ou cicloparafinas. Os ciclanos ou cicloalcanos ou cicloparafinas são hidrocarbonetos não aromáticos de cadeia fechada que apresentam somente ligações simples entre carbonos. Exemplos de ciclanos: Os ciclanos apresentam a fórmula geral: CnH2n t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 6 TEORIA DE TENSÃO DO ANEL O primeiro, químico a iniciar os estudos de tensão em uma cadeia carbônica cíclica foi Adolf von Baeyer, em 1885, com sua teoria de tensão de Baeyer. Ele compara os ângulos de polígonos regulares com a reatividade experimental de alguns compostos. Os polígonos regulares apresentam os ângulos determinados pela seguinte fórmula matemática: As nuvens eletrônicas ligantes dos átomos de carbono se repelem; quanto mais afastadas, menor a repulsão eletrônica. O ângulo de um carbono tetraédrico de cadeia aberta é de, aproximadamente, 109°. Portanto, a partir da comparação entre os ângulos do carbono tetraédrico de valor 109° e dos polígonos regulares, espera-se que o ciclo mais estável fosse o ciclopentano, que apresenta t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 7 ângulo de 108°. Porém, não é isso que ocorre. Comparando os índices de reatividade desses ciclos, Baeyer percebeu que o ciclopentano reage mais facilmente do que o ciclo-hexano. A teoria que explica essa diminuição de reatividade do ciclo-hexano em relação ao demais ciclos é a teoria de tensão do anel. Graças aos estudos de Baeyer, outros cientistas chegaram a conclusão de que os anéis se torcem em ângulos diferentes a fim de minimizar a repulsão eletrostática das nuvens eletrônicas e dos átomos vizinhos. Em um ciclo existem três contribuições para a configuração ou conformação de um ciclo: Cicloalcano Tensão do anel (kJ/mol) Ciclopropano 115 Ciclobutano 109 Ciclopentano 27 Ciclo-hexano 0 Ciclo-heptano 27 Conformação do ciclo tensão angular repulsão das nuvens eletrônicas. tensão de torçao repulsão da ligação sobre os átomos vizinhos impedimento estérico repulsão dos átomos vizinhos t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 8 A explicação para essa estabilidade do ciclo-hexano em relação aos demais está na torção que o ciclo realiza para diminuir as tensões envolvidas. A torção do ciclo-hexano apresenta duas conformações possíveis: Portanto, a estabilidade do ciclo-hexano está no fato da proximidade dos ângulos das ligações dos ciclos barco e cadeira e dos ângulos de um carbono tetraédrico de cadeia aberta. Ciclenos ou cicloalcenos ou cicloalquenos ou ciclo-olefinas. Os ciclenos ou cicloalquenos ou cicloalcenos ou ciclo-olefinas são hidrocarbonetos não aromáticos de cadeia fechada que apresentam uma dupla ligação entre carbonos. Exemplos de ciclenos: Os ciclenos apresentam a fórmula geral: CnH2n-2 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 9 Aromáticos Os hidrocarbonetos aromáticos são compostos cíclicos que apresentam, pelo menos, um anel benzênico. Exemplos de hidrocarbonetos aromáticos: Os hidrocarbonetos não são representados por fórmula geral. 2. Hidrocarbonetos: Nomenclatura. A nomenclatura de hidrocarbonetos é construída da seguinte forma: As cadeias principais são nomeadas pela seguinte construção: prefixo • quantidade de carbonos infixo • tipo de ligação entre os carbonos sufixo • função orgânica t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 10 Exemplos: Hidrocarbonetos não ramificados Inicialmente serão apresentadas as principais regras para nomenclatura de hidrocarbonetos não ramificados. Alcanos A fim de nomear os alcanos não ramificados, basta contar a quantidade de carbonos da cadeia principal. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 11 C H H H H C C H H H H H H Metano Etano Propano Butano Hexano Octano Alcenos Os alcenos não ramificados são nomeados conforme os alcanos, porém o infixo en é inserido. Para hidrocarbonetos com 4 ou mais carbonos, é obrigatório a indicação da posição da insaturação. Numera-se uma cadeia carbônica insaturada de uma maneira que o carbono da extremidade mais próximo à insaturação seja indicado pelo número 1. C C H H HH Eteno Propeno But-1-eno But-2-eno Hex-1-eno Oct-2-eno t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIAVESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 12 Algumas questões apresentam a regra desatualizada da IUPAC. Por exemplo, o but-2- eno, antigamente, podia ser nomeado como 2-buteno ou buteno-2. Alcinos Os alcinos não ramificados são nomeados conforme os alcenos, basta substituir o infixo en por in. C C HH Etino Propino But-1-ino But-2-ino Hex-1-ino Oct-2-ino Lembrando que os carbonos que realizam tripla ligação devem ser representados em disposição linear, devido a sua hibridização sp. Hidrocarbonetos poli-insaturados de cadeia aberta Os hidrocarbonetos poli-insaturados de cadeia aberta não ramificados são nomeados conforme os alcenos, porém a numeração deve iniciar pela extremidade mais próxima às duas insaturações, ou seja, atribua o menor somatório delas e o prefixo deve ser terminado em a. Numera-se uma cadeia carbônica poli-insaturada de uma maneira que o carbono da extremidade mais próximo às insaturações seja indicado pelo número 1. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 13 Buta-1,3-dieno Penta-1,3-dieno Hexa-1,4-dieno Hexa-1,3-dieno Octa-1,3,7-trieno Hepta-1,3,5,-trieno Ciclanos Os ciclanos não ramificados apresentam em seus nomes o termo ciclo antes do prefixo. Se o prefixo iniciar com a letra h ou o, a palavra ciclo e prefixo devem ser separados por hífen. Os hidrocarbonetos cíclicos recebem o termo ciclo antes do prefixo. Ciclopropano Ciclobutano Ciclopentano Ciclo-hexano Ciclo-heptano Ciclo-octano Ciclenos t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 14 Os ciclenos não ramificados são nomeados da mesma maneira que os ciclanos. Como os ciclenos apresentam uma única insaturação e não apresentam extremidade, não recebem numeração. Ciclobuteno Ciclopenteno Ciclo-hexeno Ciclo-hepteno Ciclo-octeno Hidrocarbonetos poli-insaturados de cadeia cíclica Os hidrocarbonetos cíclicos poli-insaturados devem ser numerados de uma forma que apresentem os menores índices para as insaturações, sendo que uma das insaturações deve conter os números 1 e 2. Ciclo-hexa-1,3-dieno Ciclo-hexa-1,4-dieno