Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1 WA CONCURSOS “Ajudando a concretizar sonhos!” Disciplina: Química Profª.: Renata Gonçalves. Turma: PRÉ-ENEM. QUÍMICA ORGÂNICA 1- HISTÓRICO Os compostos e as reações orgânicas são utilizados pelo homem há muito tempo. O homem pré-histórico já queimava a madeira (combustão orgânica). Antes de Cristo, a Humanidade já produzia bebidas alcoólicas, vinagre, corantes etc. Os alquimistas do século XVI, procurando o “elixir da longa vida”, obtiveram muitos extratos vegetais. A partir dessa época, as técnicas de extrair, isto é, retirar compostos já prontos de vegetais e animais sendo aperfeiçoadas; por exemplo, do limão extraiu-se o ácido cítrico (C6H8O7); das gorduras animais extraiu-se a glicerina (C3H8O3); e assim por diante. Foi por esse motivo que Bergman, em 1777, definiu a Química Orgânica como sendo a química dos compostos existentes nos organismos vivos, vegetais e animais, enquanto a Química Inorgânica ou Mineral seria a química dos compostos existentes no reino mineral. Nessa mesma época, Lavoisier conseguiu analisar vários compostos orgânicos e constatou que todos continham o elemento químico carbono. Daí a definição: Química Orgânica é a parte da Química que estuda os compostos do carbono. Em 1807, Berzelius lançou a idéia de que somente os seres vivos possuiriam uma força vital capaz de produzir os compostos orgânicos; em outras palavras, criava-se a idéia de as substâncias orgânicas jamais poderiam ser sintetizadas, isto é, preparadas artificialmente num laboratório ou numa indústria. Entretanto, em 1828, Wöhler efetuou a reação mostrada abaixo, pela qual, a partir de um composto mineral (cianato de amônio), chegava-se a um composto orgânico, a uréia, existe na urina dos animais; começava assim a queda da Teoria da Força Vital. Atualmente, a Humanidade dispõe de: compostos orgânicos naturais, cujas fontes principais são o petróleo, o carvão mineral, o gás natural, os produtos agrícolas, etc.; compostos orgânicos sintéticos, produzidos artificialmente pelas indústrias químicas, que fabricam desde plásticos e fibras têxteis até medicamentos, corantes, inseticidas etc. Desde fins do século XIX até hoje, a Química Orgânica teve uma evolução muito grande. Isso pode ser comprovado, por exemplo, pelo número de compostos orgânicos conhecidos (quer extraído da natureza, quer sintetizado pelo homem): em 1880, eram conhecidos cerca de 12.000 compostos; em 1910, cerca de 150.000 compostos; em 1940, cerca de 500.000 compostos; atualmente, cerca de 15.000.000 de compostos. 2- CARACTERÍSTICAS DO ÁTOMO DE CARBONO O átomo de carbono apresenta certas particularidades que o tornam bem diferente de todos os demais elementos químicos. Dentre as principais características do átomo de carbono devemos citar: 2.1- O CARBONO É TETRAVALENTE Tendo quatro elétrons em sua última camada eletrônica, o carbono os compartilha com quatro elétrons de outros átomos, para que se complete o octeto, atingindo-se a configuração estável. Formam-se, desse modo, quatro ligações covalentes. 2.2- O CARBONO FORMA LIGAÇÕES MÚLTIPLAS No exemplo CH4, vemos que o carbono pode formar uma única ligação - ligação simples. Entretanto, um átomo de carbono pode estabelecer duas ou três ligações com um segundo átomo, formando, respectivamente, uma ligação dupla ou uma ligação tripla. 