20192-GQI-135-Apostila-completa-Prof-Sergio-Scherrer-Thomasi

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GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 
 
 
Departamento de Química 
 
 
Atualização – 2019 / 2 
 
 
 
Apostila de 
GQI 135 – QQUUÍÍMMIICCAA OORRGGÂÂNNIICCAA 
 
 
Aula 01 – Introdução à química orgânica 
Aula 02 – Nomenclatura IUPAC – Alcanos, cicloalcanos, alcenos e alcinos 
Aula 03 - Reações de alcenos e alcinos 
Aula 04 - Hidrocarbonetos aromáticos 
Aula 05 - Estereoquímica 
Aula 06 - Haletos orgânicos 
Aula 07 - Alcoóis, fenóis e éteres 
Aula 08 - Aminas 
Aula 09 - Aldeídos e cetonas 
Aula 10 - Ácidos carboxílicos 
Aula 11 – Derivados de ácidos carboxílicos 
 
 
 
Prof. SSéérrggiioo SScchheerrrreerr TThhoommaassii 
e-mail = sergio.thomasi@dqi.ufla.br 
 
 
 
 
2 
GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
GQI 135 – Química Orgânica. 
Aula 01 – Introdução à química orgânica 
Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 
Parte 1 – Revisão da química orgânica do ensino médio e introdução à química orgânica da graduação. 
 
 Uma fórmula estrutural mostra todos os átomos presentes em uma molécula, bem como as ligações que 
conectam os átomos entre si. A fórmula estrutural do etanol, cuja fórmula molecular é C2H6O, por exemplo, mostra 
todos os nove átomos e as oito ligações que os conectam. 
 
C C
H
H
H H
H
O H
Etanol 
 
 O modelo de Lewis das ligações (GQI 101, GQI 144 ou GQI 165 – Química Geral) nos possibilita ver como o 
carbono forma quatro ligações covalentes que podem ser várias combinações de ligações simples, duplas e triplas. 
Além do mais, de acordo com o modelo de repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), os ângulos 
de ligação mais comuns em torno dos átomos de carbono são aproximadamente 109,5o, 120o e 180o para as 
geometrias tetraédricas, planares e lineares, respectivamente. A seguir, vários compostos que contêm carbono 
ligado a hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e cloro. Para esses exemplos, vemos o seguinte: 
 
C C
H
H
H H
H
H C C
H
H H
H
C CH H
C C
H
H
H H
H
Cl
C O
H
H
H
H C
H
H
O C N
H
H
H H
H
C NH
Etano Etileno Acetileno Cloroetano
Metanol Formaldeído Metilamina
Cianeto de hidrogênio
(ângulos de ligação de 109,5
o
) (ângulos de ligação de 120
o
) (ângulos de ligação de 180
o
)
(ângulos de ligação de 109,5
o
) (ângulos de ligação de 120
o
)
(ângulos de ligação de 180
o
)(ângulos de ligação de 109,5
o
)
(ângulos de ligação de 109,5
o
)
 
 
• O hidrogênio (H) normalmente forma uma ligação covalente e não tem pares de elétrons livres não 
compartilhados. 
• O carbono (C) normalmente forma quatro ligações covalentes e não tem pares de elétrons não compartilhados. 
• O nitrogênio (N) normalmente forma três ligações covalentes e tem um par de elétrons não compartilhados. 
• O oxigênio (O) normalmente forma duas ligações covalentes e tem dois pares de elétrons não compartilhados. 
• Um halogênio [flúor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e iodo (I)] normalmente forma uma ligação covalente e tem três 
pares de elétrons não compartilhados. 
 
Um artifício extremamente importante em química orgânica: REPRESENTAÇÃO DE MOLÉCULAS EM FÓRMULAS DE 
LINHAS. 
 
 Na química orgânica, uma molécula pode ser representada de várias formas diferentes. Existe a chamada 
“fórmula de pontos” que basicamente é a estrutura de Lewis que você aprendeu em GQI 101 e existe a fórmula de 
traços, que mostra as ligações covalentes entre os átomos por traços. As moléculas desta página estão todas 
representadas por fórmula de traços. Existe também a fórmula condensada, que basicamente mostra quais átomos 
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GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
a molécula possui e em que ordem eles estão conectados e, por fim, a fórmula de linhas: a mais importante para o 
estudo da química orgânica de graduação. O quadro abaixo mostra diferentes formas de representar um mesmo 
composto orgânico. O composto em questão é o butan-2-ol, e tem a fórmula molecular C4H10O. 
 
Representação 
CCC C
O
H
HH
H
H
H
H
H H
H
 
CCC C
O
H
HH
H
H
H
H
H H
H
 
CH3CH2CHOHCH3 
 ou 
H3CCH2CHOHCH3 
 
OH 
Fórmula (nome) Fórmula de pontos 
(Estrutura de Lewis) 
Fórmula de traços Fórmula condensada Fórmula 
de linhas 
 
 E como desenhar moléculas através de fórmulas de linhas? 
 Nessas estruturas, cada vértice (ou cada ponto) em uma linha é tido como um átomo de carbono. Os 
hidrogênios unidos aos carbonos não são exibidos de forma explícita em uma representação de linhas. Mas como 
cada carbono é presumivelmente neutro, a menos que uma carga esteja escrita de forma explícita na estrutura, esse 
método de desenhar estruturas supõe que você possa fornecer mentalmente o número de hidrogênios unidos a 
cada carbono, fazendo com que o número total de ligações de cada carbono seja igual a quatro. Então, se um 
carbono neutro é exibido tendo duas ligações a outros átomos de carbono, então ele também deve estar ligado a 
dois hidrogênios tradicionais que não são exibidos. Abaixo a representação do composto iso-hexano. 
 
C
C
C
C
C C
H
H
H
H
H H
H
H
H
H H
H H
H
Estrutura de Lewis completa (fórmula de traços)
CH3(CH2)2CH(CH 3)2
Estrutura condensada Fórmula de linhas 
 
 As regras gerais para representação em fórmula de linhas são: 
• Cada vértice da “figura” é tido como um átomo de carbono. 
• As extremidades (pontas) das linhas são consideradas átomos de carbono também. 
• Todos os hidrogênios unidos aos elementos não carbônicos (como N, O, S, e daí por diante) devem ser exibidos 
de forma explícita. 
• Presume-se que todos os átomos sejam neutros a menos que uma carga específica seja exibida. 
 
Na figura a seguir, alguns exemplos para que você possa compreender a forma de se desenhar fórmula de 
linhas. 
 
N
H H
O
H
O
O
C
C
C
C
C
C
H H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
C
N
H C
C
H
O
H
H H
H H
H H
C CC
C
C
C
H
H
H
H
H H
H
H
H
H
O
C
C
C
O
C
C
CH
H
H
H H
H
HH
H
H
H
H
ou
NH2 OH
=
=
=
=
 
1. Baseado nas informações que você acabou de ler, responda as questões propostas a seguir. 
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a) Abaixo estão apresentadas versões simplificadas de fórmulas de traços para vários compostos orgânicos. Desenhe 
a fórmula de linhas para cada um deles. 
 
CH
CH
CH3
CH3
CH3
CH3
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
C
CH3
CH
CH
CH3
OH
CH3 CH3
CH3
C CCH2 C
CH3
CH3
Br
CHCH3
Cl
C
CH2
C
CH3
CH2
NH2
CH3
CH2
N
CH3
H
C
C
CH2
CH2
CH
O
CH3
C
H
H
C
CH
C
CH
CH2
O
CH
CH2
CH3
CH3
CH
CH3CH3
H
H
N
CH3
C
CH2
O
CH2
CH2
CH3CH3
C
C
C
C
C
C
CH
O
O
H
H
CH3
CH3
H
H
H
C C CH
CH2
CH2
C
C
CH2
CH3
CH3
CH3
H CH2
N H
H 
b) Escreva a fórmula molecular para cada um dos compostos apresentados no item anterior (a). 
 
2. Uma cadeia carbônica é uma estrutura formada por átomos de carbono ligados entre si, podendo haver, entre 
dois átomos de carbono, um átomo de outro elemento, que recebe o nome de heteroátomo. Aponte nas moléculas 
apresentadas abaixo se existe algum heteroátomo em suas estruturas de linha. 
a) OH b) 
OH
OH
 c) O d) 
OH
 e) 
N
H
 
 
f) 
OH
N
H
 g) 
OHO
O
O
 h) 
N O
H
NH2 i) 
O
O
 j) 
NCl
N
 
 
3. Os átomos de carbono em uma cadeia carbônica podem ser classificados de acordo com a localização nessa 
mesma cadeia. Um átomo de carbono pode ser primário, quando se liga, além de outros átomos, a apenas outro 
átomo de carbono. Normalmente são os átomos nos extremos da cadeia. Um átomo de carbono pode ser 
secundário, quando se liga a dois outros átomos de carbono. Um átomo de carbono pode ser terciário, quando 
aparece ligado a três outros átomos de carbono. E, por fim, ele pode ser quaternário quando se liga a quatro outros 
átomos de carbono. Abaixo, um exemplo nas moléculas de butano (esquerda) e 2,2,4-trimetilpentano (direita). 
 
Carbono secundário
Carbono secundário
Carbono primário
Carbono primário
Carbono terciário
Carbono quaternário
 
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Baseado nisso, classifique cada átomo de carbono das moléculas a seguir em primário, secundário, terciário ou 
quaternário. 
a) b) 
OH
 c) 
O
 d) 
OH
 
e) 
O
O
O f) 
N
O
H g) 
N
OH
O O h) 
O O
 
 
HIBRIDIZAÇÃO 
 
 A molécula do metano (CH4) é tridimensional, estando o átomo de carbono no centro de um tetraedro 
regular imaginário e os quatro átomos de hidrogênio nos vértices desse tetraedro, conforme a figura A,a seguir. 
Passemos agora do metano (CH4) para o homólogo seguinte— o etano (C2H6 ou CH3-CH3). A forma da molécula do 
etano pode ser representada pela união de dois tetraedros por um vértice, como mostramos na figura B. Nessa 
estrutura, admite-se que os tetraedros possam girar ao longo do eixo que passa pelos dois átomos de carbono. Os 
modelos abaixo também nos dão uma boa idéia da estrutura do etano: 
 
 
 
 
 
 Veja que, em virtude dos ângulos de 109°28’ existentes entre as valências do carbono, as moléculas dos 
alcanos superiores têm estrutura em ziguezague. É por esse motivo que as moléculas dos alcanos são representadas, 
simplificadamente, por meio de uma linha em ziguezague. 
 
Orbitais híbridos sp3 
 
 Uma teoria moderna das ligações químicas é a chamada teoria dos orbitais moleculares. Segundo essa teoria, 
a formação do metano (e também dos demais alcanos) obedece às seguintes idéias: 
 
• os quatro elétrons da camada de valência do carbono (camada 2s 2p), conforme a figura A a seguir, se rearranjam, 
dando origem a quatro orbitais híbridos, denominados sp3, que são equivalentes entre si e orientados para os 
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vértices de um tetraedro regular imaginário, tal qual nos diz a teoria do carbono tetraédrico (daí o nome hibridação 
tetraédrica ou tetragonal para o sp3); 
• esses orbitais sp3 começam a atrair os orbitais s dos hidrogênios (figura B), até formarem os orbitais moleculares  
( é a letra grega minúscula chamada sigma), conforme a figura C. De maneira mais completa, devemos chamar esse 
orbital molecular de s-sp3, já que ele nasceu da interpenetração dos orbitais s (do hidrogênio) e do sp3 (do carbono). 
 
