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Aula 02 Conhecimentos Específicos p/ ITEP-RN (Perito Criminal - Químico) - Com videoaulas Professor: Wagner Bertolini 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 1 de 56 SUMÁRIO PÁGINA 1. Conversando com o concursando 01 2. Funções Orgânicas. 02 3. Questões propostas 40 Observação importante: Este curso é protegido por direitos aut orais (copyright), nos termos da Lei 9.610/98, que altera , atualiza e consolida a legislação sobre d ireitos aut orais e dá out ras prov idênc ias. Grupos de rateio e pirataria são cla ndestinos, violam a lei e prejudi cam os prof essores que elaboram os c ursos. Valorize o trabalho de nos sa equi pe adquirindo os curs os hone stamente através do site Estratégia Concursos ;-) 1. CONVERSANDO COM O CONCURSANDO Hoje estudaremos as funções orgânicas que faltam. Recomendo que guarde as características de cada função e treine, treine muito. Observe e memorize as dicas dadas sobre as características de cada função. Caso você queira tirar alguma dúvida no fórum peço que indique a aula, a página e o exercício, bem como sua dúvida sobre este. Ou sobre a teoria ou outras dúvidas. Isto agiliza a minha resposta para você, sem demorar muito, sem correr o risco de responder à questão errada, etc. AULA: FUNÇÕES ORGÂNICAS 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 2 de 56 2. FUNÇÕES ORGÂNICAS Quando estudamos hidrocarbonetos esta função tinha como característica compostos formados apenas por hidrogênio e carbono. Alguns autores dizem que esta função não tem grupo funcional. Eu discordo disto, pois, se em um composto aparecer qualquer elemento diferente de carbono e hidrogênio posso concluir que não é um hidrocarboneto. Já vi situações em que bancas colocam compostos que apresentam diferente função orgânica e nas alternativas aparece hidrocarboneto (pois, a cadeia carbônica no composto era muito grande e a banca talvez queira induzir o candidato ao erro). Nesta aula devemos ficar muito atentos quanto aos requisitos necessários para que um grupamento de átomos caracterize uma função e quais são os elementos que compõem cada grupo funcional. Uma dica que daria a vocês: muitos compostos apresentam nomes comerciais que são mais importantes (e mais recorrentes nas provas) do que o próprio nome oficial. Portanto, separe uma página de seu caderno de estudos para anotar os nomes destes compostos que merecem muita atenção quanto aos nomes comerciais. Na aula de hidrocarbonetos eu destacaria as seguintes substâncias com seus respectivos nomes usuais X oficiais: NOME OFICIAL NOME USUAL e característica importante FÓRMULA Metano Biogás, gás dos pântanos. Efeito estufa. CH4 Eteno Etileno. Gás usado para amadurecer frutas e para produção de plástico (polietileno) H2C = CH2 Etino Acetileno. Usado em maçaricos HC z CH Então, vamos ao estudo destas funções. A principal coisa que você deve fazer ao ver a fórmula estrutural de um composto orgânico é identificar a função orgânica a que este composto pertence. O que é grupo funcional? 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar ==6c2ca== Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 3 de 56 É um conjunto de átomos de certos elementos químicos ligados e que tenham certas características sempre presentes entre este grupinho. Vejamos: 2. Álcool a) grupo funcional Álcoois são compostos orgânicos derivados dos hidrocarbonetos pela substituição de Hidrogênio de carbono saturado por – OH, a hidroxila. É obrigatório que o carbono em que se localiza a hidroxila seja saturado. Vamos resumir? O grupo funcional é a HIDROXILA, OH, que tem que estar ligado em um carbono que não faça nem dupla, nem tripla ligação. Só isso. A cadeia do composto pode ser de tudo quanto é tipo. Mas, o requisito acima deve ser obedecido. Fique atento, porque temos 3 funções que apresentam o grupo hidroxila (-OH). E as bancas gostam de induzir a erros quanto à identificação das funções. Exemplos b) Classificação dos álcoois Pode-se classificar os álcoois de acordo com alguns diferentes critérios. - o número de hidroxilas por moléculas (ou seja: quantos grupos OH tem): número de OH 1 OH 2 OH muitos OH Classificação Monoálcool Diálcool Poliálcool Exemplo 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 4 de 56 Os monoálcoois podem ainda ser classificados em função do tipo