2.3 - O CARBONO LIGA-SE A VÁRIAS CLASSES DE ELEMENTOS QUÍMICOS Não sendo nem eletropositivo, nem eletronegativo, o carbono pode ligar-se ora a elementos eletropositivos, ora a elementos eletronegativos. 2.4 - O CARBONO FORMA CADEIAS O carbono tem uma capacidade extraordinária de ligar-se a outros átomos de carbono, oxigênio, nitrogênio, etc, formando encadeamentos ou cadeias curtas ou longas e com as mais variadas disposições. Existem elementos químicos que conseguem formar encadeamentos, como, por exemplo, o enxofre, o fósforo, etc. Entretanto, nenhum elemento químico consegue formar cadeias tão longas, variadas e estáveis como o carbono. A capacidade de formar cadeias juntamente com as características anteriormente descritas (tetravalência, formação de ligações simples, duplas e triplas e ligação com elementos eletropositivos ou elementos eletronegativos) explica a razão de o carbono ser capaz de formar em número enorme de compostos orgânicos. EXERCÍCIOS 01- (F. F. C. L Belo Horizonte-MG) São compostos orgânicos, exceto: a) C2H5OH. c) CO2. e) H2CO. b) C8H18. d) CH3NH2. 02- (UEMA) Sendo o carbono tetravalente, o oxigênio da família dos calcogênios e o hidrogênio pertencente ao grupo lA, então o número de hidrogênios necessários para completar todas as ligações da fórmula é: a) 3. b) 6. c) 7. d) 1. e) 4. 03- Reescreva as seguintes estruturas, completando com o número adequado de hidrogênio. 3- BENZENO E COMPOSTOS AROMÁTICOS São chamados compostos aromáticos aquelas substâncias que possuem anel benzênico na sua estrutura. Por esse motivo o anel benzênico também é chamado de anel aromático. Os compostos aromáticos se subdividem em: a) compostos aromáticos mononucleares ou mononucleados: quando contém um único anel benzênico. b) compostos aromáticos polinucleares ou polinucleados: quando contém vários anéis benzênicos; eles se subdividem em: - polinucleares isolados, quando não possuem átomos de carbono em comum. - polinucleares condensados, quando os anéis possuem átomos de carbono em comum. 4- TIPOS DE CADEIAS ORGÂNICAS A existência de uma grande variedade de cadeias orgânicas nos obriga a classificá-las segundo vários critérios: 4.1- QUANTO AO FECHAMENTO DA CADEIA a) CADEIA ABERTA OU ACÍCLICA OU ALIFÁTICA: quando o encadeamento dos átomos não sofre nenhum fechamento. b) CADEIA FECHADA OU CÍCLICA: quando há um fechamento na cadeia, formando-se um ciclo, núcleo ou anel. 4.2- QUANTO À DISPOSIÇÃO DOS ÁTOMOS a) CADEIA NORMAL: quando o encadeamento segue uma seqüência única. b) CADEIA RAMIFICADA: quando, na cadeia, surgem ramos ou ramificações. 4.3 - QUANTO AOS TIPOS DE LIGAÇÕES a) CADEIA SATURADA: quando só existem ligações simples entre os átomos de carbono. b) CADEIA INSATURADA: quando, além das ligações simples, aparecem ligações duplas ou triplas. 4.4 - QUANTO À NATUREZA DOS ÁTOMOS a) CADEIA HOMOGÊNEA: quando, na cadeia, só existem átomos de carbono. b) CADEIA HETEROGÊNEA: quando, na cadeia, além dos átomos de carbono, existem outros átomos (heteroátomos). 4.5- QUANTO À PRESENÇA DO BENZENO a) CADEIA AROMÁTICA: Possui anel benzênico. b) CADEIA NÃO-AROMÁTICA OU ALICÍCLICA: Não possui anel benzênico. Obs.: 1) É importante entender que as cinco classificações anteriores são independentes, isto é, uma não exclui as outras. 