 
 
 Ao passarmos do metano para o etano (CH3-CH3) teremos a situação representada na figura D para os 
orbitais moleculares: 
 
 
 
Orbitais híbridos sp2 
 
 A teoria dos orbitais moleculares explica a ligação dupla C=C com as seguintes idéias: 
 
• apenas três elétrons da camada de valência do carbono (camada 2s 2p), conforme a figura A a seguir, se 
rearranjam, dando origem a três orbitais híbridos, denominados sp2, equivalentes entre si, situados num mesmo 
plano e separados entre si por ângulos de 120° (daí o nome de hibridação trigonal para o sp2). O quarto elétron 
permanece num orbital do tipo p e fica em posição perpendicular ao plano dos três orbitais sp2, conforme figura B a 
seguir; 
 
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• a formação dos orbitais híbridos sp2, do modo que explicamos, ocorre somente no instante da formação da ligação 
dupla. Nesse exato momento, dois átomos de carbono assumem a hibridação sp2, aproximam-se e unem-se, 
conforme o esquema a seguir: 
 
 
 
 
 
Veja que ocorre: 
• a ligação entre um orbital sp2 do 1º átomo com um orbital sp2 do 2º átomo (figura C), formando o orbital molecular 
sp2-sp2 (figura D); 
• a ligação do orbital p do 1º átomo com o orbital p do 2º átomo (figura C), formando o orbital molecular π (figura 
D); o orbital π se assemelha a uma nuvem eletrônica, situada “acima” e “abaixo” do plano da ligação dupla (na figura 
D, que representa a molécula CH2=CH2, veja que há duas nuvens, que representam um único orbital π). O que 
acabamos de explicar vale para todos os compostos com ligações duplas, C=C, e servirá para explicar o 
comportamento desses compostos. 
 
Orbitais híbridos sp 
 
 A teoria dos orbitais moleculares explica a ligação tripla CΞC com as seguintes idéias: 
 
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• dois elétrons da camada de valência do carbono (camada 2s 2p), conforme a figura A a seguir, se rearrajam, dando 
origem a dois orbitais híbridos denominados sp, equivalentes entre si, situados sobre a mesma reta e opostos entre 
si, ou seja, separados por um ângulo de 180° (daí o nome de hibridação diagonal); 
• os dois elétrons restantes permanecem em orbitais do tipo p e ficam em posições perpendiculares entre si e 
também perpendiculares aos orbitais sp, conforme a figura B. 
 
 
 
 
• a formação dos orbitais híbridos sp ocorre somente no instante da formação da ligação tripla (exemplo do 
acetileno). Nesse instante, dois átomos de carbono assumem a hibridação sp, aproximam-se e unem-se, conforme o 
esquema a seguir: 
 
 
 
 Sendo assim, ligando os átomos de carbono da molécula HCΞCH, temos: 
 
• uma ligação , central, mais forte e formada pela interpenetração de dois orbitais sp (um de cada carbono); 
• uma ligação π, mais fraca, situada no “plano vertical”, “acima e abaixo” da ligação ; 
• outra ligação π, também fraca, situada no “plano horizontal”, “na frente e atrás” da ligação . 
 
 Ligando os carbonos aos hidrogênios, temos ligações , formadas pela união do orbital sp de cada carbono 
com o orbital atômico s de cada hidrogênio. 
 No final, teremos o modelo simplificado da molécula HCΞCH, que mostramos abaixo, no qual os quatro 
átomos estão unidos por ligações , todos situados sobre um eixo central; e, nessa disposição, os dois átomos de 
carbono ficam “envolvidos” pelos orbitais π, lembrando algo como uma nuvem eletrônica. 
 
4. Um átomo de carbono está hibridizado em sp3 quando faz 4 ligações simples (sigma – δ). Um átomo de carbono 
está hibridizado em sp2 quando faz três ligações simples (sigma – δ) e uma ligação dupla (pi – π). Um átomo de 
carbono está hibridizado em sp quando faz duas ligações simples (sigma – δ) e duas ligações duplas (pi – π). O 
esquema abaixo dá uma ideia geral a respeito das informações apresentadas. 
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C CC 



 






sp
3
sp
2
sp 
 
Indique a hibridização de cada átomo de carbono apresentado nas moléculas a seguir. 
 
a) b) c) 
NH
 d) O
O
 e) 
O
 f) 
S
O 
 
5. Desenhe os orbitais moleculares que explicam as formações das ligações nos compostos apresentados a seguir: 
 
a) CH4 b) H3C-CH3 c) H2C=CH2 d) H-CΞC-H 
 
6. A fórmula molecular de um composto representa apenas os tipos e a quantidade de átomos que entram na sua 
constituição. Já a fórmula estrutural mostra, além disso, o arranjo dos átomos e a sequência de ligações entre eles, 
ou seja, ela informa exatamente como os átomos estão ligados entre si. Considere por exemplo, o composto de 
fórmula molecular C4H10. Nesse caso, é possível representar as seguintes fórmulas estruturais: 
 
e 
 
Esses compostos possuem a mesma fórmula molecular, mas, por suas fórmulas estruturais, fica evidente que as 
sequências em que os átomos estão ligados entre si são diferentes. Eles são, portanto, denominados isômeros 
constitucionais. Baseado nisso, desenhe todos os possíveis isômeros constitucionais que possuem as seguintes 
fórmulas moleculares: 
 
a) C3H8O b) C2H6O c) C4H10 d) C3H6 e) C4H9Br f) C5H12 g) C3H6Cl2 
h) C2H3Cl3 i) C2H4BrCl j) CH2O k) C2H7N l) CH3Cl 
 
Parte 2 – Cargas formais – Revisão rápida da QUÍMICA GERAL. 
 
 Uma coisa importante em química orgânica, principalmente para poder entender mecanismos de várias 
reações orgânicas, é saber identificar a carga formal dos átomos. Os elétrons têm carga negativa, então um átomo 
sem um ou mais elétrons tem uma carga positiva. Um átomo com um elétron a mais tem carga negativa. É 
extremamente importante saber determinar rapidamente a carga em qualquer átomo de uma dada molécula. A 
fórmula para identificar a carga formal em um átomo é: 
 
Carga formal = elétrons de valência – elétrons de valência do átomo ligado 
 
 Vamos analisar um exemplo. Qualseria a carga formal do oxigênio na molécula de água? O oxigênio tem 6 
elétrons na camada de valência (átomo livre). Para avaliar qual a carga formal do oxigênio na molécula de água, 
vamos “romper” mentalmente cada ligação que o oxigênio faz e imaginar que um elétron da ligação fica com o 
oxigênio e o outro elétron fica com o outro átomo. Veja: 
 
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GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
H
O
H
Molécula de água
H
O
HH
O
H= =
ligações cov alentes
pares de elétrons liv res
"Romper" mentalmente as ligações químicas
Oxigênio fica com 6 elétrons
Hidrogênios ficam com 1 elétron 
 
 Dessa forma, calculamos a carga formal do oxigênio na molécula de água, subtraindo o número de elétrons 
que o oxigênio tem na forma livre (6) pelo número de elétrons que ele tem quando ligado (6 também). Dessa forma, 
a carga formal do oxigênio na água é 0 (zero). Não é isso que acontece com o íon hidroxila. Qual seria a carga formal 
do oxigênio no íon hidroxila (OH)? 
 
Uma hidroxila
O HO H= =
ligação cov alente
pares de elétrons liv res
"Romper" mentalmente as ligações químicas
Oxigênio fica com 7 elétrons
Hidrogênio fica com 1 elétron
O H
 
 
 Assim, calculamos a carga formal do oxigênio na hidroxila, subtraindo o número de elétrons que o oxigênio 
tem na forma livre (6) pelo número de elétrons que ele tem quando ligado (7). Dessa forma, a carga formal do 
oxigênio no íon hidroxila é -1 (ou 1-). 
 Felizmente, com bastante prática, você rapidamente irá reconhecer certos padrões de diferentes átomos 
que indicarão se os átomos são neutros, têm carga positiva ou carga negativa. Por exemplo, se o carbono tem 4 
ligações, será neutro, se tiver três ligações, terá carga positiva e se tiver três ligações e um par de elétrons livre, terá 
carga negativa. Você poderá ver a verdade dessa generalização por conta própria inserindo as diversas configurações 
do carbono na fórmula geral dada acima nesta página. 
 Saber que um átomo de carbono neutro sempre tem quatro ligações permite que se dê uma rápida vista de 
olhos em uma molécula para identificar carbonos que não têm quatro ligações e, ao encontrar um, dizer: “Este 
carbono deve ter uma carga!”. Para o nitrogênio, procura-se ver quais átomos de nitrogênio não têm três ligações e 
um par de elétrons livre; para o oxigênio procura-se ver quais não têm duas ligações e dois pares de elétrons livres, e 
daí por diante. Assim não será necessário aplicar a fórmula a todos os átomos (embora você possa fazê-lo se quiser); 
basta olhar e ver quais átomos são diferentes da quantidade típica de ligações encontradas em torno de um átomo 
em forma neutra. 
 Os profissionais da química, na verdade, usam jargão específico para descrever padrões típicos de ligações 
dos átomos. O número de ligações em torno de um átomo neutro é conhecido como valência do átomo. O carbono é 
tetravalente (“tetra” indicando quatro), porque o carbono tem quatro ligações a outros átomos quando neutro; o 
nitrogênio é trivalente, porque tem três ligações a outros átomos (além de um par de elétrons livre) quando neutro; 
o oxigênio é bivalente porque tem duas ligações a outros átomos (além de dois pares de elétrons livres) em sua 
forma neutra, e os halogênios (elementos como flúor [F], cloro [Cl], bromo [Br] e iodo [I]) são monovalentes, porque 
têm uma ligação com outro átomo (além de três pares de elétrons livres) quando neutros. A tabela a seguir mostra 
um resumo de tudo isso que foi discutido neste tópico. 
 
11 
GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
C
N
O
X
X = F, Cl, Br e I
Átomo Neutro Catiônico Aniônico
C
N
O
X
C C
N N
O O
X X
 
 
7. Atribua a carga formal apropriada ao átomo em negrito em cada uma das seguintes estruturas. 
 
a) 
C
H
H
C
H
H
H
 b) 
CC
H
H
H
O
O
 c) 
C
H
H
H N
H
H
H
 d) 
O
H
H H
 e) 
C
H
H O
H
 
 
 
f) 
C
H
H
H
 g) 
C
H
H
H
O
H
H
 h) 
C
H
H
H
C
O
H
H
 i) 
C
N
H
CH3 CH3
CH3
 j) 
C
O
OC
CH3
CH3
NH H
H 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12 
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GABARITO 
1. a) b) 
OH
Br
Cl
NH2
N
H
O
O
N
O
OH
OH
NH2
 
OH
Br
Cl
NH2
N
H
O
O
N
O
OH
OH
NH2
C6H14 C6H12 C8H18O C7H10O
C8H18N2 C8H12BrCl
C12H22O
C7H15NO C9H12O2 C12H21N 
 
2. a) Não tem heteroátomo b) Não tem heteroátomo c) 
O
 d) Não tem heteroátomo 
e) 
N
H
 f) 
OH
N
H
 g) 
OHO
O
O
 h) 
N O
H
NH2 i) Não tem heteroátomo 
j) 
NCl
N
 
 
3. a) 
Primário
Primário
Secundário
Terciário 
 b) Primário
Secundário
OH
Quaternário
 
c) 
Primário
Secundário
Terciário
O
Terciário
Secundário
Secundário
Primário
Primário 
d) 
Secundário
TerciárioTerciário
Secundário
Primário
OH
Primário
 
13 
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e) Terciário
Secundário Primário
O
O
O
Primário
Secundário
Secundário
Primário
 
 
f) 
Terciário
Primário
Secundário
N
O
H
Primário
Primário
Primário
 
 
g) 
Terciário
Quaternário
Primário
Secundário
N
OH
O O
PrimárioPrimário
Primário
Primário
Secundário
Terciário
Terciário
Secundário
Terciário
Primário
 
