Química 3º ano E

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3
º Ano Ensino Médio Regular
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	Química – Carga Horária Mensal de 8 horas – Setembro de 2020
	Código
	Objeto de Conhecimento
	EM13CNT101
	Processos de transformação do petróleo, carvão mineral e gás natural em materiais e substâncias utilizados no sistema produtivo - refino do petróleo, destilação seca do carvão e purificação do gás
Escola Estadual Santa Cruz
Professor: Laerte de Jesus Feliciano
Alun@ ________________________________________________
Período: Noturno		Turma: 3º Ano Ensino Médio Regular
Santa Cruz do Xingu – MT
Ano Letivo 2020
 (
9
)
A Química Orgânica e o petróleo
1 - Petróleo e a Química Orgânica
O petróleo é um material viscoso, menos denso que a água, formado pela mistura de hidrocarbonetos – substâncias cujas moléculas são formadas quase que totalmente apenas por átomos de carbono e hidrogênio. A teoria mais aceita é que o petróleo originou-se de restos de organismos vegetais e animais, acumulados em camadas sedimentares que, ao longo de milhões de anos, passaram por transformações físicas, químicas e biológicas. 
O petróleo se formou a partir de restos de plâncton – conjunto de organismos vivos dispersos em água doce, salobra e marinha – e de animais e vegetais mortos no continente e transportados pela água, vento ou gelo até serem depositados no fundo de lagos ou mares. Esses restos sedimentaram-se formando camadas sobrepostas, como areia, argilas e sais minerais. Posteriormente, essas camadas foram cobertas, compactadas e comprimidas, expulsando parte da água do mar.
Várias teorias foram propostas tentando explicar a formação e a decomposição das substâncias de origem orgânica. Uma delas, foi a teoria da força vital ou vitalismo, proposta, em 1807, pelo químico sueco Jöns Jacob Berzelius (1779-1848). Segundo sua teoria, ele classificou as substâncias em orgânicas e inorgânicas. De acordo com Berzelius, substâncias orgânicas são aquelas obtidas a partir de matéria viva, possuidoras de força vital e, por isso, impossíveis de serem sintetizadas a partir de materiais inorgânicos.
Ocorre que, em 1828, Friedrich Wöhler (1800-1882) sintetizou, em laboratório e sem a intervenção de qualquer organismo vivo, uma substância orgânica – ureia (NH2)2 CO – a partir de um sal inorgânico – cianato de amônio (NH4OCN) –, derrubando a teoria da força vital. A equação abaixo representa essa reação: 
∆ NH4 OCN(aq) ( (NH2)2 CO(s)
2- Os Átomos de Carbono: suas Propriedades e Cadeias Carbônicas
Uma característica das substâncias orgânicas está na presença de átomos de carbono (esfera preta).
Propriedades dos átomos de carbono
A possibilidade da diversidade, tão grande, de substâncias orgânicas se deve a seu principal constituinte, os átomos de carbono. Esses átomos podem ligar-se uns aos outros formando cadeias longas, variáveis e estáveis. Embora átomos de alguns outros elementos químicos, como Si (sil[icio) e P (fósforo), também possam formar cadeias, elas não ocorrem com tamanha diversidade. Devido às características dos átomos de carbono, o número de substâncias orgânicas conhecidas é de mais de 19 milhões.
O carbono é a base da Química Orgânica. Os átomos desse elemento químico, localizado no grupo 14 da tabela periódica, apresentam quatro elétrons no nível mais externo.
A maioria das substâncias orgânicas contém, além de átomos de carbono, átomos de hidrogênio e, em menor proporção, de oxigênio e nitrogênio. Átomos de enxofre (S), fósforo (P) e halogênios (F, Cl, Br, I) também são comuns em substâncias orgânicas, mas em proporção menor que os já citados. Poucas substâncias orgânicas não possuem átomos de hidrogênio em suas moléculas. São exemplos o tetraclorometano (CCl4) e os clorofluorcarbonetos - CFCs, o (CF2 Cl2) .
