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234 Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno CH butan-2-ol but-2-eno (80%) but-1-eno (20%) OH CH3 CH2 CH3 CHCH3 CH CH3 CHCH2 CH2 CH3 CH2 CH2CHCH3 OH CH3 CH CH3CH CH3 CH3 OH CH3 OH etanol eteno H C H C H OH H H H C C H2O H HH @@@#H2SO4 170 °C Desidratação intramolecular do etanol R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . A primeira reação equacionada é uma desidratação intermolecular, pois a água saiu de entre duas moléculas de álcool. Já a segunda é uma desidratação intramolecular, pois a água saiu de dentro de uma molécula de álcool. Os nomes desses processos vêm do latim inter, “entre”, e intra, “dentro”. Generalizando, podemos dizer que a desidratação intermolecular de álcoois produz éteres e que a intramolecular produz alcenos. A desidratação intramolecular envolve, geralmente, temperaturas mais altas do que a intermolecular. 27. (FEI-SP) É possível preparar etileno e éter etílico, a partir do álcool etílico, de acordo com o esquema: álcool etílico # etileno substância X álcool etílico # éter etílico substância Y As substâncias X e Y representam, respectivamente: a) água e água. b) hidrogênio e hidrogênio. c) água e hidrogênio. d) oxigênio e hidrogênio. e) oxigênio e água. 28. Se submetermos uma mistura dos álcoois metanol e propan-2-ol às condições de desidratação intermo- lecular, serão obtidos três éteres diferentes. Escreva suas fórmulas estruturais. 29. (Uerj) Um composto aromático carbonilado A, de fórmula molecular C8H8O, é reduzido com H2/Pt formando um álcool secundário B. Considerando essa afirmativa, determine a fórmula estrutural plana do produto orgânico formado na desidratação intramolecular do composto B. 30. (Unifesp) O composto A, um álcool de fórmula mole- cu lar C3H8O, quando aquecido fortemente na presença de H2SO4 concentrado, se transforma no composto B. A adição de água em B, catalisada por ácido, dá o composto C, que é um isômero de A. Quando C é oxidado, se transforma em D. Os nomes dos compostos B, C e D devem ser, respectivamente, a) propeno, 2-propanol e propanona. b) propeno, 1-propanol e propanona. c) propeno, 2-propanol e ácido propiônico. d) propino, 2-propanol e propanal. e) propino, 1-propanol e propanal. 31. (Unifor-CE) O 3-metil-1,3-butanodiol, por perda in- tramolecular de duas moléculas de água para cada molécula de reagente, produz um hidrocarboneto a) insaturado com duas duplas ligações. b) saturado com cinco átomos de carbono. c) insaturado com uma dupla ligação. d) saturado com quatro átomos de carbono. e) insaturado com uma tripla ligação. 32. Em 1875, o químico russo Alexander Saytzeff (há autores que grafam esse sobrenome como Zaitsev) percebeu que, na desidratação intramolecular sofrida por álcoois, se houver a possibilidade de produzir mais de um alceno diferente, há uma preferência da natureza para que ocorra a eliminação do hidrogênio do carbono menos hidrogenado. Essa é a chamada Regra de Saytzeff. Veja, por exemplo, os produtos obtidos na desidrata- ção intramolecular do butan-2-ol: a) c) b) Fundamentado nessa informação, escreva a fórmula estrutural do produto principal esperado na desidra- tação intramolecular dos seguintes álcoois: O ácido sulfúrico exerce o papel de agente desidratante na reação, ou seja, é ele que provoca a saída da molécula de água. Trivialmente, o éter dietílico é também chamado de éter sulfúrico, em virtude de esse ácido ser utilizado em sua fabricação. Se o etanol e o ácido sulfúrico forem colocados em contato a 170 °C, a reação não produzirá éter. O principal produto obtido será o eteno. Esse é um exemplo ilustrativo de como uma mudança de temperatura pode afetar o transcorrer de uma reação. Capítulo 8 Oxirredução, desidratação e esterifi cação 235 O O CH3C CH2 CH3 etanoato de etila Proveniente do ácido etanoico Proveniente do etanol b No passado, grandes populações de cachalotes (Physeter macrocephalus) foram dizimadas para extração de cera usada na indústria de cosméticos. Hoje, sabe-se que um dos principais constituintes dessa cera pode ser produzido por meio de uma reação de esterifi cação. Ao lado, cachalote com 12 m de comprimento fotografado nos Açores, Portugal, em 1996. O CH3(CH2)14C O(CH2)15CH3 Fr a n ç o is g o h ie r / p h