4. 
a) 
sp
2
sp
3
sp
2 
 
b) sp2
sp
2
sp
2
sp
2
 
 
c) 
sp
2
sp
2
sp
2
sp
2
sp
2
sp
2
sp
2
NH
 
 
d) 
sp
2
sp
2
sp
3
sp
3
sp
3
O
O
 
 
e) sp
3
sp sp
3
sp
sp
2
O
 
 
f) 
sp
2
sp
sp sp
3
sp
3
sp
2S
O 
 
 
 
 
14 
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6. 
 
l)
H3C
N
CH3
H
H3C CH2 NH2
k)
C
H
Cl
H H
a)
b)
OH
OH
O
OH
O
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
Br
Br
Br
Br
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
Cl Cl
Cl
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl Br
ClBr
C
O
H H
c)
 
7. 
 
a) 
C
H
H
C
H
H
H +1
 b) 
CC
H
H
H
O
O
-1
 c) 
C
H
H
H N
H
H
H
+1
 d) 
O
H
H H
+1
 e) 
C
H
H O
H
-1
 
f) 
C
H
H
H
-1
 g) 
C
H
H
H
O
H
H
+1
 h) 
C
H
H
H
C
O
H
H
+1
 i) 
C
N
H
CH3 CH3
CH3+1
 j) 
C
O
OC
CH3
CH3
NH H
H
-1
+1
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
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GQI 135 – Química Orgânica 
Aula 02 – Nomenclatura IUPAC – Alcanos, cicloalcanos, alcenos e alcinos. 
Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 
Parte 1 - REGRAS DE NOMENCLATURA SISTEMÁTICA IUPAC PARA HIDROCARBONETOS. 
Todos os compostos formados unicamente por carbono e hidrogênio são chamados de hidrocarbonetos. Essa função 
é considerada fundamental na química orgânica, pois a partir dela teoricamente derivam todas as outras funções. 
Vejamos agora as regras de nomenclatura IUPAC para os diferentes tipos de hidrocarbonetos. 
 
1. Hidrocarbonetos de cadeia normal. 
Para esses hidrocarbonetos, a nomenclatura oficial é estabelecida de acordo com o esquema a seguir: 
PREFIXO indicativo do número de carbonos + INFIXO intermediário indicativo da natureza das ligações + SUFIXO 
indicativo da função orgânica (para hidrocarbonetos o sufixo é O). Veja o quadro abaixo: 
 
PREFIXO indicativo do número de C 
da cadeia carbônica 
INFIXO indicativo da natureza das 
ligações 
SUFIXO indicativo da função orgânica 
1C – MET 
2C – ET 
3C – PROP 
4C – BUT 
5C – PENT 
6C – HEX 
7C – HEPT 
8C – OCT 
9C – NON 
10C – DEC 
11C – UNDEC 
12C – DODEC 
13C - TRIDEC 
 
 
 
Somente ligações simples – AN 
Uma ligação dupla – EN 
Duas ligações duplas – DIEN 
Três ligações duplas – TRIEN 
Uma ligação tripla – IN 
Duas ligações triplas – DIIN 
Três ligações triplas - TRIIN 
 
 
 
 
 
O (indicativo de hidrocarboneto) 
 
Costuma-se dividir a função hidrocarboneto em outros conjuntos. Os principais são: alcanos, alcenos, alcinos, 
cicloalcanos. 
 
1.a. ALCANOS 
 
Também denominados hidrocarbonetos parafínicos ou parafinas, apresentam cadeia aberta e saturada (somente 
ligações simples entre átomos de carbono). 
 
CH4
1C = MET
Ligações simples = AN
Sufixo = O
METANO
2C = ET
Ligações simples = AN
Sufixo = O
ETANOH3C-CH 3 ou C2H6
3C = PROP
Ligações simples = AN
Sufixo = O
PROPANO
H3C-CH2-CH3 ou C3H8
4C = BUT
Ligações simples = AN
Sufixo = O
BUTANO
H3C-CH 2-CH2-CH3 ou C4H10
 
 
Note que os alcanos seguem a fórmula geral CnH2n+2, ou seja, a quantidade de hidrogênios é sempre o dobro da 
quantidade de carbonos mais 2. 
 
1.b. ALCENOS 
 
Também chamados de alquenos, hidrocarbonetos etilênicos ou olefinas, apresentam cadeia aberta e insaturada 
(com ligações π). 
16 
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2C = ET
Uma ligação dupla = EN
Sufixo = O
ETENOH2C=CH2 ou C2H4
3C = PROP
Uma ligação dupla = EN
Sufixo = O
PROPENO
H3C-CH=CH 2 ou C3H6
 
 
Nos alcenos com quatro ou mais carbonos, a dupla ligação pode ocupar posições diferentes na cadeia, por isso é 
necessário localizá-la por um número. A IUPAC regulamenta que esse número seja o menor possível e seja inserido 
entre o prefixo e o infixo por hífens. Para determinar esse número, numera-se a cadeia a partir da extremidade mais 
próxima da instauração. Veja: 
 
1
2
3
4
5
6
1
2
3
4
5
6
Hex-2-eno
Hex-1-eno (ou hexeno pois o número 1 pode ser omitido do nome)
 
 
Note que a fórmula geral dos alcenos é CnH2n. 
Também chamados de diolefinas ou dienos, os alcadienos apresentam cadeia aberta e insaturada com duas ligações 
duplas. Os alcatrienos três e assim por diante. A nomenclatura segue as mesmas regras para os alcenos, quanto à 
numeração e localização das duplas ligações. Veja os exemplos apresentados abaixo: 
 
1
2
3
4
5
6
3C = PROP
Duas ligações duplas = DIEN
Sufixo = O
PROP-1,2-DIENO
H2C=C=CH 2 ou C3H4
7
8
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Hept-1,3-dieno
Oct-2,5-dieno
Non-1,4-dieno
 
 
1.c. ALCINOS 
Também chamados de alquinos, hidrocarbonetos etínicos ou acetilênicos, apresentam cadeia aberta e insaturada, 
com uma ligação tripla. 
2C = ET
Uma ligação tripla = IN
Sufixo = O
ETINOou C2H2
1
2
3
4
5
6
HC CH
1 2 3 4
5 6
123456
78
Hex-1-ino (ou hexino)
Hex-2-ino
Oct-2,4-diino
 
 
Apresentam fórmula geral CnH2n-2. 
 
1.d. HIDROCARBONETOS CÍCLICOS 
17 
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Também chamados de cicloalcanos ou cicloparafinas, os ciclanos apresentam cadeia cíclica e saturada. A 
nomenclatura é a mesma dos alcanos, precedida pela palavra ciclo. A presença de uma dupla (ou mais) no sistema 
cíclico irá caracterizar um cicleno ou um ciclino (ligação tripla carbono-carbono). 
 
ciclopropano
ciclobutano
ciclopentanto
ciclopropeno
ciclobuteno
ciclopenteno
 
 
2. HIDROCARBONETOS RAMIFICADOS 
 
Fragmentos de cadeia carbônica conectados a uma cadeia carbônica principal são chamados de ramificações ou 
radicais. Abaixo estão listadas algumas ramificações (e seus nomes de acordo com a IUPAC) muito comumente 
encontradas conectadas às cadeias carbônicas. 
 
-CH3
-CH2CH3
-CH2CH2CH3
-CH2CH2CH2CH3
metil
etil
n-propil ou propil
butil
isopropil
sec-butil
terc-butil
fenil
 
 
Para esses hidrocarbonetos (ramificados) a nomenclatura oficial é estabelecida obedecendo-se aos seguintes 
critérios: 
1) Escolha da cadeia principal. Havendo só ligações simples, a cadeia principal deve ser a mais longa e a mais 
ramificada. Se houver ligações duplas e triplas, a cadeia principal deve ser a mais longa e conter essas ligações. 
2) Numeração da cadeia principal. No caso de só haver ligações simples, a numeração deve ser feita de modo que as 
ramificações fiquem nos carbonos de menores números possíveis (menor soma). Havendo ligações duplas e triplas, a 
numeração deve iniciar-se na extremidade mais próxima dessas ligações. Veja: 
 
definir cadeia principal
cadeia principal 
 
A numeração da cadeia principal deve-se iniciar no carbono extremo da direita, pois, assim, as ramificações (radicais 
metil) ficam nos carbonos 2 e 4 (soma: 6). Se você começasse a numerar a cadeia pelo carbono extremo da 
esquerda, as ramificações ficariam nos carbonos 3 e 5 (soma: 8). Então: 
 
1
2
3
4
5
6
2-metil-4-metilexano ou 2,4-dimetilexano
 
 
Quando houver dois ou mais radicais diferentes, você deve indica-los no nome do hidrocarboneto antes do sufixo e 
em ordem alfabética. Por exemplo, o radical etil é citado primeiro que o radical metil pois e vem antes de m no 
alfabeto. Prefixos numéricos como di, tri, terc, sec não fazem parte do nome, portanto não são levados em conta 
para estabelecer prioridades. Veja alguns exemplos. 
 
18 
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1
2
3
4
5
6
7
4-etil-3-metileptano
1
2
3
4
5 6 7
8
9 4-butil-5-isopropil-3-metilnonano
1
2
3
4
5
6
7 8
9
10
4-etil-5,6-dipropildecano
1
2 3
4
5
3-heptilpent-1,4-dieno
1
23
4
5
1,3-dimetilciclopentano
1
2
3
4
5
6
1-etil-3-isopropil-4-metilcicloexeno
 
 
 
RESUMÃO 
 
Exemplos: 
1
2
3
4
5
6
7
Hept-1,6-dieno
1
2
3 4
5
6 7
8
Oct-3-ino
1
2
3
4
5
Pentano
Prefixo
Infixo
Sufixo Prefixo
Infixo
Sufixo Prefixo
Infixo
Sufixo
 
Cadeias carbônicas ramificadas. 
 
Exemplos: 
1
2
3
4
5
6
7
8
5-etil-4-isopropil-3-metiloctano
Prefixo
Infixo
Sufixo
Ramificações (radicais) citados 
em ordem alfabética.
1
2
3
4
5
6
7
4- sec -butil-3-ciclobutil-4-metilept-1,6-dieno
Prefixo
Infixo
Sufixo
Ramificações (radicais) citados em ordem 
alfabética. Prefixos numéricos, sec, terc, di, tri, 
etc. não fazem parte do nome! 
 
 
 
 
CH3
CH2CH3
CH2CH2CH3
CH2CH2CH2CH3
Metil
Etil
Propil
Butil
Isopropil
Sec-butil
Terc -butil
Fenil
Ciclopentil
Alguns exemplos de ramificações comuns:
19 
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1. Dê a nomenclatura sistemática oficial IUPAC para cada um dos alcanos apresentados a seguir. 
 
