REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO

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I- -- ---
- -REAÇOES DE SUBSTITUIÇAO
Desde a invenção da pólvora, o ser humano busca outras substâncias químicas explosivas mais eficientes - tanto no
poder de explosão como em outras propriedades, como estabilidade, custo, facilidade de manuseio ete. Com o avanço dos
cenhecimentos científicos, outras substâncias foram sintetizadas, grande parte delas por reações de substituição.
Uma substância que pode ser destacada é o 2,4,6-trinitrotolueno (TNT), sintetizado pela primeira vez em 1863, um ex-
plosivo de alta performance, uma vez que sua velocidade de deslocamento é de aproximadamente 6.940 m/s.
Propriedades importantes tornam esse explosivo crucial no mundo militar: estabilidade química relativamente alta,
insensibilidade moderada ao impacto e ao atrito e ponto de fusão baixo (80,8 °C) Além disso, o TNT é obtido de ma-
térias-primas facilmente disponíveis e baratas. Seu poder destruidor pode ser potencializado com a mistura de outros
explosivos.
Para a produção do trinitrotolueno são feitas três substituições de hidrogênio por grupos nitro, nas posições 2, 4 e 6, '
em relação ao grupo substituinte metil. Qual átomo (ou grupo de átomos) teria de ser substituído para a produção
da trinitroglicerina a partir do glicerol (propano-1 ,2,3-triol)?
Professor, aqui se pode trabalhar a habilidade 17 da matriz de referência do Enem, que consiste em "relacionar informações apresentadas em di-
ferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações
matemáticas ou linguagem simbólica".
Da mesma forma que na produção do TNT foram substituídos três hidrogênios, na produção do TNG também serão substituídos três hidrogênios.
...--,\
• Reações de substituição envolvendo alcanos
Os alcanos são hidrocarbonetos de baixa reatividade, porque as ligações H - (e (- (
são relativamente fortes, portanto difíceis de serem quebradas. Tamanha é essa dificuldade
que essaclasse de hidrocarbonetos é conhecida também como parafina (proveniente do latim
afjinis - pouco reativo).
A forma encontrada para que essescompostos sofram reações é a substituição de átomos
de hidrogênio por outros grupos funcionais. A substituição é possível porque a diferença de
eletronegatividade entre os átomos de (e H é muito pequena (as eletronegatividades do (e
do H são, respectivamente, :2,5 e 2,1).
Para entender como ocorre esse tipo de reação, deve-se lembrar que ligações químicas
covalentes são feitas por partes) de elétrons. Assim, ligações químicas podem ser quebradas
de duas formas: homolítica ou heteroliticamente.
Em quebra homolítica, cada fragmento mantém um elétron da ligação quebrada, for-
mando radicais. A quebra heterolítica é aquela na qual uma espécie consegue reter o par de
elétrons compartilhado, fazendo com que um átomo perca elétron e se transforme em cátion
e a outra substância que ficou com o par eletrônico se transforme em um ânion; logo, nesse
caso, haverá formação de íons. O
Fórmula
estrutural = Fórmula =H - C/ -)oestruturalH-C/ --'.> H+C/ H" + C/-
Fórmula
eletrônica = H
Fórmula
eletrônica = H :ci: -)o w +[:ci:]-.. ..~
Cisão heterolítica,
formação de íons
:ci: ~ H· + .ci:.. ..~
Cisão homolítica,
formação de radicais
Essesconceitos são importantes para entendermos reações de substituição de alcanos, pois
promover uma quebra de ligação em um alcano não é algo fácil de se fazer, considerando-se
a quantidade de energia para se quebrar uma ligação química. A solução, quando se deseja
quebrar uma dessas ligações, é promover uma reação em cadeia que leva - por diversos
passos - ao produto de substituição desejado.
Corno exemplo, vamos examinar a reação de substituição de um átomo de hidrogênio do
metano por um átomo de cloro, dando origem ao clorometano.
h •• ••
C/-C/ ~ :C/. + .C/: Iniciação
(luz): •• ••
H H
I •• I
H-(-H + .C/:~ H-('+H-C/
I I
H H
H H H H
I I I I
H-('+'(- H~ H-(-(- H
I I I I
H H H H
o
""~ ...- .. ..
:;,o :C/. + .C/: ~C/-C/e ..
c,H
I
H-C' +C/-C/
I
H
H
I
~ H-C-C/ + .C/:
I
H
H H
I •• I
H-C'+ .C/: ~ H-C-C/I •• I
H H
H
I
H-C-H+C/-C/ ~
I
H
H
I
H - C - C/ + H - C/ ~ Reação global
I
H
!\ençfo
iIQuebra(ou cisão) homolítica-e
=> homólise
Quebra (ou cisão) heterolítica =>
=> heterólise
--rnefinição
~ Radical: espécie química
que tem elétrons desernpa-
relhados, ou seja, que estão
isolados e prontos para efe·
tuar ligação cova lente.
-mbservação
iJ A fotólise, que é uma reação
na qual a quebra de ligação
ocorre na presença de luz
(À, ou hu), é um dos aspectos
mais importantes da química
com radicais e está envolvida
em processos biológicos re-
lacionados a radicais livres,
como o câncer de pele, pro-
vocado por luz ultravioleta.
-flenção
a Os halogênios ~2 e 12 po-
dem ou não fazer reações de
substituição com alcanos por
motivos diferentes. O F2 é
muito reativo (forte oxidante)
e sua reação com alcanos
provoca decomposição do
composto orgânico; já o 12 é
pouco reativo. Assim, essas
duas substâncias só farão
reações de substituição em
alcanos sob condições muito
específicas.
•
Observe que a reação em cadeia tem sua iniciação com a quebra homolítica da ligação
C/- C/,formando dois radicais cloro. Um desses radicais pode promover a quebra homo-
lítica de uma ligação C- H do metano, resultando no radical metila, que reage com o gás
cloro, formando o produto desejado - o clorometano - e mais radicais cloro. Essasreações
refletem a propagação da cadeia. Quando dois radicais se encontram, ocorre a terminação
.da reação, com formação de novos produtos. n
. Não é necessário memorizar todos os passos desse tipo de reação. O ponto funda-
mental é lembrar que os halogênios (principalmente C/Z e Brz) podem substituir um dos
hidrogênios de um alcano. Nessa reação de monocloração do metano, houve somente a
formação do clorometano.
Se o alcano fosse um pouco maior, como o propano, teríamos dois carbonos com possi-
bilidade de substituição.
(secundariO
t
~J
(primilrioseSaOigUaiS1!! .
Nessecaso, quando há mais de uma possibilidade de substituição, verifica-se experimen-
talmente que há uma ordem de prioridade:
Cterciário > Csecundário > Cprimário
Ou seja, no caso da monocloração do propano, teremos dois produtos orgânicos que serão
formados em proporções diferentes.
Veja:
2H3C- CH2 - CH3 + 20- 0--+H3C-IH - CH3 + H/- CH2 -1Hz + 2H - OO . O
1
Maior rendimento
1
1
Menor rendimento
1
Substituição no CSe(l,mdário Substituição no (primário.