 
Na natureza, o carbono pode se apresentar em duas formas como substâncias simples: grafite e diamante. Estas são formas alotrópicas, cuja diferença está na estrutura espacial; enquanto um tem estrutura cristalina, o outro é amorfo. Tal diferença altera as propriedades físicas e químicas das duas substâncias, que são formadas pelo mesmo elemento químico. No entanto, o carbono ainda apresenta outras propriedades importantes que o tornam elemento importante na Química Orgânica.
Cadeias carbônicas
Em função das características do átomo de carbono, é possível a constituição de cadeias carbônicas abertas e fechadas e uma diversidade de milhões de substâncias. O estudo da Química Orgânica é centrado nas propriedades e nas estruturas químicas das cadeias carbônicas. Nas cadeias carbônicas, os átomos de carbono podem estar ligados a um, dois, três ou quatro átomos de carbono. Podemos classificar os átomos de carbono existentes numa cadeia conforme a quantidade de ligações que eles formam com outros átomos de carbono, como mostra o quadro a seguir.
É necessário também nos reportarmos a alguns outros tipos de estruturas, como cadeias cíclicas, cadeias ramificadas e cadeias insaturadas. Existem algumas cadeias, nas quais os átomos se unem formando anéis, de modo que não há extremidades: são as cadeias cíclicas ou cadeias fechadas (veja quadro a seguir). Nessas cadeias, não temos a presença de carbonos primários. 
A essas cadeias podem estar ligadas outras cadeias, abertas ou fechadas.
Para uma melhor compreensão assista um vídeo no Link abaixo:
https://www.youtube.com/watch?time_continue=67&v=RDrGAR8QbdE&feature=emb_logo
No metilpropano, o CH3 – ligado ao centro da cadeia principal é denominado de grupo substituinte, pois ele foi adicionado no lugar de um átomo de hidrogênio do propano, que é a substância de origem.
Cadeias Saturadas e Insaturadas
A existência de ligações duplas ou triplas, entre átomos de carbono em uma cadeia, é denominada de insaturação. A cadeia que só apresenta ligação simples entre os átomos de carbono é chamada de cadeia saturada, ou seja, esta cadeia possui o maior número possível de átomos de hidrogênio. 
Veja, no quadro abaixo, exemplos de cadeias saturadas e insaturadas.
Outro tipo de cadeia, menos mencionada, é a cadeia heterogênea. Essa é uma cadeia que possui um átomo diferente de carbono entre átomos de carbonos. Esse átomo é chamado de heteroátomo. Quando não existe átomo diferente de carbono entre átomos de carbonos, a cadeia é denominada cadeia homogênea. 
Veja os exemplos abaixo.
Em muitas moléculas orgânicas mais complexas aparecem cadeias mistas com vários tipos de cadeias, às vezes tornando difícil a identificação do tipo da cadeia principal. O relevante no estudo da Química Orgânica é saber identificar, em qualquer parte de sua estrutura, se ela é cíclica, se possui grupo substituinte, se tem insaturação e se possui heteroátomo.
Atividades
1. Que característica torna o carbono responsável pela existência de inúmeras substâncias diferentes? 
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2. Explique por que a Química Orgânica estuda algumas substâncias que não estão presentes em alguns seres vivos, enquanto outras, que estão presentes, não são estudadas. 
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3. Verifique a alternativa correta: 
a) Nos seres vivos não existem substâncias inorgânicas, somente as orgânicas. 
b) De acordo com a teoria da força vital, substâncias orgânicas e inorgânicas estão presentes nos seres vivos. 
c) Uma substância orgânica de cadeia aberta, insaturada, ramificada, com carbono quaternário, que tem cadeia com quatro carbonos, pode apresentar fórmula molecular igual a C6 H12. 
d) Uma substância orgânica de cadeia fechada, saturada, com um carbono terciário, que tem cadeia com cinco carbonos, apresenta fórmula molecular igual a C5 H12. 
4. (UFSC-Adaptada) Considere abaixo, as substâncias tipicamente orgânicas. 