CH3CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH 2CH3 (CH3)3CCH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH(CH 3)CH2CH2CH(CH 3)2 (CH3)3CCH2CH(CH 3)2
 
 
2. Escreva a fórmula estrutural de linha para cada um dos alcanos apresentados a seguir. Atente para o fato de que 
um composto orgânico pode ser desenhado de muitas formas e conformações diferentes. Portanto, não 
necessariamente o desenho da sua estrutura coincidira com a estrutura dada no gabarito. Compare sua resposta e a 
do gabarito verificando se elas fazem sentido pra você. 
a) Pentano 
b) 2-metilbutano 
c) 2,2,5-trimetileptano 
d) 3,3-dimetilexano 
e) 4-etil-3-metileptano 
f) 3-sec-butil-5-isopropil-4-metiloctano 
g) 2,3,4,7-tetrametiloctano 
h) 2-metil-5-pentil-4-propildecano 
i) 4-butil-2-metil-4-propilnonano 
j) 4,4-dibutil-6-metilnonano 
k) 3-etil-4,4-dimetil-5-propiloctano 
l) 4,6-diterc-butil-2,2,4,4,5,5,7,7-octametiloctano 
m) 4-terc-butil-6-etil-3-isopropil-2,8-dimetilnonano 
n) 3,5-diisopropil-2,4,7-trimetiloctano 
o) 4,5,6-triterc-butilnonano 
p) 4,4,7,7-tetrametil-5,5,6,6-tetrapropildecano 
q) 4,5,5-trietil-2,2,4,6-tetrametiloctano 
20 
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r) 5-butil-5-isopropil-2,3,8-trimetildecano 
s) 4,4-dietil-2,2-dimetileptano 
 
3. Dê a nomenclatura sistemática IUPAC para os cicloalcanos a seguir. 
 
4. Dê a fórmula estrutural de linha para cada um dos cicloalcanos a seguir. 
a) 1,2-dimetilcicloexano 
b) terc-butilciclobutano 
c) 1,3-diisopropil-2-propilciclobutano 
d) cicloexilcicloexano 
e) 1-cicloexil-2-pentilcicloexano 
f) 1,2,3,4,5,6-hexametilcicloexano 
g) 1,1,3,3-tetraetil-2-isopropilciclopentano 
h) 1,1-diisopropil-2-propilciclopropano 
i) 2-heptil-3-isopropil-1,1,6,6-tetrapropilciclodecano 
j) 1,1-dibutil-3,4-diisopropilcicloeptano 
k) 1,1-disec-butil-5-hexil-2,4-dimetil-3,3-dipentilcicloexano 
l) 2-isopropil-3-metil-1,1-dipropilciclobutano 
 
 
21 
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5. Dê a nomenclatura sistemática oficial IUPAC para cada um dos alcenos apresentados a seguir. 
 
CH3CH2=CH2 CH2=CHCH 2CH3 CH3CH=CHCH 3
CH3CH=CHCH 2CH3 CH2=CHCH=CHCH 3
 
 
6. Dê a fórmula estrutural de linha para cada um dos alcenos apresentados a seguir: 
a) 2-metilexeno 
b) 2,3,4,5-tetrametilexeno 
c) 3,4-dimetilex-1,5-dieno 
d) 2-metil-3-propilex-2-eno 
e) 2,5-dimetilex-2,4-dieno 
f) 1,1-difenil-2-propilpenteno 
g) 1,2-diisopropilcicloexeno 
h) 3-sec-butil-1,2-dimetilciclopent-1,3-dienoi) 1-terc-butil-3-propilciclobuteno 
j) 3-fenil-4-isopropil-2-metil-6-octiloct-1,7-dieno 
k) 3,3,4,4-tetraeptilex-1,5-dieno 
l) 6-terc-butil-3-isopropil-2,4,5-trimetil-1-pentilcicloept-1,4-dieno 
m) 1,2,3,4-tetraisopropilciclobut-1,3-dieno 
n) 4-decil-2,6-dimetilept-2,5-dieno 
o) 3-terc-butil-3-cicloexilpent-1,4-dieno 
 
 
 
 
 
22 
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7. Dê a nomenclatura sistemática oficial IUPAC para cada um dos alcinos apresentados abaixo: 
 
HC CH H3C-C C-CH 3 HC CH2-CH2-CH2-CH3 H3C-H2C-C C-CH 2-CH2-CH2-CH3
 
 
8. Dê a fórmula estrutural de linha para cada um dos alcinos apresentados a seguir: 
a) pent-2-ino 
b) but-1,3-diino 
c) hex-1,3,5-triino 
d) 3-isopropil-3-metilex-5-enino (ou 3-isopropil-3-metilex-5-en-1-ino) 
e) 2-cicloexilex-3-ino 
f) 3-nonilpent-1,4-diino 
g) 3,3-diisopropil-6-metiloct-1,4,7-triino 
h) 8-sec-butil-4-isopropil-3,3,5,5-tetrametilciclodec-1,6-diino 
i) 6-ciclopentil-3-ciclopropil-3-metilnon-1,4,7-triino 
j) 4-terc-butil-7,7-dimetiloct-2,5-diino 
k) 2-cicloexiletino 
l) 3-fenilpropino 
m) 5-sec-butil-4-isopropil-3-metilnonino 
 
Parte 2 – Propriedades físicas dos hidrocarbonetos. 
 
Temperatura de ebulição 
 
 A propriedade mais importante dos hidrocarbonetos em geral é a sua quase total falta de polaridade. A 
diferença de eletronegatividade entre o carbono e o hidrogênio é desprezível. Ou seja, a ligação C-H é classificada 
como covalente apolar. Assim, hidrocarbonetos são, em geral, compostos apolares e as únicas interações entre suas 
23 
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moléculas são as forças de dispersão de London (dipolo induzido ou forças de Van der Waals), elas mesmas muito 
fracas. 
 Os pontos de ebulição dos hidrocarbonetos são mais baixos que os de quase todos os outros compostos de 
mesma massa molecular. Em geral, tanto o ponto de ebulição como o ponto de fusão dos alcanos aumentam com o 
aumento da massa molecular. Hidrocarbonetos com 1 a 4 carbonos são gases em temperatura ambiente. 
Hidrocarbonetos que contêm de 5 a 17 carbonos são líquido incolores. Os hidrocarbonetos de alta massa molecular 
(aqueles que contêm mais de 18 carbonos) são sólidos brancos e cerosos. Diversas ceras vegetais são alcanos de alta 
massa molecular. A cera encontrada na casca da maça, por exemplo, é um alcano não ramificado de fórmula 
molecular C27H56. A cera de parafina, uma mistura de alcanos de alta massa molecular, é usada em velas de cera, 
lubrificantes e para selar frascos de compotas, geléias e outras conservas de fabricação caseira. O petrolato, que é 
um derivado da refinação do petróleo, é uma mistura líquida de alcanos de alta massa molecular. É vendido como 
óleo mineral e vaselina e é usado como unguento em produtos farmacêuticos e cosméticos, e como lubrificante e 
protetor contra ferrugem. 
 As forças de atração relativamente fracas existentes entre moléculas apolares são chamadas de forças de 
van der Waals ou forças dispersão de Londom. As forças de dispersão entre moléculas são muito mais fracas do que 
as ligações covalentes nas moléculas. Os elétrons movem-se continuamente nas ligações e moléculas, assim a 
qualquer momento um lado da molécula pode ter maior densidade eletrônica do que outro, o que origina um dipolo 
temporário (esse dipolo pode ser criado até mesmo pela aproximação de uma outra molécula do mesmo composto). 
Como os dipolos temporários são induzidos, as interações entre as moléculas também são denominadas interações 
dipolo induzido. 
 As forças de Van der Waals são as mais fracas de todas as interações intermoleculares. Isso ocorre porque 
hidrocarbonetos são apolares, conforme já mencionamos. Portanto, a magnitude das forças de Van der Waals que 
mantém a união entre as moléculas de hidrocarbonetos depende da área de contato entre as moléculas. Quanto 
maior a superfície de contato, mais intensa serão as forças de Van der Waals, e maior é a quantidade de energia 
necessária para vencer essas forças. Por exemplo, o isobutano (p.e. -10,2o C) e o butano (p.e. -0,6o C), ambos com 
fórmula molecular C4H10, têm pontos de ebulição diferentes. O isobutano é uma molécula mais compacta do que o 
butano. Assim, as moléculas de butano têm maior área de superfície para interação entre si do que o isobutano. As 
interações mais fortes possíveis no butano são refletidas em seu ponto de ebulição, que é mai alto do que o ponto 
de ebulição do isobutano. 
 
Isobutano Butano
p.e. -10,2
o
p.e. -0,6
o
 
Solubilidade de hidrocarbonetos 
 
 Como hidrocarbonetos são compostos apolares, eles não são solúveis em água, que dissolve apenas 
compostos iônicos e polares. A água é uma substância polar e suas moléculas se associam entre si através de ligação 
de hidrogênio. Os hidrocarbonetos não se dissolvem na água porque não podem formar ligações de hidrogênio, no 
entanto são solúveis uns nos outros, um exemplo de “semelhante dissolve semelhante”, que você já deve ter ouvido 
falar durante o seu ensino médio. Por exemplo, pentano se dissolve em heptano porque as moléculas de pentano 
podem interagir com as moléculas de heptano por dipolo induzido. 
 
9. Para cada par de substâncias apresentado abaixo, você deverá indicar qual dos compostos deve apresentar maior 
temperatura de ebulição e explicar. 
a) ou b) 
ou
 
 
c) 
ou
 d) 
ou
 
24 
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GABARITO 
 
1. 
CH3CH2CH2CH3 (CH3)2CHCH 2CH3
(CH3)3CCH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH(CH 3)CH2CH2CH(CH 3)2 (CH3)3CCH2CH(CH 3)2
butano 2-metilbutano 2,2-dimetilexano 2,5-dimetileptano 2,2,4-trimetilpentano
2,3-dimetilbutano 2-metilpentano 3-metilexano 4-metilnonano 2,3,4,6-tetrametileptano 2,2-dimetilbutano
3,3,5-trimetiloctano 3,3,5,5-tetrametileptano 4-etil-3,3-dimetileptano 3,3,5-trietil-7-metiloctano 3,3,4-trietil-2,4-dimetilexano
3,4-dietilexano 2,2,3,3-tetrametilbutano 4-terc-butileptano 2,2,3-trimetilexano
6-terc-butil-4-ciclopentil-5-isopropildecano 3-etil-4,5-diisopropil-5-metiloctano 6-sec-butil-4-isopropil-2,5,5,7-tetrametildecano
4-etil-5,6-dipropildecano 3,4,5,7-tetraetil-6-isopropil-4,5-dimetildecano 7-terc-butil-4,4-dietil-2,6,6-trimetil-5-propildecano
3,4-diisopropil-2,5-dimetilexano
 
 
2. a) H3CCH2CH2CH2CH3 b) (CH3)2CHCH2CH3 c) (CH3)3CCH2CH2CH(CH3)CH2CH3 
d) CH3CH2CH2C(CH3)2CH2CH3 e) f) g) h) 
i) j) k) l) m) n) 
o) p) q) r) s) 
25 
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3. 
Isopropilciclopentano 1,2-dimetilciclobutano terc-butilciclopropano Ciclopropilcicloexano
1,3-dimetilcicloexano 1,2,3,4-tetraisopropilciclobutano
Sec-butilciclopentano
1-etil-2-metilcicloexano 1-sec-butil-2-isopropil-3-metilciclopropano
2-butil-3-ciclopropil-1-metil-4-pentilcicloexano 1,1-dibutil-3,4-dimetilcicloexano
5-butil-2,2-dietil-3-fenil-1-isopropilcicloeptano
4-benzil-1-hexil-1-metil-2,2-dipentilcicloctano4-butil-4-etil-6-fenil-2-isopropil-1,1-dimetilciclodecano
 
 
4.a) b) c) d) e) f) 
 
g) h) i) j) 
k) l) 
 
26 
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5. 
CH3CH2=CH2 CH2=CHCH 2CH3 CH3CH=CHCH 3 CH3CH=CHCH 2CH3
CH2=CHCH=CHCH 3
Propeno But-1-eno (buteno) But-2-eno Pent-2-eno
Penta-1,3-dieno
Hex-1-eno (Hexeno) 4,5-dimetilexeno 4-etil-3-isopropilepteno 3-sec-butil-4-propilocteno
Hex-1,5-dieno
5-hexil-5-pentildeca-1,9-dieno
5-etil-4-metil-2-octilepta-1,4-dieno 3-sec-butil-2-metil-3-pentilpent-1,4-dieno
4,4,9-trimetil-9-nonil-9-pentildeca-1,8-dieno 5,6-dibutildec-5-eno 5,6-dibutildeca-1,5,9-trieno
1-sec-butil-3-isopropilciclobuteno
1-terc-butil-2-ciclopropil-4-metilciclopent-1,3-dieno
1,2-dicilopentil-4-pentilcicloex-1,3-dieno
7-sec-butil-6-fenil-8-isopropil-3,4-dimetil-8-pentilciclodec-1,3,6-trieno 
 
6.a) b) c) d) e) 
f) g) h) i) j) 
k) l) m) n) o) 
 
 
 
27 
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7. 
HC CH H3C-C C-CH 3 HC CH2-CH2-CH2-CH3 H3C-H2C-C C-CH 2-CH2-CH2-CH3
Etino But-2-ino Hex-1-ino (Hexino) Oct-3-ino
4-metilpentino 2,5-dimetilex-3-ino2,2,5,5-tetrametilex-3-ino 5-etil-4-metiloct-2-ino
4-etil-3-heptil-3-octilept-1,6-diino
dec-1,3,5,7,9-pentaino
3,3-dimetil-4,4-dipropildec-1,5,9-triino
2,3,6-trimetiloct-4-ino 3-hexil-7-metilnon-1-en-5-ino 3-octil-3-propiloct-1,7-dien-4-ino
5-sec-butil-3-fenil-3,5-dimetilcicloctino
4-terc-butil-6-cicloeptil-4-hexil-3-isopropil-6,10-dimetilciclodecino
3,5,8,10-tetrafenil-9-hexil-4-isopropil-3,5-dimetilciclodec-1,6-diino 
 
8.a) b) c) d) e) 
f) g) h) i) j) 
k) l) m) 
 
9. a) b) c) d) 
28 
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GQI 135 – Química Orgânica 
Aula 03 - Reações de alcenos e alcinos 
Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 
Parte 1 – Isomerismos cis/trans (Z/E) de alcenos. 
 