2) Evidentemente, são ainda muito comuns os compostos mistos. EXERCÍCIOS 04- Classifique as seguintes cadeias carbônicas: Nas questões de 05 a 10, classifique as cadeias carbônicas dos compostos mostrados. 05- Éter vinílico, um anestésico. 06- Alanina, um aminoácido. H2C = CH O CH = CH2. 07- Metionina, um aminoácido. 08- Tirosina, um aminoácido. 09- Paracetamol, um anestésico. 10- Sarcomicina, um agente quimioterápico do câncer. 11- (A. Padre Anchieta-SP) A substância de fórmula estrutural CH3 — O — CH2 — CH3 tem cadeia carbônica: a) acíclica, homogênea e normal. d) acíclica, insaturada e heterogênea. b) cíclica, heterogênea e ramificada. e) acíclica, saturada e heterogênea. c) cíclica, homogênea e saturada. 12- (Unifor-CE) A acrilonitrila, H2C = CH — CN, matéria prima na obtenção de fibras têxteis, tem cadeia carbônica: a) acíclica e ramificada. d) aberta e homogênea. b) cíclica e insaturada. e) aberta e saturada. c) cíclica e ramificada. 13- (UFPE) Qual dos compostos relacionados abaixo apresenta uma cadeia de carbono simultaneamente aberta, ramificada, heterogênea e saturada? a) b) CH C — CH2 — O — CH2 —CH3. c) d) CH3 — CH2 — NH — CH = CH — CH3. e) 14- (UFRS) O composto que apresentacadeia alifática, heterogênea, normal e saturada é: a) CH3 — CH2 — CH2 — O — H d) CH3 — CH2 — CH2 — NH2 b) CH3 — CH(CH3) — NH — CH2 — CH3 e) CH3 — CH2 — O — CH2 — CH3 c) CH2 = CH — O — CH= CH2 15- (Mackenzie-SP) A cadeia carbônica classifica-se como: a) aberta, saturada, heterogênea, normal. d) aberta, saturada, heterogênea, ramificada. b) cíclica, saturada, heterogênea, ramificada. e) acíclica, insaturada, homogênea, ramificada. c) aberta, insaturada, homogênea, normal. 16- (Acafe-SC) O peróxido de benzoíla é um catalisador das polimerizações dos plásticos. Sua temperatura de auto-ignição é 80o C, podendo causar inúmeras explosões. Sua cadeia é: a) alicíclica. d) homocíclica. b) aromática. e) saturada. c) alifática. 5- FÓRMULA ESTRUTURAL Em virtude da grande variedade de cadeias carbônicas que podem aparecer nos compostos orgânicos, são muito importantes as chamadas Fórmulas Estruturais, que nos revelam a estrutura, isto é, a arrumação ou disposição dos átomos dentro das moléculas. Que normalmente é abreviada para: Esta última, denominada fórmula estrutural condensada, é a mais usada, pois é mais fácil de escrever do que a primeira. Uma forma ainda mais condensada de representação é aquela que usa apenas traços para indicar a cadeia carbônica. EXERCÍCIOS 17- Escreva a fórmula estrutural simplificada dos seguintes compostos: 18- A naftalina, substância comumente usada para evitar que traças e baratas se instalem em guarda-roupas, apresenta a seguinte fórmula estrutural: Escreva a fórmula molecular da naftalina. 19- Qual a fórmula molecular do benzeno? 20- Qual a representação mais usada da estrutura do benzeno? 21- Qual o significado atual, em Química, da expressão compostos aromáticos? 22- Existem alguns medicamentos sedativos e hipnóticos conhecidos como barbitúricos. Um deles é dado a seguir. a) Determine a fórmula molecular desse composto. b) Há anel benzênico em sua molécula? 