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Respostas dos exercícios da Lista 01 Questões: 1. Escreva uma fórmula tridimensional cada uma das seguintes moléculas abaixo. Se a molécula tiver um momento de dipolo resultante, indique o sentido com uma seta, caso contrário você deve dizer que não possui. C F H H H C F H F F C F Cl H H C F F H H C F F F F a) b) c) d) e) Sem momento de dipolo resultante (molécula apolar) 2. Reescreva cada um dos seguintes compostos utilizando a estrutura de Kekulé, linha de ligação e estrutura de Lewis. Indique a hibridização dos átomos assinalados. C H H H C H H C H H C O C H H H sp2 sp2 Estrutura de Kekulé O Estrutura Linha de ligação C H H H C H H C C H C C C H H H H H H H C C HH H H H C H H H H Estrutura de Kekulé Estrutura Linha de ligação sp3 C H H H C H C C C H H H H H H O Estrutura de Lewis C H H H C H C H H H CH H C H H C H H C C H H H C H H C H H H H H C H C H H H CH H C H H C H H C H H O H OH Estrutura Linha de ligaçãoEstrutura de Kekulé Estrutura de Lewis Estrutura de Lewis C H H C C H C C C H H H H H H H OH H H Hsp3 sp3 a) b) c) f) C H H H C H H C C H C C O H H H H H O H sp3 OH O C H H H C H C H H H CH H C H H C H O O d) e) C C C C C C O H H H H HH H H O sp2 Estrutura de Kekulé Estrutura Linha de ligação Estrutura de Lewis C C C C C CH H H H H H H H O C H H C H C H C C C H H H C H H H H H C H H H C C H H C H H C H C HC H H Hsp2 sp2 C H H H C H H C H C C H H C H C C H H C CH H H H H g) Estrutura de Kekulé Estrutura Linha de ligação Estrutura de Lewis 3. Nas ligações em destaque das moléculas abaixo indique se é iônica, covalente apolar e covalente polar. Diga o tipo de orbital envolvida nas ligações covalentes em destaque. CH3 CH3a) b) CH3C O O- Na+ Ligação covalente apolar Csp3-Csp3 a b a) Ligação covalente polar Csp2- Osp2 b) Ligação Iônica 4. Mostre a carga formal das moléculas a baixos. CFO= 6 - [1+4] = -1 a) O C O O B H H H HC Nb) c)CFC = 4 - [4 + 0] = 0 CFO= 6 - [2+4] = 0 CFT = 0 + 0 + 2 x (-1) = -2 CFC = 4 - [3 + 2] = -1 CFN = 5 - [3 + 2] = 0 CFT = 0 + (-1) = -1 Todos os Hidrogênios = CFH= 1 - [1+0] = 0 CFB = 3 - [4 + 0] = -1 5. Nas substâncias abaixo diga qual é o tipo de ligação envolvida entre os átomos marcados (iônica, covalente apolar, covalente polar), e se a molécula é polar ou apolar (momento dipolar). CH3 C O O-Na+ Ligação Iônica molécula polar Ligação covalente polar molécula polar Ligação covalente polar molécula apolar CH3 C H OH H C Br Br Br Br I Ia) b) c) d) Br Br C Br Br 0 0 0 = Ligação covalente apolar molécula apolar 0 = 6. No composto abaixo, indique que tipo de hibridização dos átomos assinalados com uma seta, diga os tipos de ligação (covalente apolar, covalente polar ou iônica) esta envolvida nos átomos marcados (negrito) e diga quantos carbonos primários, secundários e terciários esta molécula possui? N O CH3 H O CH3 C H3C O F Cl sp2 sp3 sp2 sp3 Ligação covalente polar Ligação Iônica Ligação covalente apolar 3 carbonos primários (CH3) 11 carbonos secundários 4 carbonos terciários 2 carbonos quarternários 7. Nas estruturas abaixo calcule a carga formal de cada átomo. C OHIII) CFC = 4 - [3 + 0] = +1 CFH= 1 - [1+0] = 0 CFO = 6 - [2 + 4] = 0 CFT = 0 + 0 + (+1) = +1 H2C N NI) CFC = 4 - [3 + 2] = -1 CFN = 5 - [3 + 2] = 0 Todos os Hidrogênios = CFH= 1 - [1+0] = 0 CFN = 5 - [4 + 0] = +1 CFT = 3 x 0 + (-1) + (+1) + 0 = 0 C N N H H H CFN = 5 - [3 + 2] = 0 CFN = 5 - [2 + 2] = +1 Todos os Hidrogênios = CFH= 1 - [1+0] = 0 CFC = 4 - [4 + 0] = 0 CFT = 3 x 0 + 0 + (+1) + 0 = +1 II) B F F F a) c) Todos os Hidrogênios = CFH= 1 - [1+0] = 0 CFN = 5 - [4 + 0] = +1 CFO = 6 - [1 + 6] = -1 CFT = 3 x 0 + (-1) + (+1) = 0N H H H O OH H H b) Todos os Hidrogênios = CFH= 1 - [1+0] = 0 CFO = 6 - [3 + 2] = +1 CFT = 3 x 0 + (+1) = +1 Todos Flúor = CFF= 7 - [1+6] = 0 CFB = 3 - [3 + 0] = 0 CFT = 3 x 0 + 0 = 0 8. Dê o nome dos seguintes compostos: 9. Dê as estruturas para os seguintes compostos: a) Neopentano b) 4,5-diisopropilnonano c) 3-etil-2,4-dimetil-heptano d)1,1-dimetilciclopentano traço-linha e)ciclobutilcicloctano f)1,1,5,5-tetrametilciclononano traço-linha 10. Indique qual das moléculas abaixo apresenta isomerismo cis-trans. Desenhe os isômeros cis e trans. a) Sim pode ter representação Cis e Trans b) Não pode ter representação cis e trans. c) Sim pode ter representação cis e trans. 