1. Para atribuir o sistema de nomenclatura Z/E (cis/trans) de isômeros de alcenos, deve-se atribuir prioridades 1 e 2 
para os dois grupamentos conectados diretamente aos carbonos sp2 da ligação dupla. A prioridade deve ser 
estabelecida de acordo com o número atômico, ou o conjunto de números atômicos, do(s) átomo(s) diretamente 
ligados aos carbonos sp2. Abaixo estão apresentados alguns exemplos. 
 
C C
CH3
HCH3
H
(1)
(2) (1)
(2)
C C
H
CH3
H
CH3
(1)
(2)
(1)
(2)
C C
CH3
HCH3CH2CH2
H3C
(1)
(2) (1)
(2)
Grupos de maior prioridade 
orientados para 
a mesma face do alceno
(2Z)-but-2-eno
Grupos de prioridades 
diferentes
orientados para 
a mesma face do alceno
(2E)-but-2-eno
Grupos de prioridades 
diferentes
orientados para 
a mesma face do alceno
(2E)-3-metilex-2-eno
 
 
Veja mais alguns exemplos: 
 
(2E)-hex-2-eno (3Z)-6-metilept-3-eno
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
 
 
Baseado nisso, dê a nomenclatura oficial IUPAC para cada um dos alcenos a seguir. Considere o isomerismo E e Z. 
a) 
C C
H
CH3CH3CH2
H3C b) c) d) 
e) f) g) h) 
 
Parte 2 – Principais reações de alcenos e alcinos. 
 
 A reação mais característica dos alcenos é a adição à ligação dupla (π): a dupla ligação é rompida e, em seu 
lugar, formam-se ligações simples (σ) a dois novos átomos ou grupos de átomos. A tabela a seguir mostra os 
exemplos principais de reações de adição à alcenos e o(s) nome(s) descritivo(s) associado(s) a cada reação. 
 
29 
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C C + H-X C C
XH
Hidroalogenação
C C + H2O C C
OHH
Hidratação
C C + Br2 C C
BrBr
Bromação
C C + H2
C C
HH
Hidrogenação
(redução)
Reação Nome descritivo
 
 
 A) Adição de haletos de hidrogênio (hidroalogenação) 
 
 Os haletos de hidrogênio (ou hidrácidos) HCl, HBr e HI adicionam-se aos alcenos formando haletos orgânicos 
(haletos de alquila ou haloalcanos). A adição de HCl ao etileno, por exemplo, forma o cloroetano (cloreto de etila): 
C C
H
HH
H
H-Cl C
H
Cl
HC
H
H
H
Etileno Cloreto de hidrogênio Cloroetano 
 
 As regiões acima e abaixo da ligação dupla são ricas em elétrons devido à ligação π, havendo, pois, maior 
tendência dos alcenos (alquenos) de reagir com eletrófilos. Os haletos de hidrogênio têm a ligação H-X (H-Cl, por 
exemplo) muito polarizada e podem facilmente reagir com a ligação dupla C=C. Essa reação envolve inicialmente a 
adição de um próton (H+) à ligação dupla, o que leva à formação de um carbocátion (carbono com três ligações – 
carga formal positiva), o qual reage posteriormente com o íon Cl-, conforme ilustrado no mecanismo a seguir: 
 
C C
H
HH
H
C
H
HC
H
H
HH Cl Cl C
H
Cl
HC
H
H
H
+ -
CARBOCÁTION
Primeira etapa Segunda etapa
 
 
 A adição de H-Cl ao propeno forma o 2-cloropropano (cloreto de isopropila); o hidrogênio é adicionado ao 
carbono 1 do propeno, e o cloro, ao carbono 2. Se a orientação da adição fosse invertida, seria formado o 1-
cloropropano (cloreto de propila), um isômero constitucional. O resultado observado é que quase não se forma o 1-
cloropropano. Como o 2-cloropropano é o produto majoritário observado, dizemos que a adição de H-Cl ao propeno 
é regiosseletiva. 
 
C C
H
HH3C
H
H-Cl C
H
H
HC
Cl
H
H3C
12
3
123
C
H
Cl
HC
H
H
H3C
123
2-cloropropano 1-cloropropano
MAJORITÁRIO (não formado)
Propeno
 
30 
GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 Essa regiosseletividade foi observada por Vladmir Markovnikov (1838-1904), que fez a seguinte 
generalização, conhecida como regra de Markovnikov: “na adição de H-X (em que X = halogênio) a um alceno, o 
hidrogênio é adicionado ao carbono da dupla ligação que tiver o maior número de hidrogênios a ele ligados; o 
halogênio é adicionado ao outro carbono”. 
 Analisando o mecanismo de como ocorre a formação dos dois produtos, observe que existe a possibilidade 
de formação de dois carbocátions diferentes. 
 
C C
H
HH3C
H
H-Cl C
H
H
HC
Cl
H
H3C
12
3
123
C
H
Cl
HC
H
H
H3C
123
2-cloropropano
1-cloropropano
MAJORITÁRIO
(não formado)
Propeno
C
H
H
HC
H
H3C
123
Cl
-
C
H
HC
H
H
H3C
123
Cl
-
 
 A racionalização para as observações experimentais de Markovnikov pode ser facilmente entendida ao se 
analisar o mecanismo dessa reação. No caso da adição de HBr ao propeno, 2 carbocátions podem ser formados, 
conforme ilustrado anteriormente. A adição do próton ao carbono mais hidrogenado da ligação dupla leva à 
formação de um carbocátion em um carbono secundário, ou um “carbocátion secundário”. A adição de H+ ao 
carbono menos hidrogenado leva à formação de um carbocátion em um carbono primário, ou um “carbocátion 
primário”. Esse intermediário de reação, o carbocátion, é uma espécie em que um dos átomos de carbono contém 
apenas 6 elétrons, sendo, portanto, carregado positivamente. O carbocátion pode ser primário, secundário ou 
terciário, se o carbono deficiente em elétrons for primário, secundário ou terciário respectivamente. A estabilidade 
relativa de carbocátions varia da seguinte forma: 
 
R3C
R2
R1
Terciário Secundário Primário Metílico
HC
R2
R1 HC
H
R1 HC
H
H
Ordem crescente de estabilidade de carbocátions 
 
 Essa ordem de estabilidade é, em grande parte, devido ao efeito indutivo doador de elétrons dos grupos 
alquil (R), que contribuem para diminuir a deficiência de elétrons do carbono. Assim, os carbocátions mais estáveis 
são formados em maior quantidade durante uma reação, isso explica a regiosseletividade dos produtos obtida. 
 
2. Dê o mecanismo que explica a formação dos produtos a seguir. Nas reações que forem possíveis a obtenção de 
outros produtos, desenhe a estrutura deles e explique porque eles não seriam obtidos em quantidades apreciáveis. 
Sua resposta deve se basear na estabilidade do carbocátion intermediário. 
a) 
C C
H
HH
H
H-Cl C
H
Cl
HC
H
H
H
 
31 
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b) 
C C
H
HH3C
H
H-Br C
H
H
HC
Br
H
H3C
 
c) 
C C
H
HH3C
H3C
H-I C
H
H
HC
I
CH3
H3C
 
d) 
H-Cl
Cl 
e) 
H-Br
Br 
f) 
H-I
I
 
3. Explique, utilizando mecanismos, os resultados experimentais observados a seguir: 
 
H-Cl
Cl Cl
Maj oritário - Obtido com 95% de rendimentoMinoritário - Obtido com 5% de rendimento 
 
B) Adição de água: hidratação catalisada por ácido. 
 
 Na presença de um catalisador ácido, geralmente ácido sulfúrico concentrado, a água é adicionada à 
ligação dupla carbono-carbono do alceno, formando um álcool. A adição de água é chamada de hidratação. No caso 
de alcenos simples, a hidratação segue a regra de Markovnikov: o H de H2O é adicionado ao carbono da ligação dupla 
com maior número de hidrogênios, e o OH de H2O é adicionado ao carbono com menor número de hidrogênios. 
 A seguir, será apresentado o mecanismo de como ocorre a reação de hidratação do propeno. 
Inicialmente devemos comentar que água em meio ácido forma o íon hidrônio – H3O+, que é a espécie química que 
fornece o hidrogênio para a ligação dupla carbono-carbono e inicia o mecanismo da reação. Veja: 
 
C C
H
HH3C
H
C
H
H
HC
O
+
H
H3C
H H
12
3
123
Propeno
C
H
H
HC
H
H3C
123O
+
H
HH
Íon 
hidrônio
O
H
H
Carbocátion
O
H
HC
HH
HC
O
H
H3C
H
123
O
+
H
HH
catalisador ácido
recuperadoÁLCOOL 
32 
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C) Adição de hidrogênio: redução (hidrogenação). 
 
 Praticamente todos os alcenos reagem de forma quantitativa com o hidrogênio molecular, H2, na presença 
de um metal de transição catalisador, para formar alcanos. Os metais de transição catalisadores incluem platina (Pt), 
paládio (Pd), rutênio (Ru) e níquel (Ni). Como a conversão de um alceno em um alcano envolve a redução pelo 
hidrogênio na presença de um catalisador, o processo é normalmente chamado de redução catalítica ou 
hidrogenação catalítica. O mecanismo envolve a adsorção de moléculas de H2 na superfície do metal catalisador. Em 
seguida as moléculas de alceno se aproximam do complexo metal-hidrogênio e estes, são adicionados a cada 
carbono da ligação dupla. Veja: 
 
"Superfície" do metal catalisador
H H
C C
H
HH
H
H H
C
H
H
HC
H
H
H
C
H
H
HC
H
H
H
 
 
 O metal catalisador é usado na forma de um sólido finamente granulado. A reação é executada dissolvendo o 
alceno em etanol ou em outro solvente orgânico não reativo, adicionando o catalisador sólido e expondo a mistura a 
gás hidrogênio com pressões que variam de 1 a 150 atm. 
 
D) Adição de bromo e cloro (halogenação) 
 
 O cloro, Cl2, e o bromo, Br2, reagem com os alcenos, em temperatura ambiente, por adição aos átomos de 
carbono da ligação dupla. Essa reação geralmente é executada seja com o uso de reagente puros, seja misturando-os 
em um solvente inerte, como o diclorometano, CH2Cl2. 
 