Ciclo-hepta-1,4-dieno t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 15 Ciclo-hepta-1,3,5-trieno Ciclo-octa-1,3,5-trieno Ciclo-octa-1,3,6-trieno Aromáticos Os principais hidrocarbonetos não ramificados são: Benzeno Naftaleno Antraceno Fenantreno Hidrocarbonetos ramificados A nomenclatura dos hidrocarbonetos ramificados é determinada por: Geralmente, as ramificações devem ser indicadas por numeração. Porém, a numeração de uma cadeia carbônica deve-se iniciar pelo carbono da extremidade atendendo às prioridades: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 16 Antes de apresentar os casos de numeração das ramificações, apresenta-se as ramificações mais importantes: Outra forma de identificar as diferentes ramificações: Insaturação Ramificação Desempate das ramificações: ordem alfabética t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 17 Alguns autores e vestibulares costumam chamar ramificação de radical. Eu faço parte de um grupo de químicos que gosta de diferenciar esses dois termos. Ramificação, conforme vimos até então, é um porção de carbono que não está inserido na cadeia principal. Enquanto radical é fruto da quebra da ligação covalente formando uma espécie química reativa com elétron desemparelhado. Porém, infelizmente, nem todos os vestibulares tomam esse cuidado. Portanto, cuidado! Cuidado: alguns vestibulares chamam ramificação de radical. Alcanos t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 18 Os alcanos ramificados, por não apresentarem insaturação, são nomeados indicando a posição da ramificação para cadeias carbônicas acima de 4 carbonos. Exemplos: 3-etil-hexano 2,3-dimetilbutano Se o composto apresentar mais de uma ramificação do mesmo tipo é adicionado o termo de quantificação di, tri, tetra... antes das ramificações. 3-etil-2,2-dimetil-hexano Ao apresentar ramificações diferentes, estas serão organizadas em ordem alfabética. Porém, os prefixos que entendem-se como números não são 3-etil-4-metil-hexano Hidrocarbonetos com várias ramificações distintas: primeiramente, numera-se a cadeia carbônica para que fique os menores números t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 19 considerados, tais como di, tri, tetra, sec e terc. Ou seja, se um composto orgânico apresentar ramificações etil e sec-butil, as letras consideradas serão ‘e’ do etil e ‘b’ do sec-butil. para as ramificações; caso empate as contagens das extremidades, utilize a ramificação que apareça primeiro na ordem alfabética. Alcenos e Alcinos Os alcenos e alcinos ramificados são nomeados indicando a numeração para a extremidade mais próxima à insaturação. 3-metilbut-1-eno 3-metilpent-2-eno 4-etil-hex-1-ino 2-etilbut-1-eno t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 20 Como funciona uma carbureteira? Ao explorar uma caverna um espeologista, profissão que estuda cavernas, pode escolher como instrumentos de iluminação: lanterna LED ou carbureteira. As lâmpadas LED nem sempre são indicadas devido à incidência da luz focal, ou seja, apresenta pequeno ângulo de abertura. Se você não entende a diferença experimental da luz de uma lanterna e de uma chama, faça um experimento: apague todas as luzes, compare a luz de uma vela e de uma lanterna. Perceberá a diferença do ângulo de abertura dessas duas fontes de luz, sendo da vela bem maior. Antes de compreender os pontos positivos e negativos da carbureteira, vamos entender como ela funciona. Ao abrir o parafuso, a água goteja sobre uma rocha chamada popularmente de carbureto. O carbureto é majoritariamente formado de carbeto de cálcio (CaC2) de aparência branca ao cinza e apresenta temperatura de fusão de 2300 °C. Ao entrar em contato com a água, o carbureto produz o gás etino, também chamado de acetileno, conforme a equação a seguir: CaC2 (s) + H2O () → Ca(OH)2 (s) + C2H2 (g) Figura 1Figura 1 - Luz produzida por uma carbureteira [fonte: pixabay]. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 21 O acetileno formado sobe pela mangueira até a saída do capacete, chamada de aceto. Ao chegar no aceto, o gás acetileno é queimado e libera uma grande quantidade de energia térmica e luminosa. Existem várias reações de combustão simultâneas do acetileno, porém o mais provável que ocorra são as reações de combustão incompleta. É necessário ajustar a entrada de água pelo parafuso para que a quantidade de gás gerado seja constante e dure bastante tempo. A reação do carbeto de cálcio e da água é bastante exotérmica, inclusive pode ser utilizada para situações de emergências de pessoas com hipotermia. Ao término do consumo de todo carberto, encontra-se no recipiente uma pasta formada de hidróxido de cálcio. Um dos problemas da utilização de carbureteiras em cavernas é a produção de fuligem fruto da combustão incompleta do gás acetileno. Essa fuligem pode contaminar as paredes rochosas da caverna e, por isso, vem sido proibida a sua utilização em alguns lugares. Alcadienos 2-etilbuta-1,3-dieno 2-isobutilbuta-1,3-dieno t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOSAULA 10 – HIDROCARBONETOS 22 2-sec-butil-3-isopropilbuta-1,3-dieno 4-etil-2-metil-hexa-1,3-dieno Ciclanos Os ciclanos com apenas uma ramificação não precisam ser numerados. Para ciclanos com mais de uma ramificação, a prioridade do número 1 é para o carbono que apresenta a ramificação que se inicie na ordem alfabética. metilciclopentano 1,1-dimetilciclopentano t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 23 1,3-dimetilciclo-hexano 1-sec-butil-3-isopropilciclo-hexano Ciclenos Os ciclenos são numerados a partir da insaturação. metilciclopenteno 1,1-dimetilciclopenteno t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 24 1,3-dimetilciclo-hexeno 3-sec-butil-5-isopropilciclo-hexeno Aromáticos O benzeno quando apresenta duas ramificações recebe uma nomenclatura específica. O benzeno dissubstituído é representado por: orto-dimetilbenzeno ou o-dimetilbenzeno ou 1,2-dimetilbenzeno meta-dietilbenzeno ou m-dietilbenzeno ou 1,2-dietilbenzeno t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 25 para-etilmetilbenzeno ou p-etilmetilbenzeno ou 1-etil-4-metilbenzeno orto-etilmetilbenzeno ou o-etilmetilbenzeno ou 1-etil-2-metilbenzeno (FM Petrópolis RJ/2019) A estrutura do Ibuprofeno apresenta