23- (Unifor-CE) O -naftol, tem fórmula molecular: a) C10HO. d) C10H7O. b) C10H5O. e) C10H8O. c) C10H6O. 24- (FCM-MG) A cafeína, um estimulante bastante comum no café, chá, guaraná, etc, tem a seguinte fórmula estrutural: Podemos afirmar corretamente que a fórmula molecular da cafeína é: a) C5H9N4O2. b) C6H10N4O2. c) C6H9N4O2. d) C3H9N4O2. e) C8H10N4O2. 25- (U. São Judas Tadeu-SP) As auxinas correspondem a um grupo de substâncias que agem no crescimento das plantas e controlam muitas outras atividades fisiológicas. Foram os primeiros hormônios descobertos nos vegetais. A auxina natural do vegetal é o ácido indolacético (AlA), um composto orgânico simples, com a seguinte fórmula estrutural: Qual é a sua fórmula molecular? a) C10H11O2N. d) C11H8ON. b) C10H11NO. e) C10H10ON. c) C10H9NO2. 26- Classifique os compostos aromáticos mencionados abaixo segundo os critérios: mononucleares (M), polinucleares isolados (PI), polinucleares condensados (PC). 6- CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO NUMA CADEIA Conforme a posição em que se encontram na cadeia, os átomos de carbono classificam-se em: a) CARBONO PRIMÁRIO: quando está ligado apenas a um outro átomo de carbono; b) CARBONO SECUNDÁRIO: quando está ligado a dois outros átomos de carbono; c) CARBONO TERCIÁRIO: quando está ligado a três átomos de carbono; d) CARBONO QUATERNÁRIO: quando está ligado a quatro outros átomos de carbono. 7- AS LIGAÇÕES DO CARBONO NOS COMPOSTOS ORGÂNICOS Resumindo, tem-se: hibridação ligação no de H ligado ao carbono sp3 4 simples ou 4 4 sp2 1 dupla e 2 simples ou 3 e 1 3 sp 1 tripla e 1 simples ou 2 e 2 2 sp 2 duplas ou 2 e 2 2 EXERCÍCIOS 27- O composto citado ao lado apresenta: a) cadeia carbônica insaturada d) três carbonos primários e um terciário b) somente carbonos primários e) cadeia carbônica heterogênea c) um carbono quaternário 28- O composto de fórmula citada ao lado apresenta quantos carbonos primários, secundários, terciários e quaternários, respectivamente: a) 5, 5, 2 e 1 d) 7, 3, 1 e 2 b) 7, 4, 1 e 1 e) 6, 4, 1 e 2 c) 5, 4, 3 e 1 29- Dentre os átomos de carbono que existem na cadeia carbônica abaixo, indique os primários, secundários, terciários e os quaternários. 30- A molécula que apresenta a menor cadeia alifática, insaturada e que contém um carbono quaternário é: a) C6H12. b) C5H12. c) C2H4. d) C5H10O. e) C5H10. 31- Dada a estrutura do hidrocarboneto: C = C C C = C indique os átomos de carbono que apresentam hibridização sp2 e os que apresentam hibridizações sp3. 32- Quantas ligações sigma e quantas ligações pi existem no composto CH2 = CH C CH? 33- Quais são as hibridações dos átomos de carbono que formam a cadeia do buteno-2 (CH3 CH = CH CH3)? 34- No hidrocarboneto os carbonos: a) apresentam todos hibridização sp3 d) apresentam hibridização sp3 e sp b) apresentam hibridização sp3 e sp2 e) apresentam hibridização sp3, sp2 e sp c) apresentam todos hibridização sp2 35- Sempre que houver carbono hibridizado sp deverão aparecer nesse carbono: a) duas ligações sigma e duas pi. c) uma ligação sigma e três pi. b) três ligações sigma e uma pi. d) quatro ligações sigma. 36- No composto CH C CH3 existem: a) 3 ligações e 4 ligações sigma. d) 2 ligações e 6 ligações sigma. b) 8 ligações sigma. e) 3 ligações sigma e 5 ligações . c) 6 ligações e 2 ligações sigma. 