Isso ocorre porque, no mecanismo da reação de substituição.carbonos com mais átomos
de hidrogênio são mais estáveis, diminuindo a possibilidade da substituição.
Nos alcanos, também ocorrem reações de nitração (reação com ácido nítrico - HNO) e
sulfonação (reação com ácido sulfúrico - H2S04), que são de grande importância industrial.
Veja a seguir.
Mononitração do metano:
H H
I~ I
H - C- H + HO - NO _--=LI_--7) H - C- NO + HOHI 2 H,SO, I 2
H ~ H
1
HNO, Nitrometano
(nitrocomposto)
Monossulfonação do metano:
H H
I~ I
H - C - H + HO - SO H _---"'tJ._~) H - C - SO H + HOH
I 3 I 3
H~· H
! 1
H,S04 Ácido metanossulfônico
(ácido sulfônico)
!rIVIDADES
o Faça a monobromação do etano.
H H H H
I I I I
H -c-c- H + Br~ Br-+ H -C-C- Br + H ~ Br
I I I I
H H H H
o (Unifoa-RJ) A obtenção de tetracloreto de carbono a partir de metano necessita de reação com:
a) cloreto de hidrogênio. d) diclorometano.
b) cloro. e) l,2-diclorometano.
c) cloreto de sódio.
H CI
I I
H - C - H + 4C1- CI-+ CI- C - CI + 4H - CI
I I'
H CI
Alternativa b
D (UFSC)Para efetuarmos a cloração total de uma molécula de etano, deveremos utilizar quantas moléculas de cloro?
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6
Como a doracão é total, teremos:
H H CI CI
I I I I
H - C - C - H + 6C1- CI-+ CI- C - C - CI+ 6H - CI
I I I I
H H CI CI
Alternativa e
o Faça a monocloração do propano, mostrando apenas o produto formado em maior quantidade.
H C - CH - CH + CI- CI...•H C - CH - CH + HCI, I' l 'I 3
Carbono CI
secundário
D Faça a monobromação do 2-metilpentano, mostrando todos os produtos possíveis de seremobtidos.
Carbono
terciãrioH........-'
H C- C- C- C - CH + 5Br - Br -->
3t I H, H2 \ 3
Carb~nos+-CHl i i Carbo,no
pnrnanos Carbonos pnrnano
Iguais secundários
Br
I
HC-C-CH -CH -(H + H(-CH-(H-CH-CH.+
3 I 2 2 3 3 I I 2 ,
CHl CHj Br
Produto principal
+ HlC- CH- CH,- CH- CH3 + H2C- CH- CH2- CH2- CH1 + H C- CH- CH - CH- CH + 5H- BrI I I I 1 I 2 2 I 2
CH3 Br Br CH1 CHJ Br
(fi (Fuvest-SP,adaptada) Na primeira etapa da reação de alcanos com cloro, ocorre a troca de apenas um átomo de hidro-
gênio por um átomo de cloro. Considerando-se somente essaetapa, quantos hidrocarbonetos clorados podem se formar
ao reagirem 2-metilpropano e cloro? Justifique sua resposta por meio das equações químicas.
Dois.
ou
o (Mackenzie-SP) Do butano, gás utilizado para carregar isqueiros, fazem-se as seguintes afirmações:
I. Reagecom o cloro por meio de reação de substituição.
11. É isômero de cadeia do metilpropano.
111. Apresenta, no total, 13 ligações covalentes simples.
Dessas afirmações:
a) somente I está correta .
. b) somente 11 e 111 estão corretas.
c) somente I e 11 estão corretas.
d) somente I e 111 estão corretas.
e) 1,11 e 111 estão corretas.
I. (V)
11. (V)
111. (V)
H H H H
I I I I
H-(-C-(-(-H
I I I I
H H H H
Alternativa e
11a:mm ["24] Reações químicas são amplamente usadas: Com base nesses dados, pode-se afirmar que a equação
em diferentes aplicações para a sociedade. Uma reação representa:
de interesse comercial é a cloração de alcanos, cujos pro- : a) uma reação de adição.
dutos são haletos orgânicos. Em determinado processo, I b) uma reação de eliminação.
uma indústria, ao realizar a monocloração do metilbu- ! c) uma reação de esterificação.
tano, irá obter: d) uma reação de substituição.
a) um total de quatro produtos orgânicos diferentes.. _ . .
b d bono assi -' . I I lI!) (Unicenp-Pk) Os combustíveis apresentam grande Interesse) apenas um pro uto com car ano assimétnco (quiral). _. ~.. .
)
-' ~ . - h'd ~. . técruco e economlCO,relacionados especialmente pelo fato de
C vanos compostos orgarucos e gas I rogenlo.. .
. _ . ~ _. serem facilmente usados como fontes de energia. A octana-
d) somente produtos que nao apresentam IsomerosOptICOS. d b - I d . ~ . - -
) 2 I 2
ilb h I . gem eumcom ustíve me easuaresstênoaacompressão,
e o -c oro- -rnen utano como o a eto com maior . _ .
di . I e o composto escolhido como padrao para a medida desse
ren irnento. - di - . . I d "1m Ice e o iso-octano, nome comercia o 2,2,4-tnmetl pen-
tano. Sobre essecomposto, analise as seguintes afirmações:
1. Pode possuir isômeros de cadeia e de posição.
2. Apresenta carbono quiral e, portanto, é uma substân-
cia opticamente ativa.
3. Existe composto com sua mesma fórmula molecular
(CSH1S)que apresenta isomeria geométrica.
. 4. Se um dos seus átomos de hidrogênio for substituído
por um átomo de cloro, poderão ser obtidos apenas
dois compostos diferentes.
5. É um composto apoiar, insolúvel em água.
Indique a alternativa que apresenta as afirmações erradas:
~ 1-2-3 ~ 2-3-4
~ 2-4-5 ~ 3-4-5
c) 1- 3-4
H C- CH - CH - CH + C/ - C/ -;
3 I 2 3
CH
l
C/
I
-; H C- C- CH - CH + H - CI
3 I 2 3
CH3
Produto principal
a) (F) Uma mistura de compostos diferentes.
b) (F)Dois produtos têm carbono quiral.
c) (F) O gás formado será o cloreto de hidrogênio.
d) (F)
e) (V)
Outros produtos que podem ser formados:
H C- CH - *CH - CH
3 I I 1
CH, C/
H C-*CH-CH -CH'I I 2 3
C/ CH3
~omplementares
m Observe a equação seguinte:
I propano + 2(/z -4 produtos diclorados
Considerando que os isômeros ópticos são compostos
distintos, quantos produtos orgânicos serão formados?
a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7
H C-CH -CH -CH
3 I 2 I 2
CH3 C/
Alternativa e
+ + HBr
m (UFTO)Osalcanossão inertes a muitos reagentesdevido à forte
ligação C- H e à pequena diferença de eletronegatividade
existente entre carbono e hidrogênio. Nô entanto, eles rea-
gem rapidamente com (/z ou Brz (halogenação, na presença
de luz, para produzir um haleto de alquila). Sobre a reação
do 2-metilpropano com bromo (Br) é incorreto afirmar:
a) A reação ocorre em três etapas: iniciação, propagação
e terminação .
b) A halogenação de alcanos é um método ruim de
preparação de haletos de alquila porque resulta em
uma mistura de produtos.
c) A reaçãoocorre atravésda formação de radicais livres,que
são espéciesquímicas com um elétron desemparelhado.
d) O produto principal da reação é o 2-bromo-2-metil-
propano.
e) A reação do 2-metilpropano com cloro é mais seletiva
que a reação com bromo.