dois radicais monovalentes, abaixo assinalados. Os radicais alquilas assinalados na estrutura são: a) metila e isobutila b) etila e propila c) metila e secbutila d) etila e tercbutila e) metila e butila Comentários: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 26 Os radicais da estrutura apresentam 1 e 4 carbonos e são representados por: -CH3 e - CH2CH(CH3)2, ou seja, metil e isobutil, respectivamente. Caso tenha tido alguma dúvida sobre os demais itens, segue abaixo as estruturas de cada item: Gabarito: A (UFRR/2015) O Menteno, é um hidrocarboneto encontrado na hortelã, tem o nome sistemático 1 – isopropil – 4 – metilciclohexeno. Com base nessa informação, assinale a alternativa em que aparece a fórmula molecular: a) C9H16 b) C10H18O c) C9H18 d) C10H17 e) C10H18 Comentários: Representando por fórmula de bastão o menteno (1-isoropil-4-metilciclo-hexeno), tem- se: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 27 Portanto, as quantidades de carbonos e hidrogênio são iguais a 10 e 18, respectivamente. Outra forma de determinar a fórmula molecular do menteno é identificar, a partir da nomenclatura, que se trata de um cicleno, poranto, apresenta fórmula geral CnH2n-2. Contando a quantidade de carbonos dos grupos 1, 3 e 6, respectivamente, metil, isopropil e ciclo-hexeno. Logo, para n=10, tem-se C10H2·10-2=18 → C10H18. Gabarito: E (UFPR/2007) Determine a nomenclatura das moléculas abaixo e numere a coluna da direita de acordo com a coluna da esquerda. ( ) 2,3-dimetil-butano. ( ) 2-pentino. ( ) 2-etil-1-buteno. ( ) 1,5-octadieno. ( ) 2-etil-3-metil-1-penteno. 1. 2. 3. 4. 5. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 28 Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta da coluna da direita, de cima para baixo. a) 4 – 1 – 2 – 3 – 5. b) 1 – 5 – 3 – 2 – 4. c) 2 – 3 – 1 – 4 – 5. d) 2 – 1 – 5 – 4 – 3. e) 4 – 1 – 5 – 3 – 2. Comentários: Percebe-se que esse vestibular não utilizou as regras atualizadas de nomenclatura da IUPAC, assim como representou a fórmula estrutural do pent-2-ino de maneira incorreta. Portanto, cabe ressaltar que nem todos os vestibulares seguem às regras da IUPAC. Infelizmente, é um ponto que é necessário estar atento. Gabarito: A Para você que gosta de seguir mapas, segue abaixo um mapa para nomenclatura de qualquer composto orgânico. Está com alguma dúvida sobre a nomenclatura de algum t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 29 composto? Utilize o mapa abaixo e identifique onde está errando. Parece muito complexo, mas é fácil de seguir. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 30 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 31 Hidrocarbonetos: nomes comerciais. Alguns hidrocarbonetos recebem nomes comerciais ou usuais. Esses nomes não seguem os padrões da IUPAC, mas são muitos importantes para os vestibulares. Nome usual Aplicação Etileno (nome oficial: eteno) C C H H H H O etileno é utilizado como material base para a produção do plástico Polietileno. O polietileno de baixa densidade, por exemplo, é utilizado em sacolas plásticas. Figura 3 - sacos plásticos feitos de polietileno [fonte: unsplash] Acetileno (nome oficial: etino) C C HH O acetileno é utilizado no processo de soldagem. Figura 4 - Soldagem com acetileno [fonte: unsplash]. Eritreno (nome oficial: buta-1,3-dieno) Usado para a produção de borrachas sintéticas. Figura 4 - pato de borracha feito de borracha sintética, que são mais resistentes ao calor [fonte: unsplash]. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 32 Isopreno (nome oficial: 2-metilbuta- 1,3-dieno) Usado para a produção de borrachas naturais. Figura 4 - liguinha feita de borracha natural [fonte: unsplash]. Tolueno (nome oficial: etilbenzeno) Usado como solvente de tintas, vernizes e colas. Figura 4 - o tolueno é um dos solventes da mistura de tintas [fonte:unsplash]. Estireno (nome oficial: vinilbenzeno) Usado para a produção do plástico poliestireno (PS). Figura 4 - copo de isopor feito por poliestireno [fonte: Unsplash]. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 33 Xilenos: orto-xileno (nome oficial: orto- dimetilbenzeno) Usado como solvente para tintas, vernizes e resinas acrílicas. Figura 4 - cadeira com verniz [fonte: unsplash]. Meta-xileno (nome oficial: meta- dimetilbenzeno) Para-xileno (nome oficial: para- dimetilbenzeno) 3. Questões Fundamentais I. Questão fundamental 01 – escreva os nomes oficiais, segundo a IUPAC, dos hidrocarbonetos não ramificados a seguir. Alcanos Alcenos t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 34 a) d) b) e) c) f) Alcinos Alcadienos g) j) h) k) i) l) Ciclanos Ciclos alifáticos insaturados m) p) n) q) o) r) Aromáticos s) u) t) v) II. Questão fundamental 02 – escreva os nomes oficiais, segundo a IUPAC, dos hidrocarbonetos ramificados a seguir. Alcanos Alcenos a) e) b) f) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 35 c) g) d) Alcinos Alcadienos h) j) i) k) l) Alcadienos Ciclos alifáticos insaturados m) p) n) q) o) r) Aromáticos s) u) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 36 t) v) Aromáticos dissubistituídos – utilizar nomenclatura com prefixos orto, meta e para. w) z) x)aa) y) bb) 4. Já Caiu nos Principais Vestibulares 1. (PUC-Campinas/2020) Para manutenção da qualidade e aumento no tempo de armazenamento de frutas climatéricas como a pera, uma das estratégias é a utilização do 1-metilciclopropeno (1-MCP), que reduz os efeitos do etileno (C2H4), o qual é responsável pelo amadurecimento dos frutos. 1 - MCP (Disponível em: www.revistas.udesc.br) A razão entre a massa da molécula de 1-MCP e a massa da molécula de etileno é, aproximadamente, A) 0,5 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 37 B) 0,75 C) 1,5 D) 1,9 E) 2,3 2. (UNCISAL/2019) Nas proximidades de uma indústria química, foi constatada a contaminação do solo por um composto orgânico que vazou de um dos tanques de armazenamento da indústria, que ficam enterrados, por questão de segurança, e, portanto, são de difícil acesso. Na indústria, havia um total de cinco tanques, contendo, cada um deles, um dos seguintes compostos, todos possíveis contaminantes: benzeno, n-hexano, cicloexano, cicloexeno e ciclopentadieno. Para a identificação do tanque a partir do qual ocorreu o vazamento, o contaminante encontrado no solo foi isolado e analisado, sendo determinado que sua fórmula mínima era CH2. Na situação descrita no texto, o vazamento ocorreu a partir do tanque que continha a) benzeno. b) n-hexano. c) cicloexano. d) cicloexeno. e) ciclopentadieno. 