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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA INSTITUTO DE QUÍMICA QUI0620 – QUÍMICA ORGÂNICA I (2014.1) Prof. Fabiano Gomes GABARITO – 2ª AVALIAÇÃO Considerações sobre a prova Esta prova foi realizada na sala F6 e teve início às 17:00 h e término às 18:45 h. Aprova teve duração de 1 hora e 45 minutos. Faltando 15 minutos para o seu término, metade dos alunos havia entregado a prova. Apenas 10 alunos deixaram de fazer a prova (índice de abstenção = 19,6%). Em todas as questões e itens pelo menos um aluno obteve pontuação máxima. 24 alunos conseguiram acertar totalmente a questão 1, enquanto que nenhum aluno zerou a questão 3. Questão Notas máximas Notas mínimas 1 24 alunos 7 alunos 2 1 aluno 4 alunos 3 2 alunos 0 aluno (menor: 0,2) 4 5 alunos 6 alunos 5 3 alunos 1 aluno Os alunos obtiveram maior rendimento no tópico Propriedades físicas (76,10%), e maior dificuldade no tópico Mecanismo de halogenação via radicais (35,12%). Ambos os tópicos já foram abordados na unidade anterior. Tópico Questão Rendimento Rendimento anterior* Propriedades físicas 1 76,10% 57,11% Mecanismo de halogenação via radicais 2 35,12% 59,11% Mecanismos SN1 e SN2 3 50,49% — Mecanismos E1 e E2 4 51,10% — Estereoquímica 5 51,73% — *Relativo ao rendimento obtido na 1ª Avaliação A prova constava de 5 questões (12 itens) com pontuação total de 10,0 pontos. A nota média obtida na prova foi 4,7 ± 2,1 (máxima = 8,7; mínima = 0,8). Pouco mais de um terço dos alunos (19 alunos ou 37,15%) conseguiu obter nota igual ou superior a 5,0 na prova, que é a média a ser alcançada para aprovação na disciplina. Apenas 4 alunos conseguiram obter nota superior nesta prova em relação à 1ª Avaliação. 4 10 16 8 3 0 3 6 9 12 15 18 0,0 - 2,0 2,1 - 4,0 4,1 - 6,0 6,1 - 8,0 8,1 - 10,0 Fr e q u ên ci a Nota Nota da Prova (Nota média = 4,73) Em adição à nota obtida na prova, os alunos tiveram a oportunidade de obter até 1,0 ponto extra. Esta pontuação foi dividida da seguinte forma: 0,2 pela presença no grupo de estudo; 0,6 pelo questionário pré-aula online no SIGAA; e 0,1 pela participação no feedback, e 0,1 pela participação no questionário online sobre estereoquímica. A nota média obtida na pontuação extra foi de 0,7 ± 0,3. Foi proposto nesta unidade um breve questionário feedback para os alunos auto avaliarem o aprendizado adquirido com a aula invertida, além de emitir suas críticas, sugestões e preferências quanto ao modelo de aula. Adicionalmente, foi solicitado que os alunos indicassem os recursos e os métodos pelos quais eles conseguem aprender com mais facilidade. Cada aluno poderia escolher três métodos dentre os listados. A maior parte dos alunos indicou que aprende melhor através de aulas expositivo-dialogadas, resolvendo listas de exercícios, e assistindo vídeo aulas, nesta ordem. A nota média final foi 4,4 ± 3,0, incluindo os desistentes e os ausentes na prova. Nenhum aluno alcançou 10,0 pontos, sendo que três alunos alcançaram pontuação 9,4, e quase a metade dos alunos (24 alunos ou 47,0% do total) conseguiu obter nota igual ou superior a 5,0 nesta unidade, que é média a ser alcançada para aprovação. 3% 29% 60% 8% Autoavaliação do aprendizado ANTES da aula invertida Nenhum aprendizado Insuficiente Regular Satisfatório 0% 0% 58% 42% Autoavaliação do aprendizado APÓS a aula invertida Nenhum aprendizado Insuficiente Regular Satisfatório 5% 29% 61% 5% Dedicação ao estudo ANTES da aula Insuficiente Abaixo do esperado Adequado Acima do esperado 50% 16% 34% Preferência pelo tipo de aula Aula tradicional Aula invertida Tanto faz 63,16% 31,58% 0,00% 55,26% 18,42% 60,53% 31,58% 26,32% 13,16% 0,00% 0,00% 0,00% 20,00% 40,00% 60,00% 80,00% 100,00% Questão 1 (1,0 ponto) 1. Objetivos: (a) Relacionar a estrutura de uma molécula orgânica com suas propriedades físicas (ponto de ebulição) 2. Conceitos ou habilidades avaliadas: (a) Propriedades físicas de compostos orgânicos; ponto de ebulição 3. Chave de resposta: O propilbenzeno será o composto a eluir por último por apresentar o maior ponto de ebulição dentre os compostos apresentados, uma vez que possui maior massa molar que o tolueno e o etilbenzeno, e maior área superficial que o cumeno, permintindo-lhe realizar maior número de interações de Van der Waals. 