D (UFVjM-MG. adaptada) A reação a seguir produz uma
mistura de isômeros.
H3CCH/H2"- HP H3CCH2CHz,,- '.
.C - Br -A-ce-"-to-na~) o" C -.p "- +
Hl"'o' ! H
3
C'" ! H
H3CCH2 H3CCHZ
(S)-3,bromo-3-metil-hexano (S)-3-metil-3-hexanol
(R)-3-metil-3-hexanol
TAREFA PROPOSTA 1-12
.Reações de substituição envolvendo compostos aromáticos
Em meados dos anos 1960, pesquisadores da indústria farmacêutica divulgaram a notícia de que haviam sinteti-
zado uma substância que ajudaria as pessoas a superar seus problemas, acabando com a ansiedade da vida moder-
na: o diazepam. O diazepam é o princípio ativo do valium', um ansiolítico - medicamento que reduz os sintomas
de ansiedade - que foi usado indiscriminadamente, no mundo todo, até o fim dos anos 1980. Os vários casos de
dependência do diazepam fizeram com que o acesso a esse medicamento fosse controlado.
No início dos anos 1990, um novo medicamento, mais moderno, eficiente e - supostamente - seguro, foi desenvol-
vido para reduzir as pressões do dia a dia, a ftuoxetina, cujo nome comercial mais conhecido é Prezar".
Os dois medicamentos ~ assim como milhares de outras substâncias - apresentam em sua estrutura anéis aromáti-
cos. Observe na ilustração abaixo que em ambas as estruturas o benzeno se encontra inalterado. Não houve adição à sua
estrutura, mas, sim, uma substituição de um ou mais hidrogênios por outros átomos ou grupos de átomos.
Nessaclasse de reações de substituição aromáticas existem cinco reações principais: sulfonação, nitração, halogenação e as
reações de Friedel-Crafts, que podem ser de alquilação ou acilação do anel benzênico, asquais serão explicadas detalhada mente.
H
ÚOó"-~'f~C '" ..,
~ I
f1lJoxetlt),;
Sulfonação
O benzeno reage lentamente com ácido sulfúrico em altas temperaturas, o que resulta no ácido benzenossulfônico e
na formação de água. •
H6 + H,SO. S03H/l ) 6~+H20H,SO. (fumegante) .-7
De maneira muito simplificada, podemos imaginar que um hidrogênio do composto aromático se associa a um grupo
OH do ácido sulfúrico, formando água, enquanto o grupo - S03H se associa ao benzeno, resultando no produto.
H~6+HO-SO,H
Este, entretanto, não é o mecanismo real dessa reação. Em água, em aquecimento, ocorre a formação de S03a partir do
ácido sulfúrico. Essecomposto se adiciona ao benzeno, que, para se reestabilizar, doa um próton W (hidrogênio sem o par de
elétrons) ao grupo S03' resultando em um ácido sulfônico. Dessa forma, o uso de ácido sulfúrico saturado de S03' o chamado
ácido sulfúrico fumegante (H2S04 (fumegante)), é a melhor forma de promover a sulfonação.
Nitração
A nitraçãodo benzeno é feita misturando-se ácido nítrico e benzeno na presença de ácido
sulfúrico concentrado e aquecendo-se a mistura.
De maneira análoga à apresentada na sulfonação, podemos simplificar a reação como
uma substituição do hidrogênio do anel aromático pelo grupo N02 do ácido nítrico, O
H~Ó +HO-NO,
Halogenação
Na presença de uma substância inorgânica halogenada, ou seja, X é um elemento
do grupo 17 (família dos halogênios) (AIX3 ou FeX3 ou, em alguns casos, o próprio metal
ferro) como catalisador, compostos aromáticos reagem com halogênios, resultando em
produto aromático halogenado,
X
----7) Ó~+ HX
MX3 fi'
Observe que, se mudarmos as condições nas quais uma reação química ocorre, poderá
haver formação de produtos completamente diferentes, Na presença de luz, calor e tolueno,
gás cloro resulta em t-cloro-t-fenilrnetano e ácido clorídrico, por meio de uma reação de ca-
deia envolvendo quebras homolíticas de ligação, É a chamadaregra do CCC(calor, claridade
e cadeia). Isso significa que, na presença de luz (claridade) e a quente (calor), a substituição
ocorrerá na cadeia (radical metil). Nesse caso, é chamada de substituição por radicais livres.
Em contra partida, na presença de cloreto de alumínio como catalisador, ausência de luz e a
frio, os principais produtos da reação são o 1-cloro-4-metilbenzeno e o 1-cloro-2-metilbenzeno,
graças à quebra heterolítica de ligações covalentes, que, em um sistema aromático, têm maior
probabilidade de ocorrer do que em carbonos saturados. É a chamada regra do NNN (noite,
neve e núcleo). Isso significa que, na ausência de luz (noite) e a frio (neve), a substituição será
no anel benzênico (núcleo benzênico); logo, pode ser denominada de substituição eletrofílica.
-mbservação
iIPor que o ácido sulfúrico é
necessário na nitração?
O uso de ácido sulfúrico na
nitração está associado ao
mecanismo dessa reação e
não deve ser esquecido, pois
a reação depende de sua pre-
sença. O ácido nítrico não é
capaz de reagir sozinho com
um anel aromático, mas sua
reação com ácido sulfúrico
resulta no cátion nitroso, que
se adiciona ao anel aroma-
tico. Neste ponto, note que
foi feita apenas uma adição,
e um átomo de hidrogênio
do anel ainda está ligado.
O ânion hidrogenossulfato
(que foi formado também
na reação entre o ácido nl-
trico e sulfúrico) captura
esse hidrogênio na forma
de próton W, ou seja, os
elétrons de sua ligação com
o anel ficam no anel, o que
regenera o ácido sulfúrico
e o catalisador e forma o
produto nitrado.
Ó
H H NO, óNO,
"- HSO~ "-I + +NO, -> G ""HSO" I
# ~'4 #
Não se preocupe com os de-
talhes da reação, mas lembre-
-Sê da necessidade do ácido
sulfúrico nessa reação.
-mbservação
liGrupos alquil são grupos
substituintes constituídos por
hidrocarbonetos de cadeia
carbônica aberta.
Grupos aril são grupos subs-
tituintes com anéis aromáti-
cos (benzênicos).
Grupos acil são grupos con-
tendo uma carbonila.