3. (UFRGS RS/2019) Octanagem ou índice de octano serve como uma medida da qualidade da gasolina. O índice faz relação de equivalência à resistência de detonação de uma mistura percentual de isoctano e n-heptano. O nome IUPAC do composto isoctano é 2,2,4-trimetilpentano e o número de carbono(s) secundário(s) que apresenta é a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 5. 4. (UFRGS RS/2018) Considere a representação tridimensional da molécula orgânica mostrada abaixo. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 38 Sobre essa molécula, é correto afirmar que a) é um hidrocarboneto saturado de cadeia homogênea e ramificada. b) possui todos os átomos de carbono com geometria trigonal plana. c) tem, na nomenclatura oficial IUPAC, o nome 2-metilbut-1-eno. d) apresenta isomeria geométrica. e) possui fórmula molecular C5H12. 5. (UFPR/2017) A qualidade de um combustível é caracterizada pelo grau de octanagem. Hidrocarbonetos de cadeia linear têm baixa octanagem e produzem combustíveis pobres. Já os alcanos ramificados são de melhor qualidade, uma vez que têm mais hidrogênios em carbonos primários e as ligações C-H requerem mais energia que ligações C-C para serem rompidas. Assim, a combustão dos hidrocarbonetos ramificados se torna mais difícil de ser iniciada, o que reduz os ruídos do motor. O isoctano é um alcano ramificado que foi definido como referência, e ao seu grau de octanagem foi atribuído o valor 100. A fórmula estrutural (forma de bastão) do isoctano é mostrada abaixo. Qual é o nome oficial IUPAC desse alcano? a) 2,2,4-trimetilpentano. b) 2-metil-4-terc-butil-pentano. c) 1,1,1,3,3-pentametilpropano. d) 1-metil-1,3-di-isopropilpropano. e) 1,1,1-trimetil-4,4-dimetil-pentano. 6. (PUC RJ/2014) Considere as afirmativas a seguir sobre o 2-metilpentano. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 39 I. Possui cadeia carbônica normal. II. Possui fórmula molecular C6H14. III. É um hidrocarboneto insaturado. IV. Possui três átomos de carbono primários. É correto o que se afirma somente em: a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) II e IV 7. (PUC Camp SP/2013) O corpo de uma vela é constituído de parafina, uma mistura de hidrocarbonetos que contém o tetracontano, cuja fórmula está representada a seguir. A fórmula molecular desse composto é a) C36H78 b) C36H80 c) C40H78 d) C40H80 e) C40H82 8. (UEG GO/2009) O hidrocarboneto abaixo, segundo as normas de nomeclatura da IUPAC (International Union of Pure and Apllied Chemistry), é o a) 3-etil-2-metiloctano. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 40 b) 6-etil-7-metiloctano. c) 3-isopropiloctano. d) 2-metil-3-etiloctano. 9. (UERJ/2009) O petróleo de base parafínica é uma mistura cujos principais componentes são os alcanos. A ordenação crescente da massa molar dos alcanos de cadeia normal gera uma progressão aritmética de razão igual a: a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 10. (UFV MG/2009) Assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE os nomes sistemáticos para os compostos I, II e III, respectivamente: a) 3,3,6-trimetileptano, 3-propilexano, 3-metil-4-metileptano. b) 2,5,5-trimetileptano, 4-etileptano, 4-etil-3-metileptano. c) 3,3,6-trimetileptano, 4-etileptano, 3-metil-4-metileptano. d) 2,5,5-trimetileptano, 3-propilexano, 4-etil-3-metileptano. 11. (UFRGS RS/2018) Considere a representação tridimensional da molécula orgânica mostrada abaixo. I II III t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 41 Sobre essa molécula, é correto afirmar que a) é um hidrocarboneto saturado de cadeia homogênea e ramificada. b) possui todos os átomos de carbono com geometria trigonal plana. c) tem, na nomenclatura oficial IUPAC, o nome 2-metilbut-1-eno. d) apresenta isomeria geométrica. e) possui fórmula molecular C5H12. 12. (UEM PR/2017) Assinale a(s) alternativa(s) que apresenta(m) uma descrição correta da molécula orgânica: 01. Na molécula, a cadeia principal contém o maior número de átomos de carbono em sequência possível de ser obtido. 02. A cadeia principal não apresenta carbonos quaternários, mas apresenta carbonos com hibridização sp3, sp2 e sp. 04. A cadeia principal contém 4 radicais. 08. A cadeia principal contém um radical iso-hexil. 16. A cadeia principal contém um radical iso-heptil. 13. (UERN/2015) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 42 Hidrocarbonetos são compostos que apresentam em sua composição átomos de carbono e hidrogênio. Um caso de hidrocarboneto são os alcinos que apresentam cadeias alifáticas insaturadas por uma tripla ligação. Considere o alcino apresentado na figura. Afirma-se que o composto está INCORRETO, pois a) possui 1 carbono a menos. b) o nome não está adequado. c) não poderia ser representado por linhas. d) o ângulo entre os carbonos que possuem a tripla não está correto. 14. (PUC MG/2014) Sobre o composto que apresenta a estrutura de linha abaixo, fazem-se as seguintes afirmativas: I. É um hidrocarboneto alifático e ramificado. II. Apresenta 6 carbonos sp3 e 4 carbonos sp2. III. Possui fórmula molecular C15H28. IV. A nomenclatura correta, segundo a IUPAC, é 3-etil-7-metil-4-propil-nona-2,6-dieno. V. Possui interação intermolecular do tipo ligação de hidrogênio. São VERDADEIRAS: a) I, III e IV, apenas. b) II, III e IV, apenas. c) I, II, III e IV. d) I, III, IV e V. But-1-ino t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 43 15. (IME RJ/2007) O isopreno é um composto orgânico tóxico que é utilizado como monômero para a síntese de elastômeros, através de reações de polimerização. Dada a estrutura do isopreno, qual sua nomenclatura IUPAC ? a) 1,3 – buteno b) 2 – metil – butadieno c) 2 – metil – buteno d) pentadieno e) 3 – metil – butadieno 16. (UNCISAL/2019) Nas proximidades de uma indústria química, foi constatada acontaminação do solo por um composto orgânico que vazou de um dos tanques de armazenamento da indústria, que ficam enterrados, por questão de segurança, e, portanto, são de difícil acesso. Na indústria, havia um total de cinco tanques, contendo, cada um deles, um dos seguintes compostos, todos possíveis contaminantes: benzeno, n-hexano, cicloexano, cicloexeno e ciclopentadieno. Para a identificação do tanque a partir do qual ocorreu o vazamento, o contaminante encontrado no solo foi isolado e analisado, sendo determinado que sua fórmula mínima era CH2. Na situação descrita no texto, o vazamento ocorreu a partir do tanque que continha a) benzeno. b) n-hexano. c) cicloexano. d) cicloexeno. e) ciclopentadieno. 