o to r e s e a r c h e s /l a ti n s to c k 5 Esterificação R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . A rea ção quí mi ca entre um ácido car bo xí li co e um álcool é cha ma da de rea ção de este ri fi ca- ção. Nessa rea ção, forma-se tam bém água devi do à saída de um H do álcool e um OH do ácido. O OH C H3C CH2 CH3HO H2O# # O O CH3C CH2 CH3 acetato de etila (etanoato de etila) éster etanol álcool ácido acético (ácido etanoico) ácido carboxílico água água Assim, pode mos ser mais cla ros sobre o assun to do que fomos no capí tu lo 2. Um éster é deri va do de um ácido e de um álcool. Em sua estru tu ra e em seu nome pode mos reco nhe cer a parte que veio de cada um. 6 Hidrólise ácida de éste res A rea ção de este ri fi ca ção é facil men te rever sí vel, e a rea ção inver sa é cha ma da de hidró li se de um éster. Assim, por exem plo, a hidró li se do ace ta to de etila pode ser repre sen ta da por: O C H3C H2O @@# O OH CH3C O CH2 CH3 ácido carboxílico águaéster álcool HO CH2 CH3 H @@# H Essa rea ção é feita nor mal men te usan do um ácido como cata li sa dor, sendo cha ma da de hidró li se ácida de um éster. Comparando a equação dessa rea ção com a da este ri fi ca ção, você pode constatar que uma é exa ta men te o inver so da outra. 236 CH3C O O CH3CH2 CH3C O O CH3CH2 1 H2O NaOH NaOH acetato de etila (etanoato de etila) acetato de sódio (etanoato de sódio) etanolhidróxido de sódio CH3C O OH CH3C O ONa1 CH3C O ONa1 CH2HO CH3 CH2HO CH3 1 CH3C O OH # 1 1# 1 1# H2O (1) Hidrólise propriamente dita Neutralização Equação global (hidrólise básica) Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno Etanoato de etila Etanol Eteno Etanal Ácido etanoico I III IV II R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt . 1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 7 Hidrólise bási ca de éste res A hidrólise de um éster pode ser catalisada por uma substância alcalina (hidróxido de sódio, por exemplo) em vez de um ácido. Com finalidade didática, podemos imaginar que essa reação seja o resultado de duas etapas: 33. (UFRJ) Escreva a equação da reação do ácido propanoi- co com o 1-butanol e dê o nome do composto orgânico obtido. 34. (UFSCar-SP) Obtém-se o éster propanoato de etila na reação de: a) propeno com etanol, na presença de catalisador heterogêneo. b) etanol com ácido propanoico, catalisada por ácido. c) 1-propanol com ácido acético, catalisada por ácido. d) desidratação de etanol, catalisada por ácido sul- fúrico. e) oxidação de propanal por dicromato de potássio em meio ácido. 35. (UCPel-RS) O etanol ou álcool etílico é um dos álcoois mais importantes, sendo obtido principalmente por fer men tação de cereais, mandioca e cana-de-açúcar. Está presente em bebidas alcoólicas, sendo também usado como solvente, como combustível etc. A partir do eta nol, a indústria obtém vários compostos, tais como: ete no (etileno), etóxi-etano (éter dietílico), acetato de etila, eta nal, ácido etanoico (ácido acético), entre outros. Com ba se nessas informações: a) Escreva o nome de três funções orgânicas correspon dentes aos compostos citados. b) Equacionea reação de hidrólise do acetato de etila, na qual se obtêm o ácido acético e o etanol. 36. (UFJF-MG) O esquema abaixo mostra que, a partir do etanol, substância facilmente obtida da cana- -de-açúcar, podemos preparar vários compostos orgânicos, como, por exemplo, o etanoato de etila, o eteno, o etanal e o ácido etanoico, através dos processos I, II, III e IV, respectivamente. A pri mei ra etapa repre sen ta a hidró li se exa ta men te como acon te ce sob catá li se ácida. No entan to, tão logo for ma do, o ácido car bo xí li co é neu tra li za do pela base pre sen te no meio. Dessa forma não se obté m o ácido car bo xí li co, e sim o sal cor res pon den te. Assim, nessa rea ção cha ma da de hidró li se bási ca de um éster, os pro du tos são mui to seme lhan tes aos da hidró li se ácida, porém, em vez de um ácido, formase um sal. éster 1 base # sal 1 álcool Determine a alternativa CORREtA: a) Os processos III e IV representam reações de oxi- dação. b) O etanol e o etanal são isômeros de função. c) O eteno possui dois isômeros geométricos. d) O processo II envolve uma reação de esterificação. e) O processo I envolve uma reação de eliminação.