Prévia do material em texto
1 a n o p s s 1 1 ASSUNTO: Hidrocarbonetos Prof.: Dr. Paulo Cardoso Nomenclaturas IUPAC das Funções Orgânicas a) Função Orgânica: É o conjunto de substâncias orgânicas de fórmulas estruturais diferentes, mas que possuem propriedades químicas semelhantes, devido possuírem o mesmo grupo funcional. b) Grupo Funcional: É o átomo ou conjunto de átomos, que quando está presente em uma estrutura orgânica é responsável pelas propriedades químicas. c) Grupo Hidrocarboneto: É a função orgânica constituída exclusivamente por carbono e hidrogênio. Não possui grupo funcional e suas propriedades químicas estão em função do tipo de cadeia e de insaturações presentes na estrutura. # Divisão dos hidrocarbonetos: I. Hidrocarbonetos Alifáticos: • Alcanos ou Parafinas. • Alcenos ou Olefínas. • Alcinos ou Acetilênicos. • Alcadienos. II. Hidrocarbonetos Alicíclicos: • Ciclanos ou Cicloparafinas. • Ciclenos ou Ciclolefinas. • Ciclinos ou Ciclo-acetilênicos. III. Hidrocarbonetos Aromáticos: • Mono-nucleares ou Arenos. • Poli-Nucleares. Exemplos de Hidrocarbonetos e formulas gerais: Alcanos: Hidrocarbonetos alifáticos que apresentam apenas ligações simples entre carbonos, fórmula geral (CnH2n+2). Alcenos: Hidrocarbonetos alifáticos que apresentam apenas uma dupla ligação entre carbonos e fórmula geral (CnH2n). Alcinos: Hidrocarbonetos alifáticos que apresentam uma Tripla ligação entre carbonos e fórmula geral (CnH2n-2). Alcadienos: Hidrocarbonetos alifáticos que possuem duas duplas ligações entre carbonos pela estrutura e fórmula geral (CnH2n-2). Ciclanos: Hidrocarbonetos Alicíclicos que possuem apenas ligações simples entre carbonos do anel e fórmula geral (CnH2n). Ciclenos: Hidrocarbonetos Alicíclicos que possuem uma dupla ligação simples entre carbonos do anel e fórmula geral (CnH2n-2). Ciclinos: Hidrocarbonetos Alicíclicos que possuem uma tripla ligação simples entre carbonos do anel e fórmula geral (CnH2n-4). Hidrocarbonetos Aromáticos: Hidrocarbonetos de cadeia fechada que possuem o núcleo aromático. 1 - Nomenclaturas IUPAC das Funções Orgânicas. É feita pela união do: Prefixo + Infixo + Sufixo Prefixo: É a parte do nome IUPAC que corresponde a quantidade de carbonos. São representados por numerais latinos ou latinizados. Infixo: É a parte do nome IUPAC que corresponde ao tipo de ligação entre carbonos. Sufixo: É a parte do nome IUPAC que corresponde ao grupo funcional presente na estrutura. Nº de Carbono Prefixo Nº de Carbono Prefixo 1 C Met 6 C Hex 2 C Et 7 C Hept 3 C Prop 8 C Oct 4 C But 9 C Non 5 C Pent 10 C Dec 2 1.1 – Hidrocarbonetos Alcanos ou Parafinas. É feita pela união do: Prefixo + Infixo (ano) Observação: Como os Hidrocarbonetos não possuem grupo funcional, não apresentaram sufixo em sua nomenclatura IUPAC. NOME IUPAC DOS ALCANOS DE CADEIA NORMAL Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ NOME IUPAC DOS ALCANOS DE CADEIA RAMIFICADAS: Ao nomear hidrocarbonetos de cadeia ramificada devemos compreender o que são as ramificações ou radicais ou substituintes. # Substituintes Alcoilas ou Alquilas: São espécies monovalentes derivados dos alcanos pela saída de um Hidrogênio. OBS: Quando um alcanos se transforma em substituinte alquila de perde o infixo do nome ANO, assumindo a terminação IL, indicando que agora é um radical alquila. # Principais substituintes alcoilas ou alquilas: no quadro abaixo representamos os principais substuintes alcoilas e com respectivos nomes, formulas estruturais e brutas além de sua abreviação. Para cadeias ramificadas devemos obedecer a algumas regras para representar seus nomes. NOME IUPAC DOS ALCANOS RAMIFICADOS. # Regras de nomenclatura de alcanos ramificados: I – Escolher a cadeia principal a qual deverá possuir a maior quantidade de carbonos e ramificações; II – Numerar a cadeia principal a parti de 4 e sempre da extremidade mais próxima da ramificação mais simples (menor quantidade de carbonos), obedecendo o critério dos menores índices. * Caso exista dois radicais diferentes equidistantes da extremidade da cadeia principal, a numeração desta cadeia é feira por ordem alfabética. III – Fazer a leitura das ramificações em ordem alfabética e com respectivas posições na frente do nome e separada por hífen; IV – Acrescentar o nome da cadeia principal unindo sempre Prefixo + Infixo. Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ 3 Nome:___________________________________________________ Nome:___________________________________________________ 1.2 – Hidrocarbonetos Alcenos ou Olefínas. NOME IUPAC DOS ALCENOS I – Escolher a cadeia principal a qual deverá conter a dupla ligação e a maior quantidade de carbonos; II – Numerar a cadeia principal a parti de 4 carbonos e da extremidade mais próxima da dupla ligação, obedecendo o critério dos menores índices; III – Caso tenha ramificações na cadeia principal, fazer a leitura por ordem alfabética e com respectivas posições; IV – Acrescentar o nome da cadeia principal pela união do Prefixo + Infixo (eno), localizando a dupla a parti de 4 carbonos. NOME IUPAC DOS ALCENOS DE CADEIA NORMAL Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ NOME IUPAC DOS ALCENOS DE CADEIA RAMIFICADA. Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ 1.3 – Hidrocarbonetos Alcinos ou Acetilênicos. ATENÇÃO O Alcino é verdadeiro quando a tripla ligação se localiza na extremidade da cadeia. O pseudo-alcino é quando a tripla ligação se localiza nas partes intermediarias da cadeia. NOME IUPAC DOS ALCINOS I – Escolher a cadeia principal a qual deverá conter a Tripla ligação e a maior quantidade de carbonos; II – Numerar a cadeia principal a parti de 4 carbonos e da extremidade mais próxima da Tripla ligação, obedecendo o critério dos menores índices; III – Caso tenha ramificações na cadeia principal, fazer a leitura por ordem alfabética e com respectivas posições; IV – Acrescentar o nome da cadeia principal pela união do Prefixo + Infixo (ino), localizando a dupla a parti de 4 carbonos. NOME IUPAC DOS ALCINOS DE CADEIA NORMAL Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ NOME IUPAC DOS ALCINOS DE CADEIA RAMIFICADA. Exemplos: Nome:____________________________________________________ 4Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ 1.4 – Hidrocarbonetos Alcadienos ou Dienos. NOME IUPAC DOS ALCADIENOS I – Escolher a cadeia principal a qual deverá conter as duas duplas e a maior quantidade de carbonos; II – Numerar a cadeia principal a parti de 4 carbonos e da extremidade mais próxima das duplas, obedecendo o critério dos menores índices; III – Caso tenha ramificações na cadeia principal, fazer a leitura por ordem alfabética e com respectivas posições; IV – Acrescentar o nome da cadeia principal pela união do Prefixo + Infixo (dieno), localizando a dupla a parti de 4 carbonos. NOME IUPAC DOS ALCADIENOS DE CADEIA NORMAL Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ NOME IUPAC DOS ALCADIENOS DE CADEIA RAMIFICADA. Exemplos: Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ Nome:____________________________________________________ NOME IUPAC DOS HIDROCARBONETOS DE CADEIA FECHADA: 1.5 – HIDROCARBONETOS ALICÍCLICOS. São hidrocarbonetos fechados que não apresentam na sua estrutura o anel aromático benzênico, ou seja, não possuem caráter aromático. Exemplos: NOME IUPAC DOS HIDROCARBONETOS ALICÍCLICOS Fazemos de maneira semelhante aos