5. (Vunesp-SP) Para os químicos dos séculos XVIII e XIX, as substâncias orgânicas proviriam somente de seres vivos e as inorgânicas, dos materiais inanimados, como os minerais. A produção de substâncias orgânicas pelos seres vivos estariaassociada a uma “força vital”. Em 1828, Wöhler obteve a ureia (H2 NCONH2 ), constituinte típico da urina, a partir do aquecimento da substância inorgânica cianato de amônio (NH4 +NCO– ). 
a) Escreva a equação química da reação de Wöhler e classifique as duas substâncias, de acordo com suas funções químicas. 
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b) Explique por que a experiência de Wöhler colocou em dúvida a teoria da “força vital”. 
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6. Porque o carbono pode estabelecer diferentes tipos de ligações? Quais são essas ligações? 
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7. A respeito das substâncias orgânicas, encontre a opção incorreta: 
a) A Química Orgânica estuda somente as substâncias sintetizadas pelos organismos vivos, daí a qualificação de orgânicos. 
b) As substâncias orgânicas têm em sua composição átomos de carbono, embora algumas que contêm esse elemento sejam estudadas, também, entre as substâncias inorgânicas (CO2 , HCN e outras). 
c) A existência de um grande número de substâncias de carbono está relacionada à capacidade do átomo de carbono de formar cadeias, associada à sua tetravalência. 
d) O átomo de carbono pode estabelecer ligações simples, duplas ou triplas. O átomo de hidrogênio liga-se ao carbono por meio de ligação covalente simples. 
8. Represente a estrutura de Lewis para: 
a) Um átomo de carbono. 
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b) Dois átomos de carbono ligados. 
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9. Indique, com traços, as ligações entre os átomos. 
10. Na estrutura:
H2C...(1)...CH–CH2...(2)...C...(3)...CH as ligações representadas pelos algarismos são, respectivamente: 
a) Simples, dupla, simples. 
c) Dupla, tripla, simples. 
b) Dupla, simples, tripla. 
d) Simples, simples, tripla. 
11. Complete as ligações simples, duplas e triplas que estão faltando nas seguintes estruturas: 
No total, teremos: 
a) 27 ligações simples, 4 duplas e 1 tripla. 
b) 19 ligações simples, 2 duplas e 3 triplas. 
c) 30 ligações simples, 4 duplas e 2 triplas. 
d) 29 ligações simples, 2 duplas e 1 tripla. 
e) 22 ligações simples, 3 duplas e 2 triplas. 
12. Copie o quadro abaixo em seu caderno e complete as informações:
13. O acetato de propila de butila está presente em gomas de mascar, conferindo o sabor artificial de pêra aos alimentos, determine a sua fórmula molecular: 
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14. A vitamina A pode ser representada pela fórmula abaixo. Quantos átomos de carbono e quantos de hidrogênio existem em uma molécula dessa substância? 
Quantos átomos de carbono e quantos de hidrogênio existem em uma molécula dessa substância? 
a) 10 e 17. 
b) 35 e 13. 
c) 19 e 28. 
d) 20 e 30. 
e) 30 e 10. 
15. Quantos átomos de carbono secundário há na substância representada abaixo? 
a) 1. 
b) 2. 
c) 3. 
d) 4. 
e) 5. 
16.(Cesulon-PR) A substância de fórmula estrutural apresenta carbonos primários, secundários, terciários e quaternários, respectivamente: 
a) 7, 3, 1, 1. 
c) 6, 3, 1, 1. 
e) 7, 4, 1, 3. 
b) 7, 4, 1, 1. 
d) 5, 7, 1, 1. 
17. (Uerj) A testosterona, um dos principais hormônios sexuais masculinos, apresenta a estrutura representada abaixo. Determine: 
a) O número de átomos de carbono, classificados como terciários, de sua molécula. 
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b) Sua fórmula molecular. 
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18.Indique a fórmula molecular para cada uma das estruturas abaixo. 
19. Com relação às cadeias carbônicas e à classificação do átomo de carbono, julgue os itens, com C para correto ou E para errado. 
1) Uma cadeia carbônica, que apresenta uma parte aberta ligada a outra fechada, é chamada de cadeia mista. 
2) Uma cadeia aberta ramificada apresenta mais de duas extremidades. 