Alquilação e acilação de Friedel-Crafts
As reações de Friedel-Crafts podem ser divididas em dois tipos: alquilações e acila-
ções. Quando essas reações são escritas de forma genérica, elas mostram que ambas
têm O mesmo princípio e diferem apenas no tipo de grupo a ser substituído por um
hidrogênio no anel aromático. O
H R
Ó~+X-R ) Ó~+HX~ MX3 ~
R: alquil ou acil
X: C/ ou Br
MX3: é um ácido de Lewis (A/C/3' AlBr3, FeC/3, FeBr)
Dessa forma, uma alquilação de Friedel-Crafts é a substituição de um hidrogênio de
um anel aromático por uma cadeia carbônica, enquanto uma acilação é a substituição
de um hidrogênio por uma cadeia que contém uma carbonila. Para que essas reações
aconteçam, é necessário o uso de um catalisador - composto inorgânico halogenado,
normalmente derivado de alumínio ou de ferro.
Grupo alquil
Alquilação de Friedel-Crafts.
Acilação de Friedel-Crafts.
Anidridos orgânicos podem ser usados como agentes de acilação. Essas reações po-
dem ter grande importância sintética, principalmente quando são utilizados anidridos
cíclicos. O
~"""''''''''
H! /0
6'-.LR::-:-:-"C,\:""1+0~ /
R-C ,
°Anidrido
.Orientação em reações de substituição aromática
A partir do momento em que um ponto de referência é definido por um subs-
tituinte em um anel aromático, as outras posições recebem nomes especiais: as
duas posições imediatamente ao lado, posições 2 e 6, recebem o nome de orto (o);
as seguintes, posições 3 e 5, são chamadas meta (m); e a posição oposta ao substi-
tuinte usado como referência, posição 4, recebe o nome de para (p).
Veja, a seguir, um exemplo de Rsendo o grupo referência:
R/POSiÇãO de referência
orto (o) ,", orto (o)
1
6
;
meta (m) s 4/ meta (m)
para (P)
-fluriosidade
(J O trinitrotolueno (TNT), um
importante explosivo de uso
militar, pode ser obtido pela
nitração total do tolueno.
HO- N02
+ HO- N02
HO-NO,
H,SO.
------>
Tolueno
CHJ02N*N02H2SO.
------> O + 3HOH
NO,
2,4,6-trinitrotolueno (TNT)
Quando um substituinte é adicionado ao benzeno ou a outro anel aromático,
ele define a posição de referência. A partir desse momento, suas propriedades vão
definir a posição na qual outros substituintes, por meio de reações de substituição,
serão adicionados ao anel.
A capacidade de determinado substituinte direcionar a posição de substituição de outros
grupos é chamada dirigência e depende das características de cada grupo.
Orientadores orto/para dirigentes
(ou grupos ativadores do anel)
Orientadores meta dirigentes
(ou grupos desativadores do anel)
-NH2 -N02
-OH -NR;
Aumenta a -O-CH3 Aumenta a -CN
intensidade intensidade de
de ativação desativação
do anel O do anel -COOH e
11 O-N-C-R -c/I <,
H O-R
- R e-Ar* -S03H
-Cl,-Br,-I -CHO
*- R -+ radical alquila
- Ar -+ radical arila
Veja os exemplos a seguir.
Grupo orto/para dirigente
r
Grupo meta dirigente
t
N026+(1-0OH OH OH26 +20-0~&,O+Q +2H-O
orto /" CI
para
CONEXÕES
o uso de substâncias químicas como arma de guerra começou na Antiguidade. Há relatos de que, já na Guerra do Peloponeso,
espartanos jogavam gases provenientes da queima de enxofre sobre os atenienses.
Foi durante a Revolução Industrial que a indústria química conseguiu tornar economicamente viável o uso de su bstâncias químicas
como arma poderosa de destruição em massa. A produção dessas substâncias pode acontecer por diferentes caminhos reacionais.
A primeira tentativa do uso de armas químicas, da forma como conhecemos hoje, foi num ataque alemão contra os russos em
janeiro de 1915. Esseataque foi efetuado com uma substância chamada brometo de xilila, um agente lacrimogênio, produzida pela
reação de substituição de um h.idrogênio da cadeia lateral do tolueno por um átomo de bromo. Esseataque foi frustrante do ponto de
vista militar, por sua baixa eficácia, por causa do frio intenso e da baixa volatilidade do brometo de xiii Ia. O gás sofreu condensação,
transformando-se em líquido e perdendo seu efeito lacrimogênio.
A reação para a obtenção desse gás pode ser equacionada por:
CH3 CH2Br
Ó+B',~ O+HB'
Outra substância amplamente usada como gás de guerra foi o gás mostarda ou iperita, um líquido oleoso com ponto de fusão
e ebulição, respectivamente, de 13 O( e 215°C. É um agente vesicante, ou seja, que causa bolhas (vesículas) na pele, eritema, além
de afetar a visão, iniciando-se com um leve edema das pálpebras, prurido intenso e evoluindo para conjuntivite e posterior cegueira.
Uma das formas de obtenção desse gás é pela reação:
./'--.../s~ ~S~
HO OH + 2H - C/ -----> C/ C/ + 2H - OH
Soldadosbritânicos temporariamente cegospelo gásmostarda, perto de Béthune, França,durante a Batalhade Estaires,em 10 de abril de 1918.
Essesforam os gases mais usados durante a Primeira Guerra Mundial, mas centenas de outras substâncias foram desenvolvidas
com o intuito de serem usadas como arma de guerra. Estima-se que durante a Primeira Guerra foram usadas 100 mil toneladas
de gases, o que provocou a morte de 100 mil pessoas e fez aproximadamente 1,3 milhão de vítimas.
Defina o tipo de reação orgânica que ocorre na produção do brometo de xilila e do gás mostarda. Escreva também as funções
orgânicas às quais pertencem esses gases.
I
~IVIDADES
lEl (UFAL) Os compostos fenólicos, embora tóxicos para o
ser humano, são bastante usados como germicidas, cuja
ação é potencializada pela presença de grupos alquilas no
anel aromático. A introdução desses grupos requer uma
reação de Friedel-Crafts, sendo que o tamanho ideal do
grupo alquila, para uma atividade germicida máxima, é
de seis átomos de carbono. Sendo assim, o haleto de al-
quila apropriado para a 'reação com o fenol é:
a) 1-cloro-2,2-dimetilbutano.
b) 1-cloro-2,2-dimetilpropano,
c) 2-cloro-2,3-d imeti I-hexano.
d) 1-cloro-3-etilpentano.
Como o grupo alquila deverá ter 6 carbonos, o composto será:
CHJI
H (-C-CH - CH'I I z 3
CI CH,
Alternativa a
m (Cesgranrio) Se, pela síntese de Friedel-Crafts, se dese-
ja obter etilfenilcetona, deve-se reagir benzeno com
cloreto de:
a) propanoíla.
b) benzoíla.
c) fenila.
d) etanoíla.
e) propila.
Etilfenilcetona
+Ctoreto de propancrlaAlternativa a
(04) O explosivo TNT (2,4,6-trinitrotolueno) é obtido pela
nitração do tolueno.
(08) Nosanéis aromáticos ocorrem reaçõesde substituição.