de carbono em que a hidroxila está ligada: OH ligado a C primário C secundário C terciário Classificação Primário Secundário Terciário Exemplo Os álcoois apresentam uma nomenclatura oficial muito simples. c) Nomenclatura IUPAC A nomenclatura dos álcoois segue as mesmas regras estabelecidas para os hidrocarbonetos, com a diferença que agora o sufixo é OL para indicar o grupo funcional –OH e a posição da hidroxila. Vamos a algumas observações: - os álcoois com um ou dois carbonos não precisam de indicar o número da hidroxila, pois, só poderá estar no carbono 1. - a partir de 3 carbonos é necessário localizar o grupo OH, salvo se não existir outra possibilidade. - podem existir álcoois em cadeias cíclicas. Se neste composto só existir a hidroxila, NÃO será necessário numerar (subentende-se carbono 1). - Um álcool estável NÃO apresentará mais que uma hidroxila por carbono. Se isto ocorrer, o composto torna-se instável e sofre decomposição, com a liberação de uma molécula de água (este aspecto é importante quando estudarmos oxidação de álcoois). - Os nomes usuais são mais usados para compostos com cadeias pequenas, com o intuito de facilitar. Cadeias longas ou muito complexas, geralmente, não se usa nome usual. - A hidroxila também deve estar sempre na cadeia principal. - Caso o álcool apresente mais de uma hidroxila, devemos numerar a cadeia no sentido que de a menor soma para as posições das hidroxilas. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 5 de 56 Quando houver alguma ramificação ou insaturação (lembrando que a insaturação pode estar presente, menos onde está ligado o OH) a PRIORIDADE para a numeração da cadeia é do grupo funcional. Então, termos a seguinte prioridade ( e isto vale para todas as demais funções que estudarmos): PRIORIDADE PARA NUMERAÇÃO DA CADEIA: Grupo funcional > insaturação > radical Então a numeração da cadeia deve ser feita de forma a se obter o menor número para a hidroxila . Exemplos mais importantes Composto Composto Metanol É um líquido incolor, altamente polar, de perigoso manuseio por atacar irreversivelmente o nervo óptico, causando cegueira. É usado como combustível – inclusive de aviões e de carros da Fórmula Indy–, anticongelante, solvente e desidratante do gás natural. É conhecido por álcool da madeira (espírito da madeira). Etanol É um líquido incolor, volátil, é inflamável e possui toxidez moderada. É usado como solvente, combustível, em bebidas alcoólicas, na indústria farmacêutica e cosmética. Forma-se na fermentação alcoólica de açúcares, sendo obtido através da destilação fracionada (espírito do vinho). OUTROS ÁLCOOIS Para os álcoois de cadeias carbônicas com 3 ou mais carbonos, devemos indicar a posição da hidroxila, numerando a cadeia carbônica a partir da extremidade mais próxima do grupofuncional. Exemplo 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 6 de 56 Butano-2-ol Observações Para a numeração das cadeias carbônicas dos álcoois deve-se iniciar pela extremidade mais próxima da hidroxila. Exemplo: 3-penteno-1-ol (Observe que o composto acima é um álcool e tem insaturação na CADEIA, mas, não onde está o grupo hidroxila). d) Nomenclatura Usual Iniciamos com a palavra álcool seguida do nome do radical ligado à hidroxila com a terminação ico . Exemplos e) Propriedades Físicas e gerais Os álcoois com até três carbonos possuem cheiro agradável e, à medida em que a cadeia carbônica aumenta, esses líquidos vão se tornando viscosos, menos voláteis e menos solúveis em água (pois, aumentando a cadeia, aumenta o caráter apolar desta, aumenta o ponto de ebulição, diminuindo a solubilidade em função do caráter apolar). Os álcoois primários e saturados de cadeia normal com até onze carbonos são líquidos incolores. Acima de onze carbonos, eles se tornam sólidos inodoros, semelhantes à parafina. A viscosidade e a solubilidade dos álcoois em água também aumentam se o número de hidroxilas aumentarem. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 7 de 56 Quanto maior o número de grupos (-OH), mais intensas serão as interações intermoleculares e maiores serão os pontos de fusão e ebulição dos álcoois. Os monoálcoois possuem pontos de fusão e ebulição mais elevados em comparação aos hidrocarbonetos de igual massa molecular, devido à formação de ligações por ponte de hidrogênio entre suas moléculas. A maioria dos monoálcoois é menos densa que a água líquida. Para citar um exemplo, a densidade do álcool é de 0,79 g/cm3, sendo que a da água é maior (1,0 g/cm3). 