Br2
CH2Cl2
Br Br
O
Br2
CH2Cl2 O
Br
Br 
 
 A adição de bromo é um teste qualitativo para a presença de alcenos. Se dissolvermos bromo em 
tetracloreto de carbono (CCl4), a solução será vermelha. Diferentemente, alcenos e dibromoalcanos são incolores. Si 
misturarmos algumas gotas da solução vermelha de bromo com uma amostra desconhecida, mas que suspeitamos 
ser um alceno, o desaparecimento da cor vermelha, quando bromo é adicionado à ligação dupla, indica, de fato, a 
presença de um alceno. 
 
Alcinos 
 
 Os alcinos, assim como os alcenos, têm elétrons π. Portanto eles reagem de maneira semelhante. Todas as 
reações que os alcenos podem fazer os alcinos também fazem, mas com estequiometria dobrada uma vez que 
alcinos têm duas ligações duplas π. Veja o encarte a seguir: 
 
33 
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+ H-X C C
X
X
H
H
Hidroalogenação
+ Br2 C C
Br
Br
Br
Br
Bromação
+ H2
C C
H
H
H
H
Hidrogenação
(redução)
Reação Nome descritivo
CC 2
(segue regra de Markovnikov)
2
2
CC
CC
 
 
4. Preveja as estruturas dos produtos que serão obtidos a partir das reações apresentadas a seguir. Se houver a 
possiblidade de formação de mais de um produto, você deverá indicar todos eles e dizer qual seria o formado 
majoritariamente e qual seria formado minoritariamente. 
a) 
H-Br
 b) 
H-Cl
 c) 
H-Br
 
d) 
H-Cl
 e) 
H-Br
 f) 
H-Cl
 
g) H-Cl h) H2O
H2SO4
 i) 
H2
Pd
Hexano 
j) 
H2
Ni / Pt
Hexano k) 
Br2
 l) H-Cl 
m) 
Cl2
 n) 
H-Br
 o) 
H2O
H2SO4
 
 
5. Desenhe uma fórmula estrutural para um alceno cuja fórmula molecular indicada forme o composto que aparece 
como produto principal. Observe que mais de um alceno pode originar o mesmo produto principal. 
a) OH
H2SO4
H2OC5H10
 b) 
Br2C5H10 Br
Br 
c) 
HClC7H12
Cl
 
 
6. Desenhe a fórmula estrutural de um alceno submetido a uma hidratação catalisada por ácido para formar cada um 
dos seguintes álcoois como produto principal. Mais de um alceno poderá formar cada um destes compostos como 
produto principal. 
a) 
OH
 b) 
OH
 c) 
OH
 d) 
OH
 e) 
OH
 
34 
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f) 
OH
 g) 
OH
 h) 
OH
 i) 
OH
 j) 
OH
 
 
GABARITO 
1. 
a) (2Z)-3-metilpent-2-eno 
b) (3E)-5,6-dimetilept-3-eno 
c) (2E, 6E)-4,5-dimetiloct-2,6-dieno 
d) (2Z)-3-metilept-2-eno 
e) (2E, 4E, 6Z)-9-metildec-2,4,6-trieno 
f) (1Z)-3-isopropilcicloexeno 
g) (2Z, 6E)-5-terc-butil-8-etildec-2,6-dieno 
h) (5E)-3-terc-butilept-1,5-dieno 
 
2. 
a) 
C C
H
HH
H
C
H
HC
H
H
HH Cl Cl
-
C
H
Cl
HC
H
H
H
 
b) 
C C
H
HH3C
H
C
H
HC
H
H3C
H
H Br Br
-
C
H
H
HC
Br
H
H3C
 
c) 
C C
H
HH3C
H3C
C
H
HC
CH3
H3C
H
H I I
-
C
H
H
HC
I
CH3
H3C
 
d) 
H-Cl Cl
-
Cl 
e) 
H-Br
Br
-
Br 
f) 
H-I
I
- I
 
 
35 
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3. Durante o mecanismo que explica a formação do produto majoritário, existe a formação de um carbocátion 
terciário, muito mais estável do que o carbocátion secundário formado durante o mecanismo que explica a formação 
do produto minoritário. 
 
4.a) 
Br Br
MajoritárioMinoritário b) MajoritárioMinoritário
Cl
Cl
 c) MajoritárioMinoritário
Br
Br
 
d) MajoritárioMinoritário
Cl
Cl
 e) MajoritárioMinoritário
Br
Br
 f) MajoritárioMinoritário
Cl
Cl
 
g) MajoritárioMinoritário
Cl
Cl
 h) MajoritárioMinoritário
OH
OH
 i) j) k) 
Br
Br
 
l) 
Cl
Cl m) 
Cl
Cl n) 
Br
Br
 o) MajoritárioMinoritário
OH
OH
 
 
5. 
a) 
ou
 b) c) 
ou
 
 
6. 
a) b) 
ou
 c) 
ou
 
d) 
 e) f) 
ou
 
g) 
ou
 h) 
ou
 
i) 
ou
 j) 
ou
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
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GQI 135 – Química Orgânica 
Aula 04 - Hidrocarbonetos aromáticos 
Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 
Parte 1- Hidrocarbonetos aromáticos e nomenclatura sistemática oficial IUPAC. 
 
 Até agora, já vimos três classes de hidrocarbonetos (alcanos, alcenos e alcinos), conhecidos como 
hidrocarbonetos alifáticos. Há mais de 150 anos, os químicos orgânicos perceberam, porém, que existia outra classe, 
com propriedades bem diferentes. Pelo fato de alguns desses novos hidrocarbonetos apresentarem odor agradável, 
foram denominados hidrocarbonetos aromáticos. Hoje sabemos que nem todos os compostos aromáticos têm essa 
característica. Alguns, sim, apresentam odor agradável, alguns são inodoros, e outros têm odores bem 
desagradáveis. Uma definição mais apropriada é que composto aromático é todo aquele que apresenta um ou mais 
anéis benzênicos. 
 Usamos o termo areno para descrever hidrocarbonetos aromáticos. Assim como um grupo derivado pela 
remoção de um H do alcano é chamado grupo alquila, recebendo o símbolo R-, um grupo derivado pala remoção de 
um H do areno é chamado grupo arila, e seu símbolo é Ar-. 
 O benzeno, o hidrocarboneto aromático mais simples, foi descoberto em 1825 por Michael Faraday (1791-
1867). Sua estrutura apresentava um problema imediato aos químicos da época. A fórmula molecular do benzeno é 
C6H6, e um composto com tão poucos hidrogênios para seis átomos de carbono, argumentavam os químicos, deveria 
ser insaturado. Mas, o benzeno não se comportava como um alceno (única classe de hidrocarboneto insaturado 
conhecida naquele tempo). Enquanto o hexeno, por exemplo, reage instantaneamente com Br2, o benzeno não 
reage com esse reagente. Tampouco reage com HBr, H2O/H2SO4 ou H2/Pt – todos os reagentes que normalmente 
são adicionados a ligações duplas carbono-carbono. 
 
A estrutura de Kekulé para o benzeno. 
 
 A primeira estrutura para o benzeno foi proposta por Friedrich August Kekulé em 1872 e consistia em um 
anel de seis membros que alterna ligações simples e duplas, com um único hidrogênio ligado a cada carbono. 
 
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H
H
=
Estrutura de Kekulá mostrando
todos os átomos
Estrutura de Kekulé
na forma de linhas 
 
 Embora a proposta de Kekulé fosse coerente com muitas propriedades químicas do benzeno, durante anos 
foi contestada. A principal objeção era não poder explicar o comportamento químico incomum do benzeno. Se o 
benzeno contém três ligações duplas, perguntavam os críticos de Kekulé, por que não apresenta as reações típicas 
dos alcenos? 
 
Estruturas de ressonância. 
 
 O conceito de ressonância, desenvolvido por Linus Pauling na década de 1930, proporcionoua primeira 
descrição adequada para a estrutura do benzeno. De acordo com a teroria da ressonância, certas moléculas e íons 
são descritos de modo mais adequado escrevendo duas ou mais estruturas de Lewis e considerando a molécula ou o 
íon real como um híbrido de ressonância dessas estruturas. Cada estrutura de Lewis é chamada de estrutura 
contribuinte de ressonância. Para mostrar que a molécula real é um híbrido de ressonância das duas estruturas de 
Lewis, colocamos uma seta de duas pontas entre elas. 
 
37 
GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
Estruturas contribuintes de Lew is para o benzeno 
 
 Nota sobre híbridos de ressonância. Não confundir estruturas contribuintes de ressonância com o equilíbrio 
entre diferentes espécies químicas. Uma molécula descrita como um híbrido de ressonância não está em equilíbrio 
entre as configurações eletrônicas das várias estruturas contribuintes. Na verdade, a molécula tem apenas uma 
estrutura, que é descrita de modo mais adequado como um híbrido de suas várias estruturas contribuintes. As cores 
do círculo cromático são uma boa analogia. Púrpura não é uma cor primária, e as cores primárias azul e vermelho se 
misturam para formar a cor púrpura. Púrpura não é às vezes vermelho e às vezes azul. Púrpura é púrpura! De modo 
análogo, uma molécula descrita como híbrido de ressonância não é às vezes uma estrutura contribuinte e às vezes 
outra; é uma única estrutura o tempo todo. 
 O híbrido de ressonância tem algumas das características de cada uma das estruturas contribuintes de Lewis. 
Por exemplo, as ligações carbono-carbono não são simples nem duplas, mas alguma coisa intermediária entre os dois 
extremos. Descobriu-se experimentalmente que o comprimento das ligações carbono-carbono no benzeno não é tão 
longo quanto o da ligação simples carbono-carbono, nem tão curto quanto o da ligação dupla carbono-carbono, mas 
aproximadamente um valor intermediário. O círculo de seis elétrons (dois de cada ligação dupla, que se alternam 
devido à ressonância) característico do anel benzênico às vezes é chamado de sexteto aromático. Toda vez que 
encontrarmos ressonância, encontramos estabilidade. A estrutura real geralmente é mais estável que qualquer uma 
das hipotéticas estruturas contribuintes de Lewis. O anel benzênico torna-se altamente estabilizado pela 
ressonância, o que explica porque não apresenta as reações de adição típicas dos alcenos. 
 
Nomenclatura sistemática oficial IUPAC. 
A. Benzeno monossubstituído. 
 
 A nomenclatura dos alquilbezenos monossubstituídos é semelhante à dos derivados do benzeno, por 
exemplo, o etilbenzeno. O sistema IUPAC conserva certos nomes comuns para vários alquilbenzenos 
monossubstituídos mais simples, incluindo tolueno e estireno. 
 
CH3
Benzeno Etilbenzeno Metilbenzeno
TOLUENO
ESTIRENO
 
 
 O sistema IUPAC também conserva os nomes comuns dos seguintes compostos: 
 
OH O NH2
O OOH
FENOL ANISOL ANILINA BENZALDEÍDO ÁCIDO BENZOICO 
 
B. Dois substituintes. 
 
 Quando o anel benzênico tem dois substituintes, três isômeros constitucionais são possíveis. Posicionamos 
os substituintes seja numerando os átomos do anel, seja usando os indicadores orto (o), meta (m) e para (p). Os 
números 1,2- são equivalentes a orto (do grego = direto); 1,3- a meta (do grego = após); e 1,4- a para (do grego = 
além). 
 
38 
GQI 135 – Química Orgânica – Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
1
2
1
3
1
4
1,2- ou orto 1,3- ou meta 1,4- ou meta 
 Quando um dos substituintes no anel confere um nome especial ao composto (por exemplo, -CH3, -OH, -NH2 
ou –COOH), o nome do composto deriva da molécula principal e considera que o substituinte ocupa a posição 
número 1 no anel. O sistema IUPAC conserva o nome comum xileno para os três dimeltilbenzenos isoméricos. 
Quando nenhum dos substituintes confere um nome especial, posicionamos os dois substituintes e colocamos em 
ordem alfabética da terminação “benzeno”. O carbono do anel benzênico com o substituinte de posição alfabética 
mais baixa é numerado C-1. 
 
