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64 Coleção Estudo Frente C Módulo 16 04. Dos macronutrientes primários, o fósforo é absorvido em menores quantidades, entretanto, sua presença no solo é indispensável para o crescimento e produção vegetal. Ele interfere nos processos de fotossíntese, de respiração, de armazenamento e transferência de energia, de divisão celular e de crescimento das células. Contribui também para o crescimento prematuro das raízes; qualidade das frutas, verduras, grãos e para a formação das sementes. Por interferir em vários processos vitais das plantas, deve haver um suprimento adequado de fósforo desde a germinação, principalmente em plantas de ciclo curto. Nos fertilizantes fosfatados sob a forma de fosfato solúvel em água, em contato com a solução do solo, o fósforo solubiliza tornando-se disponível. Parte deste fica dissolvido na solução do solo e parte fica adsorvido ao complexo coloidal (argilas), por trocas iônicas. Disponível em: http://www.agrolink.com.br/fertilizantes/ nutrientes_fosforo.aspx. Acesso em: 30 ago. 2010 (Adaptação). A substância mais indicada para constituir um fertilizante fosfatado pode ser representada pela fórmula química A) Ca3(PO4)2. B) FePO4. C) Na3PO4. D) P4. E) Ba3(PO4)2. Propostos 01. D 02. E 03. E 04. C 05. A 06. A 07. D 08. A 09. B 10. C 11. E 12. Na3PO4, por ser o único solúvel. 13. Medir a condutividade elétrica das soluções de glicose (C6H12O6) e de cloreto de potássio (KCl). A que conduzir corrente elétrica corresponde à solução de KCl, pois o sal se dissocia em água, liberando íons, fato que não ocorre com a glicose. 14. A) Quando a água usada na irrigação artificial evapora, os sais nela dissolvidos permanecem no solo, causando o fenômeno da salinização. B) A água da chuva não contém sais dissolvidos; portanto, quando evapora, não deixa resíduo salino, não contribuindo para a salinização do solo. 15. Correto: Os carbonatos reagem com ácido liberando CO2(g), daí o efeito de efervescência. 16. B Seção Enem 01. C 02. C 03. A 04. C GABARITO Fixação 01. A 02. E 03. A 04. E 05. E 65Editora Bernoulli MÓDULO ISOMERIA GEOMÉTRICA CIS-TRANS Isomeria geométrica é um caso de isomeria espacial ou estereoisomeria, em que as diferenças entre os isômeros só podem ser determinadas pela análise das fórmulas estruturais espaciais. A isomeria geométrica só ocorre em compostos com dupla-ligação entre carbonos e em compostos cíclicos. Consideremos o composto 1,2-dicloroeteno (C2H2Cl2). Podemos construir duas estruturas espaciais, uma em que os dois átomos de cloro estão de um mesmo lado e outra em que eles estão em lados opostos em relação à dupla-ligação. cis trans e C� H C� H CC C� H H C� CC À primeira vista, trata-se de duas estruturas equivalentes. No entanto, devido à presença de dupla-ligação, não há livre rotação carbono-carbono, não sendo possível a interconversão das estruturas sem haver a quebra de ligações. Nesse caso, as estruturas representam compostos orgânicos diferentes que possuem a mesma fórmula molecular. Temos, então, um novo tipo de isomeria, denominada isomeria geométrica ou isomeria cis-trans. A isomeria geométrica sempre origina dois isômeros, um denominado cis – em que os grupos iguais (cloro, por exemplo) estão de um mesmo lado em relação à dupla-ligação – e outro denominado trans – em que os grupos iguais estão em lados opostos em relação à dupla-ligação. Para haver isomeria geométrica em compostos de cadeia aberta, é necessário que • haja a presença de dupla-ligação entre carbonos. • os ligantes a um dos carbonos da dupla-ligação sejam diferentes entre si (estes podem ser iguais aos ligantes do outro carbono). R1 R2 R4 R3 CC Condição: R1 ≠ R2 e R3 ≠ R4. No caso de compostos cíclicos, também não há rotação livre entre átomos de carbono do anel; logo, haverá isomeria geométrica se o ciclo possuir dois carbonos com ligantes diferentes entre si, havendo a possibilidade de estes serem iguais aos ligantes do outro carbono. R1 R4 R2 R3 Condição: R1 ≠ R2 e R3 ≠ R4. O composto 1,2-dibromociclopropano possui dois isômeros