3. Fenol a) grupo funcional São compostos que apresentam pelo menos um –OH ligado diretamente ao núcleo benzênico. Então, meu caro. Também é uma função hidroxilada, mas, agora com o grupo ligado DIRETO EM ANEL AROMÁTICO. Exemplo Estrutura 3D b) Nomenclatura IUPAC 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 8 de 56 É utilizado o prefixo hidróxi , seguido da terminação benzeno . Caso existam ramificações no núcleo benzênico, a numeração inicia-se na hidroxila e segue o sentido dos menores números. Exemplos Observação Este composto não é fenol e sim álcool, pois o grupo – OH encontra-se ligado a carbono fora do anel benzênico. O composto é denominado fenilmetanol ou álcool benzílico. c) Classificação dos fenóis Os fenóis podem ser classificados de acordo com o número de hidroxilas em três diferentes tipos: - monofenóis: compostos que possuem apenas uma hidroxila na molécula; - difenóis: apresentam duas hidroxilas na estrutura molecular; 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 9 de 56 - trifenóis: esses já contam com três hidroxilas na molécula. d) Propriedades Físicas Geralmente os fenóis são sólidos, cristalinos, tóxicos, cáusticos e pouco solúveis em água. - A solubilidade dos fenóis em soluções alcalinas é muito grande, já na água é menor e, em alguns casos, chega a ser insolúvel. - Na natureza os fenóis são retirados do alcatrão da hulha (tipo de carvão). - Usados para fabricar resinas, explosivos e corantes, entre outras aplicações. - A propriedade antisséptica de fenóis é explicada pela ação bactericida. Aliás, essa é uma importante característica dos fenóis que causou uma revolução no ano de 1870. O fenol foi usado como antisséptico naquele ano e permitiu salvar muitos pacientes com infecção pós-operatória, com isso se tornou o primeiro antisséptico a entrar no mercado. - Os fenóis apresentam caráter ácido, tanto que também é conhecido pela denominação de ácido fênico. Podemos afirmar que são mais ácidos que os álcoois (estes não são ácidos). Essa característica é em razão do caráter da hidroxila presente nos fenóis, essa molécula em meio aquoso se desintegra e dá origem à ionização que deixa a solução com acidez elevada (isto não ocorre com os álcoois). Entretanto, fenóis são ácidos mais fracos que ácidos carboxílicos (quanto menor o pK, maior a força ácida): Estrutura Nome Fenol Ácido benzóico pKa 9,89 4,19 Fenóis apresentam propriedades físico-químicas como ponto de fusão, ponto de ebulição e solubilidade fortemente influenciadas pela presença do grupamento hidroxila, capaz de formar ligações hidrogênio. Assim, como esperado, fenóis 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 10 de 56 possuem ponto de fusão e de ebulição, bem como solubilidade em água, maior que os hidrocarbonetos aromáticos correspondentes: A tabela abaixo serve apenas para você dar uma olhadinha e comparar.Não precisa decorar nada. Sempre se oriente levando em conta o tamanho da cadeia e a polaridade do grupo funcional (isto vale para todas as funções. Não só para fenol). Nome Estrutura Ponto de Fusão ( oC) Ponto de Ebulição ( oC) Solubilidade em água Fenol 40-42 182 8,3 Benzeno 5,5 80 0,017 o-Cresol 32-34 191 2,5 Tolueno -93 111 0,053 a-Naftol 95-96 278-280 0,087 b-Naftol 122-123 285-286 0,074 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 11 de 56 Naftaleno 80-82 218 0,003 4. ENOL a) grupo funcional Esta função é uma das que mais faz com que o candidato erre na identificação. Portanto, cuidado. Um ENOL apresenta grupo HIDROXILA ligado a carbono INSATURADO por DUPLA ligação. Portanto, perceba que o nome da função é a junção de ter dupla (EN) e ter hidroxila (OL). Dificilmente os materiais trazem esta função. Coloquei para você não errar. Ela está presente nos estudos de isomeria dos aldeídos e cetonas, chamados de tautomeria. b) Nomenclatura H2C ォ CH ⦆ OH ETENOL No caso do etenol não foi necessário numerar a localização do grupo funcional nem da insaturação porque não havia outra possibilidade. Mas, nos casos abaixo, é necessário: H3C⦆ CH ォ CH ⦆ OH : prop-1-en-1-ol H3C⦆ C ォ CH2: prop-1-en-2-ol 。 OH H3C⦆ CH ォ C ⦆ CH2 ⦆ CH3: pent-2-en-3-ol 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 12 de 56 。 