37- Dada a molécula abaixo, pode-se afirmar que a hibridação dos átomos de carbono 1, 2, 3 e 4 é respectivamente: a) sp2, sp2, sp2, sp3 d) sp2, sp3, sp2, sp b) sp, sp, sp, sp2 e) sp2, sp, sp2, sp3 c) sp, sp2, sp, sp3 38- Assinale a alternativa incorreta com relação à fórmula do 1,2-dietil-ciclo-hexano: a) apresenta seis átomos de hidrogênio ligados a carbono primário. b) a hibridização dos átomos de carbono é sp3. c) o radical etila possui dois átomos de carbono. d) apresenta dois carbonos quaternários. e) apresenta fórmula molecular C10H20. 3º ANO C C C O a) C C C C b) c) C C C C C C C C C d) C C C C C C C C C C C C e) C C C C C C C j) C C O C C N k) C C C l l) C O C m) C N C C n) i) h) C C C O o) p) C C O O q) C C N O s) r) u) t) C C O C C O C C C C C C C C C C f) g) C C C C C C C C C C C C C N C C C C C C C C C C C C C C C C C a) C C C C b) c) C C C C C C C C C d) C C C C C C C C C C C C e) C C C C C C C j) C C O C C N k) C C C l l) C O C m) C N C C n) i) h) C C C O o) p) C C O O q) C C N O s) r) u) t) C C O C C O C C C C C C C C C C f) g) C C C C C C C C C C C C C N C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H ou ou C C C C C C H H H H H H ou ou C C C C a) b) C C C C C C C c) C S C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N C C C C C C C C C C C C C C C C C g) f) e) d) h) C C C C a) b) C C C C C C C c) C S C C C C C C C C C C C C C C C C C C C N C C C C C C C C C C C C C C C C C g) f) e) d) h) H 3 C C H C N H 2 O O H H 3 C C H C N H 2 O O H C H 2 C H C N H 2 O O H C H 2 S H 3 C CH 2 C H C N H 2 O O H C H 2 S H 3 C C H 2 C H C N H 2 O O H H O C H 2 C H C N H 2 O O H H O C O O H C H C C H 2 C C H 2 C H 2 O C O O H C H C C H 2 C C H 2 C H 2 O H O N H C O C H 3 H O N H C O C H 3 C H 2 H 3 C N H C H C H 2 C H 3 C H 3 C H 2 H 3 C N H C H C H 2 C H 3 C H 3 C H 2 H 3 C C H C H C H 2 C H 3 O C H 2 H 3 C C H C H C H 2 C H 3 O C H 2 O C H C H 2 C H 2 O C H C H 2 C H 2 H 3 C C H C O O C H 3 C l C H 2 H 3 C C H C O O C H 3 C l C O O C O O C O O C O O C C C H H H C H H C H C H H H H H H H H H C H H H C C C C H H H C H H C H C H H H H H H H H H C H H H C C H 3 C C H 3 C H 3 C H 2 C H C H 3 C H 3 C H 3 C C H 3 C H 3 C H 2 C H C H 3 C H 3 a) H C C H H H H H H C C C H H H H H H H b) H C C C H H H H H c) H 2 C H 2 C C H 2 C H 2 d) f) H 2 C H C C H C H 2 C H H 2 C H 2 C C H C H 2 e) g) O H C H C C H C C H 3 a) H C C H H H H H H C C C H H H H H H H b) H C C C H H H H H c) H 2 C H 2 C C H 2 C H 2 d) f) H 2 C H C C H C H 2 C H H 2 C H 2 C C H C H 2 e) g) O H C H C C H C C H 3 N N C H 3 C H 2 O H O O H Fenobarbital ( gardenal) N N C H 3 C H 2 O H O O H Fenobarbital (gardenal) O H O H N N N N O O H 3 C C H 3 C H 3 N N N N O O H 3 C C H 3 C H 3 N H C H 2 C O O H N H C H 2 C O O H a) C H 2 C H 3 C H 3 C H 3 e) b) c) f) d) a) C H 2 C H 3 C H 3 C H 3 e) b) c) f) d) H 3 C C CH 3 CH 3 NH 2 H 3 C C CH 3 CH 3 NH 2 H 3 C CH CH 3 CH N CH 3 C OH CH 3 CH CH 3 C C H H CH 3 CH 3 3 CH 3 CH H H C C 3 CH CH 3 CH OH C 3 CH N CH 3 CH CH C 3 H C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C H H H H H H H C C C C H H C C H H C H H C C C H H H 1 2 3 4 H C H H C C C H H H 1 2 3 4 C H 2 C H 2 C H 3 C H 3 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 NH 4 OCN Cianato de amônio Calor O C N H 2 N H 2 Uréia NH 4 OCN Cianato de amônio Calor O C N H 2 N H 2 Uréia C C C O
Compartilhar