4. Histograma de notas: 7 0 3 6 25 0 5 10 15 20 25 0,0 - 0,2 0,3 - 0,4 0,5 - 0,6 0,7 - 0,8 0,9 - 1,0 Fr e q u ê n ci a Nota Questão 1 (Nota média = 0,76) Questão 2 (2,5 pontos) 1. Objetivos: (a) Prever e interpretar a regiosseletividade em mecanismos radicalares (b) Descrever mecanismos reacionais 2. Conceitos ou habilidades avaliadas: (a) Mecanismo de substituição radicalar em alcanos; regiosseletividade 3. Chave de resposta: Item (a): Bráulio estava correto. O bromo é mais seletivo que o cloro nas reações de substituição radicalar, preferindo substituir os hidrogênios localizados nos carbonos mais substituídos, uma vez que estes formam intermediários radicais mais estáveis devido ao efeito doador de densidade eletrônica dos grupos alquila (efeito de hiperconjugação). Como os produtos almejados apresentam regiosseletividade para os carbonos mais substituídos, a reação com Br2 é mais indicada e formará tais produtos com maior rendimento. Item (b): 4. Histograma de notas: X X X X H X H X X X X X X X X X h + + + + + + Iniciação: Propagação: Terminação: 16 12 5 5 3 0 3 6 9 12 15 18 0,0 - 0,4 0,5 - 0,8 0,9 - 1,2 1,3 - 1,6 1,7 - 2,0 Fr e q u ên ci a Nota Questão 2 (Nota média = 0,70) Questão 3 (3,5 pontos) 1. Objetivos: (a) Interpretar a influência do substrato e do grupo de saída nos mecanismos de substituição nucleoflíca (b) Descrever o mecanismo de substituição nucleofílica bimolecular (SN2) (c) Interpretar a estereosseletividade nos mecanismos de substituição nucleofílica 2. Conceitos ou habilidades avaliadas: (a) Mecanismo de substituição nucleofílica unimolecular (SN1) (b) Mecanismo de substituição nucleofílica bimolecular (SN2) 3. Chave de resposta: Item (a): Apenas Epitácio conseguiu obter todos os produtos almejados satisfatoriamente. Ao ter utilizado a água (H2O) como nucleófilo, Epitácio obteve os produtos via mecanismo SN1, o qual necessita de substratos capazes de gerar intermediários carbocátions relativamente estáveis. Nas reações B, C e D os substratos são secundários ou terciários, os quais permitem a formação de carbocátions estabilizados por hiperconjugação. Já a reação A passa pela formação de uma carbocátion benzílico, o qual pode ser estabilizado por ressonância. Por sua vez, Braúlio ao se utilizar do íon hidróxido ( ‒ OH) como nucleofílico, realizou o mecanismo SN2, e dessa forma não conseguiria obter o produto da reação D, uma vez que o substrato é estericamente impedido. Item (b): Item (c): Sim, a reação seria mais rápida, pois ao se utilizar um iodoalcano, tem-se um grupo de saída (I‒) que é uma base mais fraca que o Cl ‒ ou Br ‒ e, dessa forma, favorece a formação dos produtos. Adicionalmente, a ligação C‒I é mais fraca que as ligações C‒Cl ou C‒Br o que também permite que a etapa de dissociação ocorra mais facilmente no iodoalcano. Item (d): Epitácio iria produzir uma mistura racêmica dos álcoois, pois ao utilizar a água (H2O) como nucleófilo,o estagiário obteve os produtos via mecanismo SN1, o qual passa pela formação de um intermediário carbocátion com hibridização sp 2 , podendo o nucleófilo atacar o orbital p vazio pelos lóbulos superior ou inferior com igual probabilidade, formando assim uma mistura racêmica. Por sua vez, o mecanismo SN2 utilizado por Braúlio é estereoespecífico, e o produto esperado será aquele com configuração estereoquímica invertida em relação ao reagente inicial. 4. Histograma de notas: X OH X OH OH X O + - - + 7 10 13 8 3 0 3 6 9 12 15 0,0 - 0,7 0,8 - 1,4 1,5 - 2,1 2,2 - 2,8 2,9 - 3,5 Fr e q u ê n ci a Nota Questão 3 (Nota média = 1,66) Questão 4 (1,5 pontos) 1. Objetivos: (a) Propor reagentes e solventes adequados para a obtenção de produtos de eliminação (b) Prever e interpretar a regiosseletividade em mecanismos de eliminação (c) Descrever mecanismos reacionais 2. Conceitos ou habilidades avaliadas: (a) Mecanismo de eliminação unimolecular (E1) (b) Mecanismo de eliminação bimolecular (E2) (c) Regiosseletividade em mecanismos de eliminação; regras de Saytzef e Hoffman 3. Chave de resposta: Item (a): Item (b): 4. Histograma de notas: X CH 3 O CH 3 OH X (CH 3 ) 3 CO (CH 3 ) 3 COH + + + X H (CH 3 ) 3 CO X H OC(CH 3 ) 3 (CH 3 ) 3 COH X+ - - + + 13 7 8 3 10 0 3 6 9 12 15 0,0 - 0,3 0,4 - 0,6 0,7 - 0,9 1,0 - 1,2 1,3 - 1,5 Fr e q u ên ci a Nota Questão 4 (Nota média = 0,71) Questão 5 (2,0 pontos) 1. Objetivos: (a) Determinar a configuração absoluta R/S em compostos quirais (b) Representar uma molécula quiral em sua projeção de cunha e projeção de Fischer (c) Calcular a pureza enantiomérica em misturas contendo moléculas quirais 2. Conceitos ou habilidades avaliadas: (a) Estereoquímica; Configuração absoluta R/S; Pureza enantiomérica (b) Projeção de Fischer 3. Chave de resposta: Item (a): Item (b): Item (c): Concentração em g/mL: Rotação específica da amostra: [ ] Cálculo da pureza: -60 → 50% Pureza: -50 → x 4. Histograma de notas: OH OH R S CH 3 OHH OHH 8 12 11 7 3 0 3 6 9 12 15 0,0 - 0,4 0,5 - 0,8 0,9 - 1,2 1,3 - 1,6 1,7 - 2,0 Fr e q u ê n ci a Nota Questão 5 (Nota média = 0,91)
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