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Universidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de Química Departamento de Química Orgânica QUI 02 014 - Química Orgânica IB - Prof. Paulo Henrique Schneider Estudo Dirigido. 1) Como ocorre a distribuição de elétrons nos átomos? 2) Por que alguns átomos formam ligações covalentes e outros não? 3) O que e um orbital atômico? 4) Como estes orbitais influenciam na estrutura dos compostos orgânicos 5) O que são ligações do tipo sigma e pi? 6) O que e hibridização? 7) Qual a diferença entre as hibridizações sp3, sp2 e SP? 8) Como as hibridizações influenciam na estrutura dos compostos de carbono? 9) O que e eletro negatividade? 10) O que e polaridade? 11) Por que as propriedades físicas e químicas são alteradas pela polaridade? 12) O que são ligações dipolo-dipolo? 13) O que são ligações de Van der Walls? EXERCÍCIOS 1 - Desenhe estruturas de Lewis, mostrando os elétrons de valência, para as seguintes moléculas covalentes: a. CO2, b. CH4O, c. CH3Cl, d. C2H6 , e. CS2, f. HCN 2 - Desenhe estruturas de Lewis para cada dos seguintes íons, mostrando a carga formal para cada átomo. a. CH3+, b. CH3-, c. OH-, d. HCO3, e. NH4+, f. H3O+ 3 - Escreva estruturas de lewis mais estáveis para cada das seguintes substâncias: a. Formaldeído (CH2O) - Quando misturado com água é usado para conservar cadáveres b. Tetrafluoretileno (C2F4) - Material de partida para a obtenção do Teflon c. Acrilonitrila (C3H3N , na ordem CCCN) e os hidrogênios ligados aos carbonos) - Material de partida para produzir fibras acrílicas como Orlon e Acrilar. 4 - Cada um dos compostos inorgânicos relacionados abaixo, serão freqüentemente encontrados em nosso estudo. Calcule, em cada caso, a carga formal em cada átomo. a. Cloreto de Tionila (SOCl2) d. Ácido Sulfúrico (H2SO4) b. .Tribrometo de Fósforo (PBr3) e. Ácido Nitroso (HNO2) c. Ácido Nítrico (HNO3) 5 - Use os símbolos de cargas parciais (δ+ e δ-) para mostrar a direção da polaridade das ligações indicadas em cada um dos seguintes compostos: a. CH3Cl b.CH3COOH c. CH3NH2 d. ICl e. FBr f. CH3OH g. HOBr 6 - Desenhe as estruturas dos compostos abaixo de modo a mostrar as ligações covalentes e os pares de elétrons não ligantes: a. CH3NHCH2CH3 b. (CH3)2CHCHO c. CH3CONH2 d. CH3COCl e. (CH3)2CHCl f. CH3SH g. CH3CCCH3 CH3Br 7 - Qual das seguintes moléculas você espera que apresente um momento de dipolo iguala zero? Justifique a sua resposta. a. CH3CH3 b. CH2Cl2 c. H2C=CH2 d. NH3 e. CH2O f. CO2 g. CH2CHBr h. BF3 8 - Para cada um dos seguintes compostos, diga qual a hibridização correspondente a cada átomo de carbono. a. CH3CH(CH3)CH2Cl b. CH3CH2CH(OH)CH2OH c. NCCH2CN d. CH3COCl e. (CH3)2CC(CH3)2 f. CH3SH g. CH3COOCH3 h. CH3Br 9 - Completar a tabela abaixo Ácido Fórmula pKa Base Conjugada Etano 50 Eteno 45 Amônia NH3 33 Acetileno 27 Etanol 16 Água 15,7 Fenol 10 C CH2H CH3 C H2 CH CH3 CH3 H H2C CH3 O H CH3OH H3C OH O OH OH O2N OH O OH O H2N NH2 H2N CH3 H3C NH2 O OH O OH O OH O OH O Cl Cl Cl NH3 H2 CH3OHH2O HC CH H3O Ac Acético CH3COOH 4,75 Ac. Benzóico PhCOOH 4,1 Ác Tricloroacético CCl3COOH 0,66 10 – Colocar em ordem crescente de acidez os compostos abaixo: 11 – Compare a acidez dos prótons: 12 – Coloque em ordem crescente de basicidade, justificando sua resposta: 13 – Listar os ácidos carboxílicos abaixo em ordem crescente de acidez: (a) como a presença do Cl afeta a acidez desses ácidos carboxílicos? (b) como a localização do substituinte afeta a acidez? 