17. (UERJ/2018) A exposição ao benzopireno é associada ao aumento de casos de câncer. Observe a fórmula estrutural dessa substância: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 44 Com base na fórmula, a razão entre o número de átomos de carbono e o de hidrogênio, presentes no benzopireno, corresponde a: a) 3 7 b) 6 5 c) 7 6 d) 5 3 18. (IFPE/2017) Há algumas décadas, fumar era moda. Nessa época, o cigarro não era considerado um vilão, até profissionais de saúde, como médicos, eram garotos-propaganda de marcas de cigarro e incentivavam o vício de fumar. Com o passar dos anos, pesquisas mostraram que o cigarro é sim extremamente prejudicial à saúde. Estudos mostram que existem mais de 4000 substâncias químicas no cigarro, das quais, 50 são comprovadamente cancerígenas, dentre elas, podemos citar: arsênio, polônio-210, DDT, benzeno e benzopireno. Abaixo temos as fórmulas estruturais de duas dessas substâncias que estão na lista das 50 substâncias cancerígenas, o benzeno e o benzopireno. Benzeno Benzopireno Em relação às substâncias benzeno e benzopireno, assinale a única alternativa CORRETA. a) Tanto o benzeno quanto o benzopireno são hidrocarbonetos aromáticos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 45 b) O benzopireno apresenta hibridação sp3 em todos os seus carbonos. c) O benzeno, por ser polar, é uma molécula insolúvel na água já que a mesma é apolar. d) Ambos são hidrocarbonetos que apresentam apenas carbonos secundários. e) O benzopireno apresenta fórmula molecular C20H16. 19. (UFRGS RS/2016) Observe a estrutura do p-cimeno abaixo. Abaixo são indicadas três possibilidades de nomenclatura usual para representar o p-cimeno. I. p-isopropiltolueno. II. 1-isopropil-4-metil-benzeno. III. terc-butil-benzeno. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 20. (UERJ/2014) Um nanotubo é uma estrutura cilíndrica microscópica formada apenas por átomos de carbono com hibridação sp2. O esquema abaixo representa um corte lateral de um nanotubo. Cada esfera corresponde ao núcleo de um átomo e cada traço a uma ligação entre carbonos. Não estão indicadas no esquema as ligações do tipo pi. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 46 O número de ligações duplas realizadas por átomo em um nanotubo corresponde a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 21. (FATEC SP/2012) A fórmula estrutural abaixo representa o antraceno, substância importante como matéria-prima para a obtenção de corantes. Examinando-se essa fórmula, nota-se que o número de átomos de carbono na molécula do antraceno é a) 3. b) 10. c) 14. d) 18. e) 25. 5. Gabarito Sem Comentários 1. D 2. C 3. B 4. C 5. A 6. E 7. E 13. D 14. A 15. B 16. C 17. D 18. A 19. D t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 47 8. A 9. C 10. B 11. C 12. 22 20. A 21. C 6. Resoluções Das Questões Fundamentais I. Questão fundamental 01. a) Propano. b) Butano. c) Pentano. d) Propeno ou prop-1-eno. e) But-1-eno. f) Pent-1-eno. g) Proprino ou prop-1-ino. h) But-2-ino. i) Hept-2-ino. j) Butadieno ou but-1,3-dieno. k) Hexa-1,4-dieno. l) Hepta-1,5-dieno. m) Ciclobutano. n) Ciclopentano. o) Ciclo-hexano. p) Ciclopenteno. q) Ciclo-hepteno. r) Ciclo-hexa-1,3-dieno. s) Benzeno. t) Naftaleno. u) Antraceno. v) Fenantreno. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 48 II. Questão fundamental 02. a) Metilpropano. b) 2,3-dimetilpentano. c) 3-etil-hexano. d) 3-etil-4-metil-hexano. e) 2-etilpent-1-eno. f) 2-etil-3,4-dimetil-hex-1-eno. g) 4-isopropil-3,5-dimetil-hex-2-eno. h) 4,4-dimetilpent-2-ino. i) 6-metil-5-propiloct-1-ino. (Existem duas possibilidades de contagem de cadeia principal que contenham 8 carbonos com a mesma insaturação. Quando for assim, deve-se escolher a cadeia principal que fornece o maior número de ramificações.) j) 2-sec-butil-3-isopropilbuta-1,3-dieno. k) 2-terc-butilpenta-1,4-dieno. l) 2-fenilpenta-1,3-dieno. m) Etilciclo-hexano. n) 1-etil-3-metilciclo-hexano. o) 1-sec-butil-2-isopropilciclopentano. p) 3-terc-butilciclopenteno. q) 3,4-dimetilciclo-hexeno. r) 5-etil-2-metilciclo-hexa-1,3-dieno. s) Isopropilbenzeno. t) Fenilbenzeno. u) α-metilnaftaleno. v) benzilbenzeno. w) meta-dimetilbenzeno. x) para-dietilbenzeno. y) meta-etilmetilbenzeno. z) orto-metilvinilbenzeno. aa) meta-isopropilmetilbenzeno. bb) para-sec-butilisopropilbenzeno. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 49 7. Questões Resolvidas E Comentadas 1. (PUC-Campinas/2020) Para manutenção da qualidade e aumento no tempo de armazenamento de frutas climatéricas como a pera, uma das estratégias é a utilização do 1-metilciclopropeno (1-MCP), que reduz os efeitos do etileno (C2H4), o qual é responsável pelo amadurecimento dos frutos. 1 - MCP (Disponível em: www.revistas.udesc.br) A razão entre a massa da molécula de 1-MCP e a massa da molécula de etileno é, aproximadamente, A) 0,5 B) 0,75 C) 1,5 D) 1,9 E) 2,3 Comentários: O 1-MCP apresenta 4 átomos de carbono e os hidrogênios estão destacados abaixo: Sendo assim, a fórmula é igual a C4H6 (54 g/mol). Com isso, a razão entre a massa da molécula de 1-MCP e a massa de uma molécula de etileno (C2H4 28 g/mol) é igual a: 54 28 ≅ 1,9 Gabarito: D 2. (UNCISAL/2019) Nas proximidades de uma indústria química, foi constatada a contaminação do solo por um composto orgânico que vazou de um dos tanques de armazenamento da indústria, que ficam enterrados, por questão de segurança, e, portanto, são de difícil acesso. Na indústria, havia um t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 50 total de cinco tanques, contendo, cada um deles, um dos seguintes compostos, todos possíveis contaminantes: benzeno, n-hexano, cicloexano, cicloexeno e ciclopentadieno. Para