COOH
Br
NH2
Cl
Cl
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
Ácido 4-bromobenzoico
Ácido p-bromobenzoico
3-cloroanilina
m-cloroanilina
1,3-dimetilbenzeno
m-dimetilbenzeno
m-xileno
1-cloro-4-etilbenzeno
p-cloroetilbenzeno
 
 
C. Três ou mais substituintes. 
 Quando três ou mais substituintes estiverem presentes em um anel benzênico, especifique suas posições 
com números. Se um dos substituintes conferirem um nome especial, então o nome da molécula vai ser derivado da 
molécula principal. Se nenhum dos substituintes conferirem nome especial, localize os substituintes, numere-os, 
dando-lhes o menor conjunto de números, e coloque-os em ordem alfabética antes da terminação “benzeno”. Nos 
exemplos seguintes, o primeiro composto é um derivado do tolueno e o segundo é um derivado do fenol. Como 
nenhum substituinte no terceiro composto confere um nome especial, coloque seus três substituintes em ordem 
alfabética seguida da palavra “benzeno”. 
 
CH3
Cl
NO2
OH
Br Br
Br
NO2
Br
CH2CH3
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
4-cloro-2-nitrotolueno 2,4,6-tribromofenol 2-bromo-1-etil-4-nitrobenzeno
5
6
 
 
1. Dê a nomenclatura sistemática oficial IUPAC para cada um dos hidrocarbonetos aromáticos apresentados a seguir. 
 
 
39 
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Parte 2 – As reações dos compostos aromáticos – a SUBSTITUÇÃO ELETROFÍLICA AROMÁTICA. 
 
 De forma análoga aos alcenos, o benzeno é também rico em elétrons, o que faz com que ele (e outros 
compostos aromáticos) também reaja com eletrófilos. Esses eletrófilos podem ser íons positivos (E+) ou espécies 
polares com um centro muito deficiente em elétrons (E-Nu). Entretanto, ao contrário dos alcenos, cuja reação típica 
é a adição, os compostos aromáticos, na presença de determinados reagentes eletrófilos e em condições adequadas, 
sofrem um tipo de reação denominada substituição eletrofílica aromática. 
 Observe na figura a seguir o mecanismo de adição de um reagente eletrófilo E-Nu a um alceno. A primeira 
etapa da reação envolve o ataque da ligação dupla ao reagente eletrofílico, com formação de um carbocátion e um 
grupo nucleófilo :Nu-. Na segunda etapa, o nucleófilo reage com o carbocátion, resultando no produto de adição. 
C C
 
 
 
C
 
 C
E
 
 E Nu Nu C
 
Nu
 C
E
 
 
+ -
CARBOCÁTION
Primeira etapa Segunda etapa
 
 
 No caso do benzeno, a primeira etapa ocorre de maneira muito semelhante, levando também à formação de 
um carbocátion. Essa etapa é normalmente mais lenta, pois envolve perda da aromaticidade do sistema. Esse 
carbocátion (chamado de íon arênio) é conjugado com as ligações duplas restantes do anel aromático, o que resulta 
em uma estabilização adicional dele, por meio de ressonância, conforme ilustrado pelas estruturas de Lewis 1, 2 e 3. 
Diferentemente do que ocorre no caso dos alcenos, esse intermediário carbocátion perde um próton (H+) auxiliado 
pelo grupo :Nu-. Essa etapa é muito rápida e favorável pois envolve restauração da aromaticidade do sistema. 
E Nu
+ -
H
Primeira etapa
Lenta
H
E
H
E
H
E
1 2 3
Nu
H
E Nu
Segunda etapa
Rápida
E
H Nu
 
 
 Existem cinco tipos de reações de substituição eletrofílica aromática que devem ser estudadas na disciplina 
GQI 135. Todas elas têm um mecanismo que envolve a perda inicial da aromaticidade do sistema, formando o íon 
arênio que se estabiliza por ressonância, seguida da saída do hidrogênio vizinho ao carbocátion para restaurar a 
aromaticidade. Veja um esquema genérico do resultado dessas reações. Você pode ver o mecanismo completo de 
cada uma dessas reações nos livros-texto da disciplina. 
1) Halogenação
2) Nitração
3) Sulfonação
4) Alquilação de Frieldel-Crafts
5) Acilação de Frieldel-Crafts
H X2
AlX3 ou FeX3
X = F, Cl, Br ou I
X
+ H-X
H HNO3
H2SO4
NO2
+ H-OH
H
H2SO4
SO3H
+ H-OH
H
Cl-R
AlCl3
R
+ H-Cl
R = qualquer grupo alquil
H
AlCl3
R
O
+ H-Cl
R = qualquer grupo alquil
RCl
O40 
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2. Dado o esquema reacional genérico a seguir, apresente o mecanismo de como uma substituição eletrofílica 
aromática acontece. Explique qual o motivo principal que impede o anel aromático de reagir por um mecanismo de 
adição à ligação dupla. Dado: E, um átomo eletrófilo, e Nu, um átomo nucleófilo. 
 
E
E-Nu H-Nu
 
 
3. Quais seriam os produtos orgânicos (e os subprodutos inorgânicos) de cada uma das reações apresentadas a 
seguir. Dado: Na parte de cima da seta encontra-se o regente utilizado e embaixo o catalisador. 
 
a) 
Cl2
AlCl 3 b) 
Br2
FeBr 3 c) 
I2
FeI3 d) 
HNO3
H2SO4 
e) 
SO3
H2SO4 f) 
Cl-CH 3
AlCl 3 g) 
AlCl 3
Cl
 h) 
AlCl 3
Cl
 
i) AlCl 3
Cl
 j) AlCl 3
Cl
 k) AlCl 3
Cl
O
 l) AlCl 3
Cl
O
 
 
O efeito dos substituintes na orientação da substituição eletrofílica aromática. 
 
 Quando um benzeno substituído sofre uma reação de substituição eletrofílica, aonde o novo substituinte vai 
se ligar? O produto da reação é o isômero orto, o isômero meta ou o isômero para? 
 
X
Y
+
+
X
Y
X
Y
X
Y
ou ou
isômero orto isômero meta isômero para 
 
 O substituinte já ligado ao anel benzênico determina a posição do novo substituinte. O substituinte ligado 
terá um dos dois efeitos: orientará um substituinte que entra para as posições orto e para, ou orientará um 
substituinte que entra para a posição meta. Os grupos que orientam para a posição orto e para são freqüentemente 
chamados de grupos “ativantes” do anel aromático. Os grupos que orientam para a posição meta são 
freqüentemente chamados de “desativantes” do anel aromático. Assim, os substituintes podem ser divididos em 
dois grupos: 
 
A. Todos os substituintes “ativantes” direcionam um eletrófilo de entrada para as posições orto e para. Mesmo 
quando se utiliza excesso de reagente, nenhum eletrófilo se liga nas posições meta. O produto aparece 
completamente substituído, exceto por essa posição. 
 
CH3
+
CH3
Br
CH3
Br
isômero orto isômero para
Br2
FeBr3
+
FeBr3
Excesso de Br2 e
CH3
Br
Br Br
 
 
41 
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B. Todos os substituintes “desativantes” direcionam um eletrófilo de entrada para a posição meta. Mesmo quando 
se utiliza excesso de reagente, nenhum eletrófilo se liga nas posições orto e para. 
 
OOH
+
OOH
NO2
isômero meta
HNO 3
H2SO4
H2SO4
Excesso de HNO3 e
OOH
NO2O2N
 
 
 Podemos ver abaixo, um quadro simples contendo os grupos que são “ativantes” do anel aromático, ou seja, 
os orientadores orto-para e os “desativantes” do anel aromático, ou seja, os orientadores meta. 
 
-NH2
-N(CH3)2
-OH
-X (X = halogênio)
-Alquil 
-NO2
-SO3H
Orientadores orto-para Orientadores meta
-C N
O
C
R
(R = OH, H, alquil)
 
 
 Como podemos usar essa tabela para prever o produto de uma reação de substituição eletrofílica aromática 
em um composto aromático que já tem um substituinte? Imagine que você precisa fazer uma reação de nitração no 
composto benzil-metil-cetona (estrutura apresentada a seguir). Onde o grupo nitro irá entrar? 
 
O
Benzil-m etil-cetona 
 
 Para fazer a previsão do produto, temos que, primeiro, identificar que tipo de orientador é o grupo (-COR) 
que está conectado ao anel aromático. A análise mostra que é um grupo orientador meta (compare com a tabela 
anterior). 
 
O
R
C
O
é um grupo acila
posição orto
posição meta
posição para
Grupo aci la orienta próxima
substituição para posição meta
O
posição meta
próxima substi tuição ocorre AQUI 
 
 Portanto, a nitração desse composto fornece o seguinte produto: 
 
O
H2SO4
HNO3
O
NO2 
 
4. Levando em consideração o fenômeno da dirigência (orientação orto/para – orientação meta), preveja quais serão 
os produtos orgânicos que podem ser obtidos a partir das reações dadas a seguir. 
42 
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a) 
NH2
AlCl 3
Cl2
 b) 
OO
FeBr 3
Br2
 c) 
H2SO4
HNO3
 d) 
AlCl 3
Cl
Cl
O
 
e) 
H2SO4
SO3
Br
 f) 
FeBr 3
N
Br
O
 g) 
AlCl 3
O
Cl
O
 h) 
AlCl 3
NO2
Cl
 
 
5. Quando benzeno é tratado com excesso de bromopropano (esquema apresentado a seguir), na presença de AlCl3, 
um composto aromático tetrassubstituído é obtido. Explique isso desenhando a estrutura desse composto. 
 
AlCl 3
Cl
Excesso de
Composto aromático tetrassubstituído.
 
 
6. Proponha uma rota sintética de como seria possível preparar cada um dos compostos apresentados a seguir. 
 
a) 
Cl
Br
 b) 
Br
NO2 c) NO2 
 
d) 
O
 e) 
O2N
 f) 
NO2
Br 
 
g) 
SO3H
 h) 
NO2
 i) O 
 
j) 
O
 k) HO3S NO2 l) 
O
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
43 
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GABARITO 
 
1. 
Benzeno Metilbenzeno Isopropilbenzeno Sec-butilbenzeno
Propilbenzeno
1,2-dietilbenzeno
orto-dietilbenzeno
1,3-dietilbenzeno
meta-dietilbenzeno
1,4-dietilbenzeno
para -dietilbenzeno
meta-dipropilbenzeno
para -diisopropilbenzeno
para -di terc-butilbenzeno
 
 
2. 
E Nu
H
E
Nu
-
Íon arênio
Pode se estabilizar por ressonância
E
H Nu
 
 
O anel aromático não reage por um mecanismo de adição, pois isso levaria à perda da aromaticidade do sistema. 
 
3. 
a) 
Cl
H Cl
 b) 
Br
H Br
 c) 
I
H I
 d) 
NO2
H OH
 
e) 
SO3H
H OH
 f) 
CH3
H Cl
 g) 
H Cl
 h) H Cl 
i) H Cl j) 
H Cl
 k) 
H Cl
O
 l) 
H Cl
O
 
 
 
 
 
 
 
44 
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4. 
a) 
NH2
Cl
NH2
Cl
e
 b) 
OO
Br c) 
e
NO2
NO2 d) 
Cl O
e
Cl
O
 
 
e) 
e
Br
SO3H
Br
SO3H f) 
e
N O N
O g) 
O
O h) 
NO2
 
 
5. O tratamento de bromopropano com benzeno, inicialmente produz o propilbenzeno. O grupo propil é orientador 
orto-para (ativante do anela aromático) e, portanto, quando em excesso de bromopropano, outras substituições 
eletrofílicas começam a acontecer nas mesmas moléculas, sempre nas posições orto-para até o produto final 
tetrassubstituído. O esquema abaixo mostra como isso ocorre. 
Cl
AlCl3
Orientador orto-para
Cl
AlCl3
Excesso de reagente lev a à nov as substituições.
 