(16) Os fenóis são compostos orgânicos que apresentam
o grupo hidroxila ligado diretamente a um carbono
do anel benzênico.
Dê a soma dos números dos itens corretos.
NH,
(01) (V) Anilina => 6
(02) (V) Ressonância dos elétrons pio
(04) (V)
6; HHO - NO, ~ O,N ~ NO, + 3H,0
N02
(08) (V)
(16) (V)o-0H
Soma = 31 (01+ 02 + 04 + 08 + 16)
1m (PUC-SP,adaptada) Em condições reacionais apropriadas,
o benzeno sofre reação de substituição. Grupos ligados
ao anel benzênico interferem na sua reatividade. Alguns
grupos tornam as posições orto e para mais reativas para
reações de substituição e são chamados orto e para diri-
gentes, enquanto outros grupos tornam a posição meta
mais reativa, sendo chamados meta dirigentes.
Grupos o e p dirigentes: - CH3, - Br,- NH2, - OH
Grupos m dirigentes: - N02, - COOH,- S03H
Considerando-se as informações dadas, qual o principal
produto da reação do ácido benzoico com bromo?
COOH COOH
6+Br!~~Br + HBr
Ácido metabromobenzoico
m (U_E. Ponta Grossa-PR,adaptada) Sobre hidrocarbonetos m (Mackenzie-SP, adaptada)
aromáticos, assinale o que for correto.
(01) Anilina (fenilamina) é um exemplo de composto, A + Br2 T B + HBr
aromático,
(02) No benzeno, todas as ligações carbono-carbono B + O~3 V + HBr
apresentam a mesma distância.
Nas equações dadas, as substâncias A e B são, respecti-
vamente:
a) metanà e bromometano.
b) etano e bromoetano.
c) eteno e bromoetano.
d) propeno e 2-bromopropeno.
e) eteno e etino.
»<:
H3C- CH3 + Br, T Br + HBr
»<. O· ~
Br + I "'" ~V + HBr
Alternativa b
lI!] (Ufersa-RN) A nitração do nitrobenzeno com ácido ní-
trico, usando-se cloreto de ferro 111como catalisador,
produz uma mistura dos seguintes isômeros do dini-
trobenzeno:
N02 N02
~'&N01 r6LN0
2
N02
o-dinitrobenzeno m-dinitrobenzeno p-dinitrobenzeno
Sobre esses isômeros, pode-se afirmar que:
a) o isômero meta é o que seforma em maior proporção. I
b) o isômero para possui momento dipolar.
c) os três isômeros se formam em igual proporção.
d) os três isômeros possuem fórmula C6H6N204.
A equação da reação é:
NO,
FeC/3 Á"
------> ~ + H - OH
NO,
~
Isômero com
maior
rendimento
o isômero para ( O,N-O- NO,) tem momento dipolar igual a
zero (a molécula é apoiar). A fórmula molecular dos isômeros é: C,H4N,O,
Alternativa a I
i
!
Ifi] (Emescam-ES) O ácido salicílico, precursor na síntese do I
ácido acetilsalicílico, pode ser obtido reagindo-se fenol I
com dióxido de carbono, numa reação de substituição
eletrofílica aromática.
HO&O
OH
':
Ácido salicílico
I
Sobre essa reação, pode-se afirmar que:
a) o C02 é o nucleófilo.
b) o grupamento OH exerce efeito indutivo retirador de
elétrons no anel aromático.
c) o grupamento OH exerce efeito orientador (dirigente)
meta.
d) além do ácido salicílico, forma-se água como produto.
e) o grupamento OH exerce efeito orientador (dirigente)
orto-para.
orto/para dirigente
Ataque no carbono com carga parcial negativa, assim substituição eletrofí-
lica (texto). O reagente que ataca é "amigo do elétron", ou seja, eletrofílico.
Alternativa e
I fI!] a:mmn [H17] O benzeno é um hidrocarboneto aromá-tico com alta estabilidade que pode ter seus átomos de
I hidrogênio substituídos por radicais, como exemplificado
a seguir.
Nas reações do benzeno e obedecendo às regras de
orientação aromática, temos que:
a) a alquilação do fenol forma o 2-metil-hidroxibenzeno.
b) a acilação do benzeno forma o álcool benzílico.
c) o metoxibenzeno tem um radical meta dirigente.
d) 2-metil-hidroxibenzeno e álcool benzílico são isôme-
ros de posição.
e) o metoxibenzeno é isômero de cadeia do álcool
benzílico.
a) (V)
OH OH
6 . ~CHA/C/ 3O + H;C-C/ ---4 O
b) (F)
o
11
A/C/3, O- C - CH,
tetona
c) (F) - O - CH
3
=> radical orto/para dirigente
d) (F) São isômeros de função.
e) (F) São isôrneros de função.
Alternativa a
~omplementares
m (UFF-RJ,adaptada) Quando uma reação química ocorre,
ligações existentes entre os átomos de uma molécula se
rompem, formam-se novas ligações e surgem novas mo-
léculas. Observe, então, oseguinte esquema reacional:
Y+ HBr
(11)
(111)
H3CCHp, A/C/3 Z+ HC/(IV)
a) Identifique, por meio de suas respectivas fórmulas
estruturais, os compostos X, Y, W e Z.
b) As reações representadas por 1,11,111 e IVsão reações
de su bstitu ição eletrofíl ica. Classifiq ue-as.
W(UPE)
Dissolveu-se 1,0 g de fenol em 1 mL de água, dentro
de um tubo de ensaio. Em seguida, resfriou--se a so-
lução com um banho de gelo. Depois, gota a gota, adi-
cionaram-se 6,0 mL de uma solução gelada de ácido
nítrico aquoso (1 : 1) e transferiu-se a mistura reacio-
nal para um erlenmeyer contendo 20,0 mL de água.
Os dois produtos isoméricos, de fórmula C6HsN03,
dessa reação foram extraídos com diclorometano em
um funil de separação e, posteriormente, purificados.
Adaptado de IMAMURA, Paulo M. e BAPTIS-
TELLA, Lúcia H. B. Nitração do fenol, um método em
escala semimicro para disciplina prática de 4 horas.
Química nova, 23, 270-272, 2000.