geométricos. trans Br Br H Br cis HH Br H A isomeria geométrica em compostos de cadeia cíclica também é conhecida como isomeria Baeyeriana, em homenagem ao químico alemão Adolf von Baeyer, que descobriu esse tipo de isomeria. Diferenças entre os isômeros cis e trans As propriedades físicas (T.F., T.E., solubilidade, polaridade da molécula, etc.) dos isômeros cis e trans são diferentes; porém, algumas propriedades químicas, como as reações de adição, são semelhantes. De modo geral, os isômeros trans são mais estáveis que os cis, devido à menor repulsão das nuvens eletrônicas dos ligantes, uma vez que a distância entre um par de ligantes iguais em um isômero trans é maior do que em um isômero cis. QUÍMICA FRENTE Isomeria espacial 13 D 66 Coleção Estudo Frente D Módulo 13 ISOMERIA GEOMÉTRICA E-Z No caso de um composto apresentar quatro ligantes diferentes nos carbonos de rotação impedida, o isômero Z é o que contém os grupos maiores do mesmo lado, e o isômero E é o que os contém em lados contrários. Exemplo: 3-metilept-3-eno C3H7 H CH3 C2H5 CC C3H7 H C2H5 CH3 CC isômero Z isômero E A forma E é mais estável do que a forma Z, devido à menor repulsão dos grupos ligantes aos carbonos de rotação impedida. De um modo geral, os isômeros E-Z apresentam propriedades físicas diferentes e propriedades químicas diferentes ou não, dependendo da posição relativa dos grupos ligantes e do tipo de substância. Um exemplo esclarecedor é o do ácido but-2-enodioico frente a um aquecimento: o ácido maleico (cis) transforma-se facilmente no respectivo anidrido, enquanto o ácido fumárico (trans) não sofre desidratação. Os prefixos Z e E provêm do alemão zusammen (junto) e entgegen (oposto). ISOMERIA ÓPTICA É o caso de isomeria espacial, estereoisomeria, cujos isômeros ópticos ou substâncias opticamente ativas, ao serem atravessados pela luz polarizada, têm a propriedade de desviar o seu plano de vibração. A luz natural corresponde a ondas eletromagnéticas cujas ondas elétricas vibram em um plano perpendicular ao das ondas magnéticas. À medida que a luz se desloca, esses dois planos giram em torno de seu próprio eixo de propagação. plano de vibração da onda elétrica plano de vibração da onda magnética rotação dos planos eixo de propagação do raio luminoso Existem determinadas substâncias que, ao serem atravessadas, conseguem absorver todos os planos de vibração da luz natural, deixando passar apenas um. Essas substâncias são denominadas polarizadoras, e a luz que sai delas é denominada luz plano-polarizada ou, simplesmente, luz polarizada. Na luz plano-polarizada, os planos de vibração elétrico e magnético não giram em torno do eixo de propagação. Sabemos que um prisma de nicol (cristal de espato da islândia convenientemente serrado, depois colado) não deixa passar senão a luz polarizada, que vibra num único plano. Ao passar esse tipo de luz por uma substância líquida ou dissolvida, diremos que a substância é opticamente ativa se for capaz de desviar o plano de luz polarizada para a direita (dextrógira) ou para a esquerda (levógira). fonte de luz luz natural luz polarizada luz polarizada desviada pela amostra observador tubo com amostra analisador polarizador O isômero que gira o plano da luz polarizada para a direita é denominado dextrorrotatório, dextrógiro (do latim dexter, direita) ou, simplesmente, d. Já o isômero que gira o plano da luz polarizada para a esquerda é denominado levorrotatório, levógiro (do latim laevus, esquerda) ou, simplesmente, l. Os isômeros dextrógiro e levógiro apresentam o mesmo ângulo de desvio do plano da luz polarizada, porém em sentidos diferentes. Por convenção, o desvio causado por um isômero dextrógiro é positivo (+), e o causado por umisômero levógiro é negativo (–). Os isômeros ópticos denominados enantiômeros, enanciômeros ou antípodas ópticas possuem a mesma composição, mas a distribuição espacial de seus átomos é diferente. Esses isômeros são imagens especulares assimétricas e, portanto, não podem ser superpostas entre si. Exemplo 1: álcool butan-2-ol espelho CH3 OH C2H5CH CH3 OH CH5C2 H