14 - Escreva as estruturas das bases conjugadas para os seguintes ácidos. 15 - Escreva as estruturas dos ácidos conjugados para as seguintes bases. 16 - Ordene os compostos (a-d) em ordem crescente de basicidade e os compostos (e-h) em ordem de acidez. Justifique sua resposta a. NH3 b. MeNH2 c. Me2NH d. ClCH2CH2NH2 e. CH3CH3COOH f. ClCH2COOH g. Cl2CHCOOH h. Cl3CCH2OH 17 – a. Qual a base conjugada de cada composto abaixo? HC CH H2C CH2 H3C CH3 NH2 N Anilina Piridina b. liste as bases conjugadas escritas dos compostos acima em ordem decrescente de basicidade. 18 - Colocar em ordem de acidez; justifique sua resposta. 19 – Qual dos compostos nitrogenados abaixo você espera que seja o mais básico? 20 - Coloque em ordem crescente de acidez os fenóis abaixo. Justifique sua resposta com estruturas de ressonância. 21 - O NaOH pode remover o próton ácido do fenol ? e do etanol ? e do acetileno ? 22 - Escreva estruturas de ressonância para os seguintes íons. Indique a estrutura mais favorável em cada caso. a. CNO-, b. NO-, c. HCO2-, d. CH3COO- 23 - Escreva estruturas de ressonância para os compostos abaixo. a. NO3- b. c. d. e. 24 - Considerando as fórmulas estruturais A, B, e C: H2C N N A H2C N NH H2C N N B C ; ; a. As estruturas A,B,C são isômeros constitucionais ou formas de ressonância? b. Qual estrutura tem a carga positiva no carbono? E a negativa? c. Qual estrutura tem o nitrogênio carregado positivamente? d. Qual a mais estável? OMe NO2 O2N MeO OEt O a. b. c.ou ou O ou O a. b. c. CH3 CH2 CH3 O OCH3 OO e. Qual a carga total em cada estrutura? 25 – O ozônio (O3) é encontrado na camada mais externa da atmosfera onde absorve radiação ultravioleta , por isso proporcionando uma camada protetora à superfície terrestre. Uma possível estrutura de ressonância para o ozônio é a seguinte: (a) assinale as cargas formais dos átomos nessa estrutura; (b) escreva outra estrutura equivalente para o ozônio; (c) o que essas estruturas predizem sobre os tamanhos relativos das duas ligações O- O do ozônio? (d) esta e a estrutura que você desenhou assumem uma forma angular para a molécula de ozônio; essa forma está condizente com a teoria de repulsão dos pares eletrônicos (VSEPR)? Explique sua resposta. 26 - Desenhe as estruturas de ressonância possíveis para as espécies abaixo: 27 - Qual das estruturas mostradas tem a maior contribuição para o híbrido de ressonância? 28 - Coloque os carbocátions em ordem crescente de estabilidade. Justifique. 29 - Coloque os carbocátions das séries abaixo em ordem crescente de estabilidade. a. (CH3)3C+ b. (CH3)2C+ c. CH3CH2+ d. CH3+ e. CH2CHCH2+ f. C6H5CH2+ g. (CH3)2C+N(CH3)2 h. (CH3)2C+OH 30 - Coloque em ordem crescente de estabilidade as séries de carbânions abaixo. a. H2CCH- b. HCC- c. H3CCH2- d. (C6H5)2CH- e. H3C- f. (C6H5)CH2- g. h. -H2CNO2 i. O OO
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