Em relação ao experimento relatado, é correto afirmar que:
a) um dos produtos da reação é um álcool saturado.
b) os isômeros produzidos são o o-nitrofenol e p-nitrofenol.
c) os produtos da reação são enantiômeros, contendo
anel benzênico.
d) dois isômeros geométricos cis-trans são produzidos
nessa síntese.
e) cada um dos isômeros produzidos possui uma ligação
amida em sua estrutura.
fEl (UFRN)Tiago, ao queimar a mão fazendo café, aplicou,
na região afetada, uma pomada de cor amarela intensa
à base de ácido pícrico. Por curiosidade, o rapaz pro-
curou conhecer um pouco mais sobre essa substância
medicamentosa. Em uma enciclopédia, encontrou que
o ácido pícrico é um derivado fenólico trissubstituído
obtido a partir da reação de fenol (C6HsOH)com o ácido
nítrico (HN03), em presença de ácido sulfúrico (HZS04)con-
centrado, cuja reação de obtenção estava expressa por:
H,SO, ) C H (NO) OH + 3H °
6 2 23 2
Ácido pícrico
Considerando-se o efeito de orientação dos grupos hidroxila
(- OH) e nitro (- NO) sobre o anel aromático na reação
de nitração total, pode-se afirmar que, entre os isômeros
a seguir, a fórmula estrutural correta do ácido pícrico é:
OH
ai o,N*NO,
N02
OH
c)
o,N*NO,
'N0
2
OH
d)
~NO,
OzN NOz
lI! (UFPB)Quando os derivados do benzeno sofrem reações de
substituição no anel aromático, os grupos ligados ao anel
influem na formação dos produtos, agindo como orienta-
dores das posições onde ocorrerão as substituições. Nes-
se sentido, se você é um químico e está trabalhando em
uma indústria que deseja sintetizar o composto A (figura
a seguir), utilizando o benzeno como material de partida,
proponha uma sequência adequada de reações para a ob-
tenção desse composto. Justifique sua resposta.
°II
)Q>-C-CH3
C/ A
1 2 3 4 5
H3C- CH2 - íH- CH2 - CH3
CH36
O hidrogênio mais facilmente substituível por halogênio I
está situado no carbono de número: ' D (UFPR)Considerando a reação de halogenação do metil-
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 6 butano em presença de luz e cloro, responda:
a) Quaisasfórmulas dos derivados monoclorados obtidos?
b) Dos produtos obtidos, quais os que apresentam
isômeros ópticos? Dê nomes a eles e justifique sua
resposta.
UAREFA PROPOSTA
o Para se obtertetracloreto de carbono a partir do metano,
deve-se fazer reagir esse gás com:
a) 4 moi de cloro.
b) 3 moi de cloro.
c) 2 moi de cloro.
d) 1 moi de cloro.
e) cloreto de hidrogênio.
D (Cesgranrio) No 3-metilpentano, cuja estrutura está re-
presentada a seguir:
IJ (PUC-MG)Qual o produto principal da reação de substi-
tuição apresentada a seguir?
a) Cioreto de isobutila.
b) 1,1-diclorobutano.
c) 1,2-diclorobutano.
d) 2-metil-2-cloropropano.
11 (PUC-SP)A equação CH4 -> • CH3 + • H está indicando:
a) formação de íon. d) reação de heterólise.
b) reação de adição. e) reação de substituição.
c) reação de homólise.
O (UECE)O produto orgânico obtido preferencialmente na
monocloração do 2,4-dimetilpentano é o:
a) 1-cloro-2,4-dimetilpentano.b) 5-cloro-2,4-dimetilpentano.
c) 3-cloro-2,4-dimetilpentano.
d) 2-cloro-2,4-dimetilpentano.
n (Fuvest-SP)A reação do propano com cloro gasoso, em
presença de luz, produz dois compostos rnonodorados.
Na reação do cloro gasoso com 2,2-dimetilbutano, em
presença de luz, o número de compostos rnonoclorados
que podem ser formados e que não possuem, em sua
molécula, carbono assimétrico é:
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5
o (IFGO)A cloração de alcanos é um método sintético para
a preparação de cloretos de alquila. Desconsiderando a
isomeria óptica, o akano de peso molecular 114 que
apresenta 4 derivados rnonoclorados é o:
a) 2,2,4-trimetilpentano.
b) 2,4-dimetilpentano.
c) 2,3-dimetilbutano.
d) 3-metil-hexano.
e) 2-metilpentano.
11 (Mackenzie-SP)A reação de halogenação de alcanos é uma
reação radicalar, sendo utilizado aquecimento ou uma luz
de frequência adequada para que a reação ocorra. Essa
reação comumente produz uma mistura de compos-
tos isoméricos, quando o alcano possui mais de uma
possibilidade de substituição dos átomos de hidrogênio.
O exemplo a seguir ilustra uma reação de monocloração
de um alcano, em presença de luz, formando compostos
isoméricos.
Assim, ao realizar a monocloração do 3,3-dimetil-hexa-
no, em condições adequadas, é correto afirmar que o
número de isômeros planos formados nessa reação é:
a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7
[TI] (UFRJ)OS radicais livres, grandes inimigos da pele, são
formados quando há exposição excessiva ao sol. A forma-
ção desses radicais envolve um diferente ganho de ener-
gia e, por isso, eles apresentam estabilidades diferentes.
O gráfico a seguir apresenta a comparação da energia
potencial dos radicais t-butila e isobutila formados a
partir do isobutano.
m (UFPA) As reações de bromação e cloração de alcanos
ocorrem via mecanismo radicalar. Casoo produto dessas
reações tenha um centro quiral, então será obtida uma;
mistura racêmica. Por exemplo, a cloração radicalar do Assinale a alternativa que corretamente apresenta os
n-butano produz uma mistura racêmica de 2-clorobuta- produtos e o tipo dessa reação.
no, com 71% de rendimento. Já a bromação do n-butano S04
produz uma mistura racêmica de 2-bromobutano com a) ~ + N02 + H20 + H2' eliminação
98% de rendimento. Nesse caso, o maior rendimento em N02mistura racêmica da bromação é devido à: ~
b) + H20, adiçãoa) maior estabilidade do carbocátion secundário forma-
do durante a reação de cloração. OH
b) menor reatividade do radical de bromo formado c) ~ + HN02, adição
durante a reação de bromação. .NO
c) maior estabilidade do radical alquila primário forma- ~ 2 b . ._
_ _ d) + H ° su snturçao
do durante a reaçao de bromaçao. 2 '
d) menor reatividade do radical de cloro formado du- • .
_ d I - I m (F.Carlos Chagas-BA) Observe os compostos a seguir:
rante a reaçao e c oraçao.
e) maior reatividade do radical de bromo formado I
durante a reação de bromação.
ImDlI'!ml [H24] As reações a seguir são exemplos de rea- :
ções de substituição em derivados de ácidos carboxílicos.
/0
I. H3C-CH2-C + NH3.....•
"CI
CH3
I
CH H3CCHSH2+ H·
1
3
/
H,c~CH,:: . "H)98 kcal . rnol "
fJ.Ho = +91 kcaV
. H3CCHCH3
I
CH3
a) Qual dos dois radicais é o mais estável? Justifique sua
resposta.
b) Qual é a fórmula estrutural do composto resultante i
da união dos radicais t-butila e isobutila?