6. 
a) 
Cl2
AlCl3
Cl
Br2
FeBr3
Cl
Br
 
 
b) 
HNO 3
H2SO4
NO2
Br2
FeBr3
NO2
Br
 
 
c) 
HNO 3
H2SO4
NO2
AlCl3
NO2
Cl
 
 
45 
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d) 
AlCl3
O
Cl
AlCl3
Cl
O
 
 
e) 
HNO 3
H2SO4
Cl
AlCl3
O2N
 
 
f) 
HNO 3
H2SO4
NO2
Br2
FeBr3
NO2
Br 
 
g) 
AlCl3
Cl
SO3H
SO3
H2SO4
 
 
h) 
HNO 3
AlCl3
Cl
NO2
H2SO4
 
 
i) 
AlCl3
Cl
O
Cl
O O
AlCl3
 
 
j) 
AlCl3
Cl
O
AlCl3
O
Cl
O
 
 
k) 
HNO 3
H2SO4
SO3
H2SO4NO2 NO2HO3S 
 
 
l) 
AlCl3
Cl
O
AlCl3
O
Cl
O
 
 
 
 
 
 
46 
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GQI 135 – Química Orgânica 
Aula 05 - Estereoquímica 
Prof. Sérgio Scherrer Thomasi 
 
Parte 1 – Quiralidade. 
 
1. A isomeria óptica está associada ao comportamento das substâncias submetidas a um feixe de luz polarizada (um 
só plano de vibração) obtida quando a luz natural, não polarizada (infinitos planos de vibração), atravessa um 
polarizador. Algumas substâncias têm a propriedade de desviar o plano de vibração da luz polarizada e são 
denominadas opticamente ativas. Essa propriedade caracteriza os compostos que apresentam isomeria óptica. O 
desvio do plano de vibração pode ocorrer em dois sentidos: a) desvio para o lado direito = isômero dextrogiro (D); b) 
desvio para o lado esquerdo = isômero levogiro (L). Esse desvio é determinado experimentalmente por um aparelho 
denominado polarímetro, esquematizado a seguir: 
 
 
 
 A condição necessária para a ocorrência de isomeria óptica é que a substância apresente assimetria. O caso 
mais importante de assimetria molecular ocorre quando existir, na estrutura da molécula, pelo menos um carbono 
assimétrico ou quiral (do grego cheir = mão). Para que um átomo de carbono seja assimétrico, deve apresentar 
quatro grupos ligantes diferentesentre si. Na fórmula estrutural, o carbono quiral é indicado por um asterisco (*). 
Genericamente, temos: 
 
 
 
Baseado nessas informações marque com um asterisco (*) os carbonos assimétricos das moléculas seguintes: 
 
OH
H
H
H
O
OH
N3
N
N
H
O
O
O
OH
OH
N
H
N
HO
OH
HOOC O
NH2
N
O
NH2 N
H
NH
O
N
HO
O
NH2
OH
O
NH2
OH
N
O
NH2 OH
OH
 
 
47 
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Parte 2 – Nomenclatura de enantiômeros. 
 
 Os isômeros configuracionais diferem apenas no arranjo espacial dos átomos a não podem interconverter-se 
por rotações em torno das ligações simples nas moléculas. 
 Muitos objetos ao nosso redor são assimétricos. Por exemplo, nossas mãos esquerda e direita são imagens 
especulares uma da outra e não podem ser superpostas. Outros objetos quirais incluem sapatos, luvas e páginas 
impressas. Muitas moléculas também não podem ser superpostas às suas imagens especulares. Essas moléculas são 
chamadas quirais. Muitos compostos encontrados em seres vivos, por exemplo, carboidratos e proteínas, são 
quirais. 
 A característica mais comum das moléculas quirais é um átomo de carbono tetraédrico (isto é, hibridizado 
em sp3) ligado a quatro átomos ou grupos de átomos diferentes. Esse átomo de carbono é chamado de carbono 
quiral ou carbono assimétrico. As moléculas quirais não têm um plano de simetria. 
 Quando existem dois ou mais átomos/grupos de átomos iguais, o carbono é denominado aquiral. As 
moléculas aquirais freqüentemente têm um plano de simetria. Se for possível dividir uma molécula em duas metades 
iguais que sejam imagens especulares, o plano é chamado plano de simetria, e a molécula não é quiral. Nas 
moléculas aquirais, o composto e sua imagem especular são iguais, isto é, podem ser superpostas. Para o caso a 
seguir, se se girar 180o a imagem especular, ela se torna idêntica à estrutura original. Veja: 
 
H
C
Br
Cl
H
H
C
Br
Cl
H
"Espelho"
Molécula aquiral
Imagem especular
Imagem especular superponível 
 
Enatiômeros. A palavra grega enantio significa “oposto”. Uma molécula quiral e sua imagem especular são chamados 
de enantiômeros ou par enantiomérico. Elas não são superponíveis. O arranjo ou orientação real (no espaço) de 
átomos/grupos ligados ao carbono quiral (centro estereogênico ou estereocentro) é chamado de configuração de 
um composto. 
 
X
C
Z
W
Y
X
C
Z
W
Y
Enantiômeros
Imagem especular
Não superponíveis
O arranjo de W, X, Y e Z
é a configuração
 
 
O sistema (R) e (S) de nomenclatura para enantiômeros (sistema Cahn-Ingold-Prelog). Três químicos, R.S. Cahn 
(Reino Unido), C.K. Ingold (Reino Unido) e V. Prelog (Suíça), criaram um sistema de nomenclatura que pode 
descrever com precisão a configuração dos enantiômeros. Esse sistema é chamado de sistema (R) e (S), ou sistema 
de Cahn-Ingold-Prelog. 
 Segundo esse sistema, um enantiômero do butan-2-ol deve ser designado (R)-butan-2-ol e ou outro, (S)-
butan-2-ol. R e S vêm do latim rectus e sinister, que significam direita e esquerda, respectivamente. 
 
OH H OHH
Enantiômeros do butan-2-ol 
48 
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 As regras ou etapas a seguir são empregadas para especificar qualquer enantiômeros como R ou S. 
(a) Cada um dos quatro grupos ligados ao carbono quiral é designado como 1-4 em termos de ordem de prioridade, 
sendo 1 a prioridade máxima e 4 a prioridade mínima. Inicialmente, a prioridade é determinada com base no número 
atômico do átomo que está diretamente ligado ao carbono quiral. O átomo que tem maior número atômico tem 
prioridade 1. Isso pode ser demonstrado pela estrutura do butan-2-ol abaixo: 
 
OH H
1
2 3
4
Determinação de prioridade no butan-2-ol 
 
(b) Quando não é possível especificar a prioridade com base no número atômico dos átomos diretamente ligados ao 
carbono quiral, é examinado o próximo grupo de átomos nos grupos não-designados. Esse processo continua até se 
encontrar o primeiro ponto de diferença. 
 No butan-2-ol, há dois átomos de carbono fixados diretamente ao carbono quiral. Um é do grupo metila e o 
outro é do grupo etila. Nesse caso, com base no número atômico de carbono isolado, não é possível estabelecer a 
prioridade desses dois átomos de carbono, e deve-se considerar o conjunto dos outros três átomos ligados a esses 
carbonos. Quando examinamos o grupo metila do enantiômero, constatamos que o próximo grupo de átomos 
consiste em três átomos de hidrogênio (H, H e H). Por outro lado, no grupo etila, o próximo grupo de átomos 
consiste em um átomo de carbono e dois átomos de hidrogênio (C, H e H). Somando os números atômicos desses 
dois grupos de átomos vemos que o grupo etila tem prioridade sobre o grupo metila. 
(c) Grupos que contenham ligações duplas ou triplas (ligações π) são tratados como prioridades, como se os átomos 
estivessem duplicados ou triplicados. Por exemplo: 
 
C O como se fosse O
(C)
C
(O)
C N como se fosse N
(C)
(C)
C
(N)
(N) 
 
(d) Após determinar a prioridade dos quatro grupos, é preciso organizar (rodar) a molécula de modo que o grupo 4, 
isto é, o de menor prioridade, aponte na direção oposta ao observador. 
 
OH
CH
CH2CH3
CH3
1
2
3
4
OBSERVADOR
 
 
 Então, deve-se traçar uma seta do grupo 1 → 2 → 3. Se o sentido é horário, é chamado de isômero (R). Se o 
sentido é anti-horário, é chamado isômero (S). No caso de enantiômeros, um será o isômero (R) e o outro, o isômero 
(S). Cuidado pois não há correlação entre (R) e (S) e desvio do plano de luz polarizada para direita ou esquerda [(+) 
e (-)]. 
 
OH
CH
CH2CH3
CH3
1
2
3
4
OBSERVADOR
(S) butan-2-ol.
A ordem de prioridade 1 a 3 está em sentido anti-horário. 
49 
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 Se em uma representação molecular, o grupo de menor prioridade já estiver apontado para trás (na cunha 
tracejada), basta estabelecer prioridades nos outros três grupos e traçar uma seta do grupo 1 → 2 → 3. Caso, na 
representação o grupo de menor prioridade não esteja pra trás (cunha tracejada), a molécula deve ser girada 
espacialmente para colocar o grupo de menor prioridade pra trás. Veja os dois exemplos abaixo: 
 
H OH
H OH
1
2 3
4
grupo de menor prioridade
já está para trás
(S)-butan-2-ol
OH H
grupo de menor prioridade
está para f rente
HOH
HOH
1
3 2
4
grupo de menor prioridade
está para trás
(R)-butan-2-ol 
 
2. Relacione os substituintes em cada um dos seguintes conjuntos em ordem de prioridade, da maior para a menor: 
 
a) –Cl, -OH, -SH, -H 
b) –CH3, CH2Br, -CH2Cl, CH2OH. 
c) –H, -OH, -CHO, -CH3. 
d) –CH(CH3)2, -C(CH3)3, -H, -CH=CH2. 
e) –H, -N(CH3)2, -OCH3, -CH3. 
 
3. Atribua as designações R ou S para cada um dos compostos apresentados a seguir. 
OH
N
H
NH2
S
N
OH
Cl OH OCH3
Br Cl
OH
NH2
N
O NH2
OH
O
OH
N
HO
OH
Cl Br
 
 
4. Está mostrada aqui a configuração da (+)-carvona. A (+)-carvona é o principal componente do óleo da semente de 
cominho armênio e é responsável por seu cheiro caracterísitico. A (-)-carvona, seu enantiômero, é o principal 
componente do óleo de hortelã e fornece seu cheiro caracterísitico. O fato de os enantiômeros da carvona não 
terem o mesmo cheiro sugere que os sítios receptores no nariz para esses compostos são quirais, e apenas o correto 
50 
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enentiômero se encaixará em seu sítio específico (exatamente como uma mão necessita da luva de quiralidade 
correta para um encaixe apropriado). Dê as designações R e S corretas para a (+) e (-)-carvona. 
 
O
H
(+)-Carvona
 
 
5. Escreva fórmulas tridimensionais para os isômeros (S) da metildopamina, da penicilamina e do ibuprofeno. 
OH
O
OH
OH
OH
O
NH2
SH
NH2
OH
O
Metildopamina IbuprofenoPenicilamina 
 
6. Os compostos cíclicos apresentam um anel ou núcleo que é um polígono plano ou reverso. Conforme as 
ramificações (ou os substituintes) estejam acima ou abaixo desse polígono, podem surgir casos de isomeria cis-trans.