hidrocarbonetos alifáticos, antecedendo o nome da cadeia principal com a palavra ciclo para indicar que é fechado. NÃO ESQUEÇA!!! I – Nos ciclanos só localizamos as ramificações se o anel for poli ramificado (possui mais de uma ramificação), numerando a cadeia a parti da ramificação mais simples. II – Nos alicíclicos insaturados, só localizamos a insaturação no nome IUPAC, se o anel for poli insaturado (possuir mais de uma insaturação), porém se existir ramificações, ela tem que ser localizada. Exemplos: Nome: ________________________Nome:_____________________ Nome:______________________ Nome:_______________________ 1.6 – HIDROCARBONETOS AROMATICOS. São hidrocarbonetos em que as moléculas existem um ou mais anéis aromáticos. ANEL BENZÊNICO O anel Benzênico é um anel hexagonal, homogêneo planar, onde todos os átomos estão no mesmo plano, possuindo três ligações pi alternadas, que estão em contínuo deslocamento através de um processo denominado ressonância. Esse anel se caracteriza por possuir todas as ligações entre carbonos iguais e de mesmo comprimento, sendo resultantes da hibridação entre uma ligação dupla e uma ligação saturada, recebendo o nome de ligação ressonante. REPRESENTAÇÃO HIBRIDA DE RESSONÂCIA DO ANEL BENZÊNICO 5 #HIDROCARBONETOS MONO NUCLEARES AROMÁTICOS São hidrocarbonetos aromáticos que possuem na sua estrutura apenas um anel benzênico, podendo ou não possuir ramificações. # POSIÇÕES PARA DOIS GRUPOS NO ANEL BENZÊNICO NOME IUPAC E ALTERNATIVOS DOS HIDROCARBONETOS AROMATICOS MONO NUCLEARES. Para faze o nome IUPAC, dizemos os nomes das ramificações, localizando somente se o anel for poli ramificado e acrescentar a palavra Benzeno, correspondendo a cadeia principal. Obs: Caso existam substituintes equidistantes, numera-se o anel em ordem alfabética. Exemplos: Nome:___________________________________________________ Nome:____________________________________________________ #HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS QUE POSSUEM MAIS DE UM ANEL BENZÊNICO OS QUAIS POSSUEM CARBONOS COMUNS AOS ANÉIS: SUBSTITUINTES ARILAS São substituintes mono-valente derivados dos hidrocarbonetos aromáticos pela saída de um hidrogênio do anel. PRINCIPAIS ARILAS: a) Fenil: Derivado do benzeno pela saída de um hidrogênio e pode ser representado de varias maneiras como as representações abaixo: b) Toluil: Derivado do Metil Benzeno (Tolueno) devido saída de um hidrogênio do anel aromático. Como existem três possibilidades de saída do hidrogênio, existem três substituintes toluílas diferentes. c) Naftil: Derivado do Naftaleno, devido saída de um hidrogênio do anel aromático. Existem dois substituintes naftil, o alfa (α) se a valência é vertical e o beta (β), se a valência for horizontal. 6 1) (UEG-GO) O hidrocarboneto abaixo, segundo as normas de nomeclatura da IUPAC (International Union of Pure and Apllied Chemistry), é o a) 3-etil-2-metiloctano. b) 6-etil-7-metiloctano. c) 3-isopropiloctano. d) 2-metil-3-etiloctano. 2) A octanagem é uma medida do grau da capacidade de a gasolina queimar nos motores, sem explodir. O grau de octanagem 100 é atribuído ao composto representado pela fórmula estrutural Com base nessa estrutura, o nome oficial do composto é: a) 2, 3, 4, 5-tetrametil-butano. b) 1, 2, 3-trimetil-pentano. c) 2, 3, 5-trimetil-pentano. d) 2, 2, 4, 4-tetrametil-butano. e) 2, 2, 4-trimetil-pentano. 3) A nomenclatura oficial para a fórmula a seguir é: a) 3,4-dimetil hexano. b) 3-metil, 2-etil, pent-1-eno. c) 3,4-dimetil hexeno. d) 2-etil, 3-metil, pent-1-eno. e) 3-metil, 3-etil, hexano. 