(8)
/0
11. H3C-CH2-C
"CI
As letras A, B e C podem ser corretamente classificadas I
e substituídas por: I
a) Haleto Amida Propanal
b) Haleto Amina Propanol
c) Haleto de ácido Amida Propanona
d) Haleto Cetona Propenóxi
e) Haleto de ácido Amida Ácido propanoico
m (UECE)°benzeno, um dos principais hidrocarbonetos aro-
máticos, é substância usada como solvente (de iodo, enxo-
fre, graxas, ceras etc.) e matéria-prima básica na produção
de muitos compostos orgânicos importantes como fenol,
anilina, trinitrotolueno, plásticos, borracha sintética e tin-
tas. Pode reagi r com ácido nítrico nas seguintes condições:
a)
CI
b) 9"NO, e)
CI
c) o,N*NO,
CI
Pela cloração do benzeno, seguida de uma nitração e
outra nitração, obtém-se, preponderantemente, qual
dos compostos apresentados?
m (ITA-SP) A nitrocelulose é considerada uma substância
química explosiva, sendo obtida a partir da nitração da I
celulose. Cite outras cinco substâncias explosivas sinteti- I
zadas por processos de nitração. I
m (U.F.Pelotas-RS)O DDT(da sigla de dicloro-difenil-tricloroeta-
no) foi o primeiro pesticida moderno, tendo sido largamente I CH3
usado após a Segunda Guerra Mundial. Analise a equação I rA AICl
3
6
química de síntese do DDTejUlgoUe(Vou F)os itensa seguir. I g+A ----=-----+. O
-0\\ h H2S04('Qj2C1 r ~ + Cl
3
C _/ ~,====~
- (e) '" H
(e)
m (PUC-PR)A reação do metilbenzeno (tolueno) com HN03 em
presença de catalisadorfornecerá como principal composto:
a) somente o l-metil-3-nitrobenzeno.
b) somente o l-metil-2-nitrobenzeno.
c) somente o l-metil-4-nitrobenzeno.
d) mistura do l-metil-2-nitrobenzeno e l-metil-3-nitrobenzeno.
e) mistura do 1-metil-2-nitrobenzenoe 1-metiI4-nitrobenzeno.
I]J (U. F.Santa Maria-RS) Observe as equações de reações de
substituição eletrofílica em compostos aromáticos:
© + Brz
Benzeno
OH
© + 3Brz
Fenol
feBr,
A + HBr
H,O/W
B + 3HBr
Os nomes corretos dos produtos A e B são, respectivamente:
a) 1,4-dibromobenzeno e 4-bromofenol.
b) 1,2,3-tribromobenzeno e 2-bromofenol.
c) 5-bromobenzeno e 2,4-dibromofenol.
d) 1,2-dibromobenzeno e 1,1 ,3-tribromofenol.
e) bromobenzeno e 2,4,6-tribromofenol.
i. O nome de um dos reagentes é clorobenzeno.
li. Quando a reação atingir o equilíbrio, as concentra-
ções dos reagentes serão iguais a zero.
111. O acido sulfúrico age como um catalisador. I
IV. O nome do DDT segundo a IUPAC é 1,1,1-tricloro-
-2,2-bis(p-clorofenil)etano.
V. Esta reação é classificada como substituição nucleo-
fílica aromática.
I
I m (UFCE)O orto-hidroximetilbénzeno não reage com ácido
I etanoico, mas reage com cloreto de acetila. Qual o nome
do composto orgânico produzido dessa reação?
a) Formiato de orto-toluíla.
b) Acetato de orto-toluíla.
c) Propianato de orto-toluíla.
d) Acetato de fenila.
e) Um composto diferente dos anteriormente citados.
fIi] (Fuvest-SP,adaptada) Considere o esquema simplificado
I de produção de anilina a partir do benzeno.
O ,;,~ç,o·8 ~·8
Nesseesquema,A, B eX correspondem, respectivamente, a:
a) HNOz, Hz e red ução.
b) HN03' Hz e redução.
c) HN03, Hz e oxidação.
d) NOz, HP e hidrólise.
e) HNOz, HzO e hidrólise.
Observação: Em compostos orgânicos, oxidação é o au-
mento de átomos de oxigênio e redução é o aumento de
átomos de hidrogênio.
m (UFRJ) OSnitrotoluenos são compostos intermediários
importantes na produção de explosivos. Os mononi-
trotoluenos podem ser obtidos simultaneamente, a
partir do benzeno, através da seguinte sequência de
reações:
+ produto inorgânico
a) Escreva a fórmula estrutural do composto A e o nome
do composto B.
b) Identifique o tipo de isomeria plana presente nos três
produtos orgânicos finais da sequência de reações.
(
Reação 1
O O
fH~ifH+
1,3-butadieno Propenal
(dienófilo)
Compostos com duplas-ligações entre átomos de carbo-
no podem reagir com HBr, sob condições adequadas,
como indicado:
Reação 2
CH3I
Br-C-CHI 3
CH3
Considerando os compostos 1,11 e 111, cuja estrutura mo-
lecular é mostrada a seguir:
o
~(H, ~CH3
O
II
III
e considerando que os compostos que reagem com III
para formar I e II são os dienófilos IVe V, respectivamen-
te, escolha a alternativa correta.
a) A reação (2) com o composto 11 provoca a formação
de um carbono assimétrico.
b) Um dos três compostos, I, II e 111, apresenta isomeria
geométrica.
c) Na fórmula estrutural do produto obtido quando o
composto I sofre a reação (2), o número de átomos
de carbono assimétricos formados é 2.
d) O dienófilo V apresenta isomeria plana.
e) Os dienófilos IV e V são isõmeros constitucionais .
m (Fuvest-SP)A adição de HBr a um alceno pode conduzir
a produtos diferentes, caso, nessa reação, seja emprega-
do o akeno puro ou o alceno misturado a uma pequena
quantidade de peróxido.
CH3
I
H C -C - CH
2 I I 3
H Br
CH3
peróxido I
, H C- C- CH
Z I I 3
Br H
a) O 1-metilciclopenteno reage com HBr de forma
análoga. Escreva, empregando fórmulas estrutu-
rais, as equações que representam a adição de
HBr a esse composto na presença e na ausência
de peróxido.
b) Dê as fórmulas estruturais dos rnetilciclopentenos
isoméricos (isõmeros de posição).
c) Indique o rnetikiclopenteno do item b que forma,
ao reagir com HBr, quer na presença, quer na au-
sência de peróxido, uma mistura de metilciclopen-
ta nos monobromados que são isõmeros de posição.
J ustifiq ue.
fI] a:mn [H17] Assim como ocorre nos alcenos, os alcinos
podem sofrer hidratação com a adição direta de água,
catalisada por íon mercúrio (11), produzindo um composto
que segue a regra de Markovnikov. Dessemodo é formado
um composto instável, quetem como produto final uma
cetona ou um aldeído. O produto obtido da hidratação
catalisada por íon mercúrio (11) do but-1-ino é:
a) butanal.
b) butanona.
c) 2-metilpropanal.
d) 3-metilbutanona.
e) butan-t-ol.
Vá em frente
...
f2 ACESSE
http://super.abril.com.brlsaude/margarina-mais-saudavel-manteiga·620246.shtml (acessoem 12 fev. 2015)
Neste artigo você conhecerá algumas propriedades da margarina e da manteiga e poderá avaliar qual é mais saudável para o nosso organismo.
~abarito
Capítulo 1
Complementares
9. a
10. Soma = 5 (01 + 04)
11.a
12. ~
I ~ 1,3 butadieno
Explicação,
21. e 22. c
23. e 24. d
II ~ 1,2 butadieno
Tarefa proposta
1. d 2. e
3. Ocorre isomeria de posição.
CI
~
CI
o-diclorobenzeno
ou 1,2-diclorobenzeno
m-diclorobenzeno
ou 1,3-diclorobenzeno
CI
p-diclorobenzeno
ou 1,4-diclorobenzeno
4. a
CH2/"-:.