a identificação do tanque a partir do qual ocorreu o vazamento, o contaminante encontrado no solo foi isolado e analisado, sendo determinado que sua fórmula mínima era CH2. Na situação descrita no texto, o vazamento ocorreu a partir do tanque que continha a) benzeno. b) n-hexano. c) cicloexano. d) cicloexeno. e) ciclopentadieno. Comentário: A fórmula mínima descrita segue a proporção CnH2n, comum aos alcenos e cicloalcanos. Logo, o vazamento ocorreu a partir do tanque de cicloexano. Fórmula molecular: C6H12 Fórmula mínima: CH2 Gabarito: C 3. (UFRGS RS/2019) Octanagem ou índice de octano serve como uma medida da qualidade da gasolina. O índice faz relação de equivalênciaà resistência de detonação de uma mistura percentual de isoctano e n-heptano. O nome IUPAC do composto isoctano é 2,2,4-trimetilpentano e o número de carbono(s) secundário(s) que apresenta é a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 5. Comentário: Carbonos secundários são aqueles ligados diretamente a outros dois átomos de carbono. Observe: CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 51 Gabarito: B 4. (UFRGS RS/2018) Considere a representação tridimensional da molécula orgânica mostrada abaixo. Sobre essa molécula, é correto afirmar que a) é um hidrocarboneto saturado de cadeia homogênea e ramificada. b) possui todos os átomos de carbono com geometria trigonal plana. c) tem, na nomenclatura oficial IUPAC, o nome 2-metilbut-1-eno. d) apresenta isomeria geométrica. e) possui fórmula molecular C5H12. Comentário: Julgando os itens, temos: a) Errado. é um hidrocarboneto insaturado de cadeia homogênea, pois não existe heteroátomos na cadeia, e ramificada. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 52 b) Errado. possui todos os átomos de carbono com geometria trigonal plana. c) Certo. tem, na nomenclatura oficial IUPAC, o nome 2-metilbut-1-eno. d) Errado. Não apresenta isomeria geométrica pois um dos carbonos da dupla ligação, o carbono 1, possui dois ligantes iguais. e) Errado. possui fórmula molecular C5H10. Gabarito: C t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 53 5. (UFPR/2017) A qualidade de um combustível é caracterizada pelo grau de octanagem. Hidrocarbonetos de cadeia linear têm baixa octanagem e produzem combustíveis pobres. Já os alcanos ramificados são de melhor qualidade, uma vez que têm mais hidrogênios em carbonos primários e as ligações C-H requerem mais energia que ligações C-C para serem rompidas. Assim, a combustão dos hidrocarbonetos ramificados se torna mais difícil de ser iniciada, o que reduz os ruídos do motor. O isoctano é um alcano ramificado que foi definido como referência, e ao seu grau de octanagem foi atribuído o valor 100. A fórmula estrutural (forma de bastão) do isoctano é mostrada abaixo. Qual é o nome oficial IUPAC desse alcano? a) 2,2,4-trimetilpentano. b) 2-metil-4-terc-butil-pentano. c) 1,1,1,3,3-pentametilpropano. d) 1-metil-1,3-di-isopropilpropano. e) 1,1,1-trimetil-4,4-dimetil-pentano. Comentário: Sabendo que o composto não é insaturado, escolhe-se a cadeia principal pela maior quantidade de carbonos de extremidade a extremidade. Gabarito: A 6. (PUC RJ/2014) Considere as afirmativas a seguir sobre o 2-metilpentano. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 54 I. Possui cadeia carbônica normal. II. Possui fórmula molecular C6H14. III. É um hidrocarboneto insaturado. IV. Possui três átomos de carbono primários. É correto o que se afirma somente em: a) I e II b) I e III c) I e IV d) II e III e) II e IV Comentário: O 2-metilpentano apresenta a seguinte estrutura: Julgando os itens, tem-se: I. errado. Possui cadeia carbônica ramificada, porque possui três extremidades de carbono. II. certo. Possui fórmula molecular C6H14. III. errado. É um hidrocarboneto saturado, porque só apresenta ligações simples entre os átomos de carbono. IV. certo. Possui três átomos de carbono, que estão ligados a, no máximo, um carbono. Gabarito: E 7. (PUC Camp SP/2013) O corpo de uma vela é constituído de parafina, uma mistura de hidrocarbonetos que contém o tetracontano, cuja fórmula está representada a seguir. A fórmula molecular desse composto é t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 55 a) C36H78 b) C36H80 c) C40H78 d) C40H80 e) C40H82 Comentário: Entendo o composto: A maneira menos recomendada para resolver essa questão é representar o hidrocarboneto com todos os carbonos e contar os átomos da fórmula. Afinal de contas o tempo é um fator importante na hora da avaliação. Resolução recomendada: o hidrocarboneto representado é um alcano, ou seja, hidrocarbonetos de saturados de cadeia aberta. Os alcanos ou parafinas apresentam fórmula geral CnH2n+2. Contando a quantidade de carbonos na fórmula e determinando a fórmula geral: Gabarito: E 8. (UEG GO/2009) O hidrocarboneto abaixo, segundo as normas de nomeclatura da IUPAC (International Union of Pure and Apllied Chemistry), é o t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 56 a) 3-etil-2-metiloctano. b) 6-etil-7-metiloctano. c) 3-isopropiloctano. d) 2-metil-3-etiloctano. Comentário: Sabendo que o composto não é insaturado, escolhe-se a cadeia principal pela maior quantidade de carbonos de extremidade a extremidade. Gabarito: A 9. (UERJ/2009) O petróleo de base parafínica é uma mistura cujos principais componentes são os alcanos. A ordenação crescente da massa molar dos alcanos de cadeia normal gera uma progressão aritmética de razão igual a: a) 10 b) 12 c) 14 d) 16 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 57 Comentário: Os alcanos são hidrocarbonetos de cadeia aberta e saturados. Exemplos: A progressão da cadeia aumenta em quantidade de CH2, que possuem massa de 14 u (12 do carbono mais 1u de um hidrogênio e 1u de outro hidrogênio). Gabarito: C 10. (UFV MG/2009) Assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE os nomes sistemáticos para os compostos I, II e III, respectivamente: a) 3,3,6-trimetileptano, 3-propilexano, 3-metil-4-metileptano. b) 2,5,5-trimetileptano, 4-etileptano, 4-etil-3-metileptano. c) 3,3,6-trimetileptano, 4-etileptano, 3-metil-4-metileptano. d) 2,5,5-trimetileptano, 3-propilexano, 4-etil-3-metileptano. Comentário: Sabendo que o composto não é insaturado, escolhe-se a cadeia