4) Dado o composto orgânico a seguir formulado: Seu nome correto é: a) 5-etil-3, 3, 4-trimetil hept-5-eno. b) 3, 5-dietil-4, 5-dimetil hex-2-eno. c) 2, 4-dietil-2, 3-dimetil hex-4-eno. d) 3-etil-4, 5, 5-propil hept-2-eno. e) 3-etil-4, 5, 5-trimetil hept-2-eno. 5) (UFF-RJ) Analise a estrutura seguinte e considere as regras de nomenclatura da IUPAC. Fórmula de traços de uma alcano Assinale a opção que indica as cadeias laterais ligadas, respectivamente, aos carbonos de números 4 e 5 da cadeia hidrocarbônica principal: a) propil e iso-butil. b) metil e iso-butil. c) terc-pentil e terc-butil. d) propil e terc-pentil. e) metil e propil 6) Os gases que surgem após a perfuração de um poço de petróleo e que antecedem a saída do petróleo são: metano, etano, propano e butano, sendo estes dois últimos os principais componentes do gás de cozinha (GLP: gás liquefeito do petróleo). A fórmula molecular desses quatro gases é respectivamente: a) CH4, C2H6, C3H8, C4H10. b) CH2, C2H6, CH4, C4H8. c) CH4, C2H4, C3H8, C4H8. d) C2H2, C2H4, CH4, C4H10. e) CH3, C2H6, C3H8, C4H8. 7) A utilização do gás natural como combustível é uma das alternativas para as soluções que têm sido propostas para a diminuição da poluição. Esse mesmo gás pode ser obtido por fermentação anaeróbica de material orgânico encontrado no lixo. O gás em questão, hidrocarboneto de menor massa molecular, é: a) metano. b) propano. c) etileno. d) benzeno. e) acetileno. 8) No composto CH3CH2CH2CCCH2CH3 existem: a) Duas ligações sigma e quatro pi; b) Quinze ligações sigma e três pi; c) Dezoito ligações sigma e duas ligações pi; d) Quinze ligações sigma e duas ligações pi; e) Sete ligações sigma e três ligações pi. 7 9) Determine o nome do alcano que apresenta dez átomos de carbono e duas ramificações dos carbonos 2 e 5 da cadeia principal: a) decano. b) 2,5-metildecano. c) 2,5-dimetildecano. d) 2,5-dimetiloctano. e) 2-etil-5-metil-heptano 10) Analisando a estrutura do propeno é correto afirmar que: a) Existe apenas carbono com hibridização sp; b) Há apenas um carbono com hibridização sp3; c) Existem dois carbonos com hibridização sp e outro com estrutura sp2; d) Dois carbonos possuem hibridização sp3; e) Dois carbonos possuem estrutura sp2 e outro com hibridação sp. 11) Na estrutura do 3-etil-3-metil-4-propil-heptano encontramos: a) 2 carbonos terceários, 5 carbonos secundários,6 primários; b) 1 carbono quaternário, 1 carbono terceário, 5 carbonos secundários, 6 carbonos primários; c) 2 carbonos quaternários, 3 carbonos secundários, 8 carbonos primários; d) 2 carbonos terceários, 6 carbonos secundários, 5 carbonos primário; e) 1 carbono quaternário, 1 carbono terceário, 6 cabonos secundários, 5 carbonos primários. 12) Pelo sistema IUPAC, a nomenclatura correta para os compostos abaixo: CH2 CH3CH CH3 CHCH3 CH2 CH3 e C CHCCH2CH3 CH3 C6H5 é, respectivamente: a) 3,4-dimetil-hexano e 2-fenil-hex-3-ino. b) 3,4-dimetil-hexano e 5-fenil-hex-3-ino. c) 3,4-dimetil-hexano e 2-benzil-hex-3-ino. d) 3-metil-2-etil-hexano e 2-benzil-hex-3-ino. e) 3-metil-2-etil-pentano e 2-fenil-hex-3-ino. 13) A nomenclatura para a estrutura seguinte: Estrutura de um alcano ramificado de acordo com o sistema da IUPAC é: a) 3,4-dimetil-3-n-propil-nonano. b) 4-etil-4,5-dimetil-decano. c) 6,7-dimetil-7-n-propil-nonano. d) 7-etil-6,7-dimetil-decano. e) 3-etil-3,4-dimetil-nonano. 14) Dadas as estruturas representadas a seguir: I. CH2 CH CH3 CH3 CH3 II. CH2CHCH3 CH3 CH3 III. CH2 CH CH3 CH3 CH3 Os nomes delas, segundo as regras da IUPAC são, respectivamente: a) 1,2-Dimetil-propano; 2-metil-butano; 3,3- dimetil-propano. b) 2-Metil-butano; 2-metil-butano; 2-metil- butano. c) 3-Metil-butano; 3-metil-butano; 3-metil- butano. d) 2,3-Dimetil-propano; 3-metil-butano; 1,1- dimetil-propano. e) 1,2-Dimetil-propano; 1,1-dimetil-propano; 2- metil-butano.