5. a) H2C CH2 "" ciclopentano
I I
H2C - CH2
b) Uma das possibilidades:
H2C = CH - CH2 - CH2 - CH3 "" pent-1-eno
6. b 7. b
8. c 9. b
10. a) Compostos 2 (propanona) e 3 (propanal), isõmeros de função.
b) Composto 1 (propano). Justificativa.
11.d 12. b
13. a 14. a
15. b 16. e
17. b 18. b
19. b 20. c
21. b
22.
cis-pent -3-enona trans-pent- 3-enona
23. c 24. c
Capítulo 2
Complementares
9. b 10. b
11. a)
H
I
H N-C-CH
2 I 3
~
b) Remédio A. Explicação.
12. Fórmula molecular = CSH'20
Carbono assimétrico = composto 2
*H C-CH -CH-CH -OH
3 2 I 2
CH)
21.e
22. Estrutu ras A e D.
23. v-v
24.d
Tarefa proposta
1. e
2. b
3. c
4. e
5. Soma = 10 (02 + 08)
6. b
7. a) H
3
C-0-CH
2
-CH
3
metoxietano
OH
I
CH2 - CH2 - CH)
propan-l-ol
OH
I
H/-CH -CH)
propan-2-ol
b) Não. Justificativa.
8. e 9. a
10. a)
/0
H C-CH -C
) 2 ""
OH
Ácido propanoico
Isômeros ~
CI
I /0
HC-CH -C
I 2 ""OH
CI
CI
I /0
H C-C-C
J I ""OH
CI
b) Ácido 2,3-dicloropropanoico
11. a)
H" /CH3
C~C
-/ -,
H C~C ~H H
3 I
OH
tsõrnero trons
b) Isomeria óptica. Justificativa.
12. e 13. d
14. a) Função álcool (hidroxila ligada em átomo de carbono saturado).
b} ~IOH
15. c
16. V - V - F- F - F
17. a) C2sH4S02
b) Fenol e éter cíclico.
c) Um carbono quiral, considerando o radical - C'6H3J com
cadeia normal.
18. e 19. a
20. b 21. d
22. V- F- V - F - F - V
23. a) 4 ca rbonos assimétricos e 16 isômeros optica mente I
ativos.
b) Isomeria de função. I
C) íHzOH HOsHi I
(=0 0=) !
I I
HO-(-H H-)-OH
I I
H-(-OH HO-)-H
I I
H-( -OH HO- )-H
I I
CHpH HO,H)
(-) frutose frutose (+)
24.b
~ Capítulo 3
Complementares
9. d
10.d
11. c
12.e
BrY~©J
b) I ~ sulfonação
11 ~ halogenação
111 ~ nitração
IV~ alquilação
22.b
I 23. c
I HC O3" ,/
C-- © +HCII O: ,/124• ©+ HJC~C
I "CI
!
HC °3" ,/
C© +CI~CI H C °3" ,/____ C + HCI
~
CI
Tarefa proposta
1. a
2. c
3. d
4. c
5. d
6. b
7. a
8. a)
4H C~CH~CH ~CH +4C1~ CI ~
3 I 2 3
CH3
CI H
À I I.
~ H/ ~ T ~ CH2 ~ CH3 + HJC ~ TH ~ I ~ CH3 +
CH3 CHJ CI
H
I .
+ H C ~ c*~ CH ~ CH + H C ~ CH ~ CH ~ CH + 4H ~ CI
21 I 2 3 3 I 2 I 2
CI CH3 CH3 CI
b) H C ~ CH ~ CH ~ CH - 2-cloro-3-metilbutano
3 I I 3
CHJ CI
H C ~ CH ~ CH ~ CH - t-cloro-z-metilbutano
2
1
I 2 3
CI CH3
Os dois compostos apresentam carbono quiral.
I 9. d
10.a) Radical r-butila. Justificativa.
CH3
I
b) H C - C - CH - CH - CH
3 I 2 I 3
CH3 CH3
11. b
12.e
13.d
I 14. b
1
15. e
16. e
17.
Trinitroglicerina (TNG)
(trinitrato de glicerila)
Trinitrot~lueno (TNT) Ácido pícrico
O-NOI 2
CH2
NOz I-©L ° N-O-C-C-C-O-NOz 2O H2 I H2O N NO CH
I 2
0-N02
Tetranitrato de
pentaeritrol (PETN)
Trinitrobenzeno
N02
I
N
/"-.
H2C CH2
I IN Nr >:»>.
OzN C NOzH2
Ciclotrimetileno·
trinitroamina
(RDX)
18.V-F-V-V-F 20. b19. e
CH3
21.a) © +~3C-C! -+ r6 +H-C/
A
B = Ácido nítrico 33%
b) Apresentam isomeria de posição.
22. a
23. a) 5equência I. Justificativa.
b) A. H,c(H),~(H),cH,
503H
24.d
Capítulo 4
Complementares
9. a
10.
C/ C/
I I
HC=C-CH +2(/ -+HC-C-CH
3 z I I 3
C/ C/
1,1,2,2·tetracloropropano
b) 0+ Br-Br -+CXBr
Br
12. c
I
21.a
I 22. b
23.e
24. a) As equações são:
HzC=CH - CH
3
+ H
2
50
4
-+
+ H-O H-+ H C- CH- CH + H 50
3 I 3 2 4
OH
rrooan-z-ot
b) H C-CH -CH <
3 I 3 Álcool isopropílico
OH
Tarefa proposta
1. b 2. a
3. e 4. e
5. c 6. a
7. c
I 8. a)
trans
C/ C/
I I
HC=CH + C/-C/ --> HC= CH eis
b)
C/ C/
I I
HC=C- CH3+ C/- C/ --> HC= C- CHJ
trans
eis
c) HC=C- CH - CH + CI- CI -+ •I 3
CH3 CI CI-. /
C=C
H/ "CH(CH)E 32H" /CI
C=C
(// "CH(CHJ2
Z
CI CI
I I
-+ HC = C- CH - CHI 3
CH3
9.
a) Progesterona ~ 2 cetonas
Testosterona ~ 1 cetona e 1 álcool
b)
10.c
11.V-V-F-V-V
1Z.e
13.c
14. C
15. b
16. d
17. d
18. d
19. a)
,,/,11
C=C + HCI_ -C-C-/,,, 1 1
Reação de adição H CI
CH
3
C mais hidrogenado CH
3
1 r> 1 H
b) H C - C - C= CH + HCI ----> H C - C - C - CH
J /1 H Z 3 1 1 J
C"""",'o CH3 CH3 CI
20. a)
b)
C) Eti Ibenzeno.
Z1.b
22. a
, 23.a) 2; + HB'----:c:-S""7em~-+H3)0H
peróxido ' U2; mo. H,CX>r
+ HBr -p""'e""7róx-idT-:-o-+'U
C) 3·metilciclopenteno. Justificativa.
24.b