3) Em uma cadeia carbônica, o átomo de carbono, que se liga a outros três, é considerado secundário. 
4) Uma cadeia carbônica normal é aquela que apresenta apenas carbono primário e secundário. 
20. Construa a estrutura em bond line para as substâncias abaixo. 
a) C4 H10 ____________________________________
b) C3 H6 _____________________________________
c) C6 H6 _____________________________________
d) C8 H18 ____________________________________
21. Construa a fórmula estrutural para as substâncias abaixo. 
a) C4 H10. 
b) C3 H6 . 
c) C5 H10. 
d) C2 H6 O. 
22.Construa a fórmula estrutural de uma substância que apresente: 
a) Cinco átomos de carbono com cadeia aberta. 
b) Quatro átomos de carbono, com uma ligação dupla e cadeia fechada. 
c) Cadeia aberta com quatro carbonos, sendo um terciário. 
d) Cadeia aberta com sete carbonos, sendo um átomo quaternário e outro terciário. 
e) Cadeia fechada, apenas com ligações simples, com seis átomos de carbono. 
23.Qual é o número de carbonos primários, secundários, terciários e quaternários na estrutura abaixo? ________________________________________________________________________________________________________________________________
24.Classifique as cadeias carbônicas segundo os critérios: normal, ramificada, saturada, insaturada, homogênea e heterogênea:
25. (Unisa-SP) Quando uma pessoa “leva um susto”, a glândula suprarrenal produz maior quantidade de adrenalina, que é lançada na corrente sanguínea. Analisando a fórmula estrutural da adrenalina, podemos concluir que a cadeia orgânica ligada à cadeia cíclica é: 
a) Aberta, saturada e homogênea. 
b) Aberta, saturada e heterogênea. 
c) Aberta, insaturada e heterogênea. 
d) Fechada, insaturada e homogênea. 
e) Fechada, insaturada e heterogênea. 
26.O uso de protetores solares é de grande importância para se evitar danos à pele. A molécula abaixo apresenta uma estrutura que permite a absorção dos raios ultravioletas. Em relação a fórmula apresentada, julgue os itens com C para os corretos e E para os errados.
1) A molécula apresenta fórmula molécular C18H24O3 . 
2) Possui cadeia ramificada e saturada. 
3) Apresenta apenas carbonos primários e secundários. 
4) A substância é cíclica por apresentar parte da cadeia fechada e aberta. 
5) A cadeia é heterogênea devido à presença de um heteroátomo.
27. (Uerj) Na fabricação de tecidos de algodão, a adição de substâncias do tipo N haloamina confere a eles propriedades biocidas, matando até bactérias que produzem mau cheiro. O grande responsável por tal efeito é o cloro presente nessas substâncias. 
A cadeia carbônica da N haloamina, acima representada, pode ser classificada como: 
a) Homogênea, saturada e normal. 
b) Heterogênea, insaturada e normal. 
c) Heterogênea, saturada e ramificada. 
d) Homogênea, insaturada e ramificada. 
28. (UFRJ) O AZT (3-azido-3-deoxitimidina), que possui a capacidade de inibir a infecção e os efeitos citoplásticos do vírus da imunodeficiência do tipo HIV-I, o agente causador da Aids, apresenta a seguinte estrutura indicada a seguir. Quantos átomos de carbono estão presentes em uma molécula de AZT? _______________________________________
29. As seguintes afirmações foram feitas sobre as imagens abaixo: 
I – As três cadeias carbônicas, juntas, possuem 12 carbonos primários. 
II – A terceira cadeia carbônica apresenta seis carbonos secundários e apenas um carbono primário. III – A fórmula molecular da primeira e da segunda cadeias carbônicas são, respectivamente, C6H12 é C11H23.
IV – A primeira cadeia apresenta 2 carbonos secundários e a segunda apresenta cinco carbonos terciários. 
V– A primeira cadeiacarbônica possui 3 carbonos primários, enquanto a segunda apresenta 6 carbonos primários. 
As alternativas corretas são: 
a) I, II e V. 
b) III, IV e V. 
c) I, III e V. 
d) I, II, III e V.
e) Nenhuma.