principal pela maior quantidade de carbonos de extremidade a extremidade. I II III t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 58 Gabarito: B 11. (UFRGS RS/2018) Considere a representação tridimensional da molécula orgânica mostrada abaixo. Sobre essa molécula, é correto afirmar que a) é um hidrocarboneto saturado de cadeia homogênea e ramificada. b) possui todos os átomos de carbono com geometria trigonal plana. c) tem, na nomenclatura oficial IUPAC, o nome 2-metilbut-1-eno. d) apresenta isomeria geométrica. e) possui fórmula molecular C5H12. Comentário: A estrutura da figura é representada pela seguinte fórmula em bastão: Julgando os itens, tem-se: a) errado. O composto é ramificado e homogêneo, porém apresenta dupla ligação entre carbonos, portanto é insaturado. b) errado. Somente os átomos da ligação dupla são planares com geometria trigonal plana. Os carbonos que realizam ligações simples são todos tetraédricos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 59 c) certo. d) errado. A isomeria geométrica ou cis-trans só é possível se os ligantes do átomos de carbono forem diferentes entre si. Um dos carbonos da dupla ligação apresenta dois hidrogênios, que são iguais entre si. Portanto, não apresentam isomeria cis-trans. e) errado. Os alcenos apresentam fórmula geral igual a CnH2n, logo, o composto apresenta fórmula molecular C5H10. Gabarito: C 12. (UEM PR/2017) Assinale a(s) alternativa(s) que apresenta(m) uma descrição corretada molécula orgânica: 01. Na molécula, a cadeia principal contém o maior número de átomos de carbono em sequência possível de ser obtido. 02. A cadeia principal não apresenta carbonos quaternários, mas apresenta carbonos com hibridização sp3, sp2 e sp. 04. A cadeia principal contém 4 radicais. 08. A cadeia principal contém um radical iso-hexil. 16. A cadeia principal contém um radical iso-heptil. Comentário: Os critérios para a identificação da cadeia principal são: 1º - contenha o máximo de insaturações possíveis. 2º - contenha o máximo de carbonos possíveis. 3º - contenha o máximo de ramificações possíveis. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 60 Julgando os itens- tem-se: 01. errado. O critério de seleção da cadeia principal é a insaturação, portanto a cadeia principal apresenta as duas insaturações. 02. certo. O composto não apresenta carbonos que estejam ligados a outros 4 carbonos. Os carbonos que formam somente ligações simples são sp3, os que realizam uma ligação dupla são sp2 e os que realizam uma ligação tripla são sp. 04. certo. A cadeia principal contém 4 ramificações. Prefiro dizer ramificação do que radicais, mas a intenção da questão foi dizer ramificação. 08. errado. O estudante que marcou essa opção correta se confundiu com a identificação da cadeia principal. Lembre-se que o critério de desempate na escolha de uma cadeia principal é a cadeia carbônica que forneça o maior número de ramificações. 16. certo. A cadeia principal contém um radical que segue a fórmula geral dos iso: H3C CH CH3 CH2 n Gabarito: 22 13. (UERN/2015) Hidrocarbonetos são compostos que apresentam em sua composição átomos de carbono e hidrogênio. Um caso de hidrocarboneto são os alcinos que apresentam cadeias alifáticas insaturadas por uma tripla ligação. Considere o alcino apresentado na figura. Afirma-se que o composto está INCORRETO, pois But-1-ino t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 61 a) possui 1 carbono a menos. b) o nome não está adequado. c) não poderia ser representado por linhas. d) o ângulo entre os carbonos que possuem a tripla não está correto. Comentário: Julgando os itens, tem-se: a) errado. O prefixo indica 4 carbonos e a fórmula representada apresenta 4 carbonos. b) errado. O nome está correto, porque a insaturação está na extremidade. c) errado. Hidrocarbonetos com 3 ou mais carbonos podem ser representados por fórmula de traço. d) certo. Os carbonos que apresentam ligação tripla devem ser representados com disposição linear. Gabarito: D 14. (PUC MG/2014) Sobre o composto que apresenta a estrutura de linha abaixo, fazem-se as seguintes afirmativas: I. É um hidrocarboneto alifático e ramificado. II. Apresenta 6 carbonos sp3 e 4 carbonos sp2. III. Possui fórmula molecular C15H28. IV. A nomenclatura correta, segundo a IUPAC, é 3-etil-7-metil-4-propil-nona-2,6-dieno. V. Possui interação intermolecular do tipo ligação de hidrogênio. São VERDADEIRAS: a) I, III e IV, apenas. b) II, III e IV, apenas. c) I, II, III e IV. d) I, III, IV e V. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 62 Comentário: Julgando os itens, tem-se: I. certo. É um hidrocarboneto não aromático (alifático) e apresenta três ou mais extremidades de carbono (ramificado). II. errado. Apresenta 11 carbonos sp3 e 4 carbonos sp2. III. certo. É um alcadieno de fórmula geral CnH2n-2 e possui 15 carbonos, logo, C15H28. IV. certo. V. errado. Os hidrocarbonetos são apolares e interagem por dispersões de London também chamado de dipolo induzido – dipolo induzido. Gabarito: A 15. (IME RJ/2007) O isopreno é um composto orgânico tóxico que é utilizado como monômero para a síntese de elastômeros, através de reações de polimerização. Dada a estrutura do isopreno, qual sua nomenclatura IUPAC ? t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 63 a) 1,3 – buteno b) 2 – metil – butadieno c) 2 – metil – buteno d) pentadieno e) 3 – metil – butadieno Comentário: O nome do composto poderia ser somente metilbutadieno, pois não existe outra possibilidade que permita alterar a posição da ramificação e insaturação. Gabarito: B 16. (UNCISAL/2019) Nas proximidades de uma indústria química, foi constatada a contaminação do solo por um composto orgânico que vazou de um dos tanques de armazenamento da indústria, que ficam enterrados, por questão de segurança, e, portanto, são de difícil acesso. Na indústria, havia um total de cinco tanques, contendo, cada um deles, um dos seguintes compostos, todos possíveis contaminantes: benzeno, n-hexano, cicloexano, cicloexeno e ciclopentadieno. Para a identificação do tanque a partir do qual ocorreu o vazamento, o contaminante encontrado no solo foi isolado e analisado, sendo determinado que sua fórmula mínima era CH2. Na situação descrita no texto, o vazamento ocorreu a partir do tanque que continha a) benzeno. b) n-hexano. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 64 c) cicloexano. d) cicloexeno. e) ciclopentadieno. Comentário: O composto que apresenta fórmula mínima CH2 só pode ser um hidrocarboneto de fórmula geral CnH2n, que é correspondente a um alceno ou ciclano. A partir das opções apresentadas, tem-se as fórmulas gerais: a) benzeno - CH. b) n-hexano - CnH2n+2. c) cicloexano - CnH2n. d) cicloexeno - CnH2n-2. e) ciclopentadieno - CnH2n-4. Portanto, resposta: cicloexano. Gabarito: C 17. (UERJ/2018) A exposição ao benzopireno é associada ao aumento de casos de câncer. Observe a fórmula estrutural dessa substância: Com base na fórmula, a razão entre o número de átomos de carbono e o de hidrogênio, presentes no benzopireno, corresponde a: e) 3 7 f) 6 5 g) 7 6 h) 5 3 Comentário: Determinando o número de carbonos e hidrogênios na fórmula estrutural temos: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 65 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜𝑠 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜 = 20 12 = 5 3 Gabarito: D 18. (IFPE/2017) Há algumas décadas, fumar era moda. Nessa época, o cigarro não era considerado um vilão, até profissionais de saúde, como médicos, eram garotos-propaganda de marcas de cigarro e incentivavam o vício de fumar. Com o passar dos anos, pesquisas mostraram que o cigarro é sim extremamente prejudicial à saúde. Estudos mostram que existem mais de 4000 substâncias químicas no cigarro, das quais, 50 são comprovadamente cancerígenas, dentre elas, podemos citar: arsênio, polônio-210, DDT, benzeno e benzopireno. Abaixo temos as fórmulas estruturais de duas dessas substâncias que estão na lista das 50 substâncias cancerígenas, o benzeno e o benzopireno. Benzeno Benzopireno Em relação às substâncias benzeno e benzopireno, assinale a única alternativa CORRETA. a) Tanto o benzeno quanto o benzopireno são hidrocarbonetos aromáticos. b) O benzopireno apresenta hibridação sp3 em todos os seus carbonos. c) O benzeno, por ser polar, é uma molécula insolúvel na água já que a mesma é apolar. d) Ambos são hidrocarbonetos que apresentam apenas carbonos secundários. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 66 e) O benzopireno apresenta fórmula molecular C20H16. Comentário: Julgando os itens, tem-se: a) certo. Tanto o benzeno quanto o benzopireno são hidrocarbonetos aromáticos, porque apresentam anel benzênico. O anel benzênicoé identificado por um anel de seis carbonos com três duplas ligações alternadas. b) errado. Todos os carbonos do benzopireno são sp2, porque apresentam uma ligação dupla. c) errado. O benzeno, por ser apolar, é uma molécula insolúvel na água já que a mesma é polar. d) errado. O benzeno é formado apenas por carbonos secundários, porém o benzopireno apresenta 7 carbonos terciários. e) errado. O benzopireno apresenta fórmula molecular C20H12. Gabarito: A 19. (UFRGS RS/2016) Observe a estrutura do p-cimeno abaixo. Abaixo são indicadas três possibilidades de nomenclatura usual para representar o p-cimeno. I. p-isopropiltolueno. II. 1-isopropil-4-metil-benzeno. III. terc-butil-benzeno. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 67 Comentário: Os nomes possíveis para o composto são: O terc-butilbenzeno é representado por: Gabarito: D 20. (UERJ/2014) Um nanotubo é uma estrutura cilíndrica microscópica formada apenas por átomos de carbono com hibridação sp2. O esquema abaixo representa um corte lateral de um nanotubo. Cada esfera corresponde ao núcleo de um átomo e cada traço a uma ligação entre carbonos. Não estão indicadas no esquema as ligações do tipo pi. O número de ligações duplas realizadas por átomo em um nanotubo corresponde a: a) 1 b) 2 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 68 c) 3 d) 4 Comentário: Segundo o texto, os átomos de carbono da estrutura do nanotubo são todos sp2. Portanto, cada carbono apresenta uma ligação dupla. Gabarito: A 21. (FATEC SP/2012) A fórmula estrutural abaixo representa o antraceno, substância importante como matéria-prima para a obtenção de corantes. Examinando-se essa fórmula, nota-se que o número de átomos de carbono na molécula do antraceno é a) 3. b) 10. c) 14. d) 18. e) 25. Comentário: O carbonos presentes na estrutura são identificados por: Gabarito: C C C C Cou Geometria: tetraédrica Geometria: trigonal plana Geometria: linear Ângulo: 109° Ângulo: 120° Ângulo: 180° Hibridização: sp3 Hibridização: sp2 Hibridização: sp t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 69 8. Considerações Finais das Aulas Oh yes! Não tem coisa mais mecânica do que estudar nomenclatura, eu sei. Porém, respire fundo que isso já passou. Agora todas as outras partes por vir da Química Orgânica começam a se complementar. Tudo vai ficar mais fácil. “É mais fácil obter o que se deseja com um sorriso do que à ponta da espada.” William Shakespeare 9. Referências Figura 1 – Pixabay. Disponível em https://cdn.pixabay.com/photo/2010/12/17/18/39/cave- 3837_960_720.jpg . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 2 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/4EK6zRzqpQs . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 3 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/LvOGj1X2jHE . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 4 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/fXls-tVemno . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 5 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/t_-HffGSnyE . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 6 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/46juD4zY1XA . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 7 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/XiRjzUkIa-4 . Acesso em 02 de abril de 2019. Figura 8 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/FCKfIpWOS-c . Acesso em 02 de abril de 2019. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – HIDROCARBONETOS AULA 10 – HIDROCARBONETOS 70 Bibliografia: Texto de Kolbe – Solomons, Química Orgânica, volume 1, 7ª edição, página 163. Complemente seus estudos com postagens de minhas redes sociais: @professorprazeres Folha de versão 16/01/2023 t.me/CursosDesignTelegramhub