11. Desenhe na forma cavalete as seguintes estruturas a) Propano na conformação alternada b) Propano na conformação Eclipsada: c) Butano anti (não haveria necessidade de ter mencionado que seria entre os carbonos C2-C3), pois se fizesse em outra relação C1-C2 não teria como ter conformação anti. Aqui mostrei alguns exemplos de como você poderia desenhar. A forma de como representar é escolha sua, mas a conformação alternada deve ser respeitada d) Butano , gauche CH3 H H H3C H H cavalete H CH3 CH3 12. Desenhe o diagrama de energia potencial vs ângulo torsional (análise conformacional) da rotação das ligações C-C dos átomos C2-C3 do pentano. Identifique os máximos e os mínimos de energia, mostrando as formas eclipsadas alternadas e gauche, utilizando projeção de Newman. Este diagrama parece mais com o etano ou butano. 0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º EP I II III IV V V I I Aqui mostrei alguns exemplos de como você poderia desenhar. A forma de como representar é escolha sua, mas a conformação pedida no exercício deve ser respeitada O gráfico se parece mais com o gráfico do Butano. 13. Utilizando projeções de Newman, desenhe cada uma das seguintes moléculas na sua conformação mais estável com relação à ligação indicada. a) 2-metilbutano, ligação C2-C3; b) 2,2-dimetilbutano, ligação C2-C3; c) 2,2-dimetilpentano, ligação C3-C4; d) 2,2,4-trimetilpentano, ligação C3-C4. 14. Para a seguinte conformação cadeira do 1,3-dimetilciclo-hexano diga: a) A conformação cadeira apresentada acima representa o cis-1,3-dimetilciclohexano ou o trans-1,3- dimetilciclohexano? R: A conformação acima representa o cis-1,3- dimetilciclohexano. b) Desenhe a conformação cadeira alternativa deste isômero. Qual das duas possíveis conformações cadeira é a mais estável? Por quê? c) Desenhe a representação planar hexagonal do isômero acima. Como mostra a figura ao lado ambas as metilas estão do mesmo lado de um plano imaginário. 15. Faça as estruturas em cadeira para o cis e trans-1,3-diclorocicloexano, diga em cada caso qual a conformação mais estável (preferencial). Cl H H Cl Cl H Cl H cis-1,3-diclorociclo-hexano + estável os 2 cloros na posição equatorial Cl H Cl H Cl H Cl H trans-1,3-diclorociclo-hexano e,a a,e e,e a,a Não há uma conformação mais estável 16. Faça a análise conformacional do 1-clorobutano, nos carbonos 1-2. H Cl H C2H5 H H H C2H5 H Cl H H H Cl H H C2H5 H C2H5 H H Cl H H H Cl H H H C2H5 H H H Cl H C2H5 H Cl H C2H5 H H60º 60º 60º 60º 60º 60º I II III IV V VI I 0º 60º 120º 180º 240º 300º 360º EP I II III IV V VI I 17. Escreva a fórmula estrutural (conformações) para cada um dos seguintes compostos, em cada par diga qual é a mais estável: a) Trans-1-tert-butil-3-metil-ciclo-hexano C CH3 CH3 CH3 CH3 H H H C CH3 CH3 CH3 H CH3 Trans-1-terc-butil-3-metilciclo-hexano e,a a,e + estável (grupamento maior na posição equatorial) b) Cis--1-tert-butil-3-metil-ciclo-hexano Cis-1-terc-butil-3-metilciclo-hexano C CH3 CH3 CH3 H CH3 H H C CH3 CH3 CH3 CH3 H e,e a,a + estável (os 2grupamentona posição equatorial) c) Trans-1-tert-butil-4-metil-ciclo-hexano C CH3 CH3 CH3 H H CH3 H C CH3 CH3 CH3 H CH3 Trans-1-terc-butil-4-metilciclo-hexano e,e a,a + estável (os 2 grupamentos na posição equatorial) 18. Que produtos são formados para as reações dos alcanos abaixo + Br2 Calor a) Br Br Br Br Br Esse deve ser o principal Possiveis são todos esses produtos, mas soménte um vai formar em maior proporção que é o produto principal + + + + c) + Br2 hv + Br Br Principal 19. Mostre os mecanismos para a reação acima no item c) e d) diga a proporção formada de cada produto. d) Mecanismo Radicalar Cl Cl Calor 2 Cl Cl Cl Cl + Cl 1ª Etapa INICIAÇÃO 2ª Etapa PROPAGAÇÃO Cl Cl Cl Cl + + Cl + 3ª Etapa TERMINAÇÃO HCl H Cl Cl