OH Não vou me ater a mais detalhamento, pois, creio ser irrelevante. 5. Éteres a) grupo funcional São compostos em que o oxigênio está ligado a dois radicais orgânicos. Podem ser considerados como derivados da água, pela substituição dos dois átomos de hidrogênio por dois radicais orgânicos. Porém, uma possibilidade de síntese é a partir da desidratação intermolecular de álcool. Seu grupo funcional é uma ponte de oxigênio (oxi-ponte), ligando duas cadeias carbônicas; por isso, também são chamados óxidos orgânicos. Tem fórmula geral R – O – R ou R – O – Ar ou Ar – O – Ar, podendo os radicais serem ou não iguais entre si. Se os dois radicais ligados ao oxigênio forem iguais, teremos éteres simétricos; caso contrário, éteres assimétricos. Oséteres são obtidos a partir da desidratação intermolecular dos álcoois. Eu falo brincando que é oxigênio crucificado entre radicais... Exemplos b) Nomenclatura IUPAC O menor grupo é acompanhado da terminação óxi , seguido do nome do hidrocarboneto correspondente ao grupo maior. Exemplo 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 13 de 56 c) Nomenclatura Usual A palavra éter é seguida do radical menor, radical maior acompanhado da terminação ílico. Exemplos d) Propriedades físicas e gerais Os éteres são compostos incolores, de cheiro agradável e pouco solúvel em água. Em condições ambientes podem se apresentar na fase sólida, líquida ou gasosa. Os de massa molecular mais elevada estão no estado sólido, os que apresentam dois e três carbonos na molécula são gasosos e os seguintes são líquidos que são extremamente voláteis. Éteres são usados como solventes de óleos, gorduras, resinas e na fabricação de seda artificial. Dentre as variadas aplicações dos éteres se destaca sua utilização na medicina que é muito importante, sendo usado como anestésico e na preparação de medicamentos. O éter etílico (éter comum) pertence à classe de éteres, é um líquido incolor muito volátil (ferve a 35° C), produz frio intenso ao evaporar em contato com a pele e seus vapores são três vezes mais densos que o ar. É um poderoso anestésico inalatório porque relaxa os músculos, mas possui as desvantagens de causar irritação no trato respiratório e a possibilidade de provocar explosões em ambientes fechados. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 14 de 56 Sendo assim, ele está em desuso, apesar de ter sido usado para este fim há quase um século. 6. Aldeídos a) grupo funcional São compostos que apresentam o grupo carbonila (C=O) ligada a carbono PRIMÁRIO. São compostos que apresentam o grupo funcional: O grupo funcional C = O é chamado de carbonila . Exemplos: Etano-1-al propano-1-al benzaldeido Etanal propanal b) Nomenclatura IUPAC A terminação é al. A cadeia principal deve ser a mais longa possível que apresentar o grupo funcional. Para cadeias ramificadas, devemos numerar pela extremidade que contenha o grupo funcional. Este será sempre posição 1. E não precisa ser mencionado no nome. Exemplos 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 15 de 56 3-metilbutano-1-al penta -2,4-dieno-1- al c) Nomenclatura usual Os aldeídos recebem o nome dos ácidos carboxílicos que eles dão origem. Principais aldeídos d) Propriedades físicas e gerais Os aldeídos entram na composição de perfumes; são responsáveis pela ressaca de quem exagera na ingestão de bebidas alcoólicas e até podem ser utilizados na conservação de peças anatômicas. Entre os principais aldeídos presentes em nosso cotidiano estão o metanal (que, em solução aquosa, é o formol), o etanal, a vanilina (baunilha) e o cinamaldeído (canela). O etanal (acetaldeído ou aldeído acético) é usado na síntese de compostos orgânicos, como no preparo de etanol, de ácido acético e do cloral (que é usado como hipnótico e que leva à formação do clorofórmio, que é um anestésico, e do inseticida DDT). 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 16 de 56 A vanilina (3-metóxi-4-hidroxibenzenocarbaldeído), extraída da orquídea Vanilla planifólia, é o composto ativo da essência de baunilha; 7. Cetonas São compostos que apresentam o grupo carbonila (C=O) ligada a carbono SECUNDÁRIO, ou seja: entre carbonos. Exemplos OBS: cuidado para não confundir com aldeídos. Aqui o grupo funcional é a carbonila, porém, em carbono secundário. b) Nomenclatura IUPAC A cadeia principal é a mais longa que possuir a carbonila e a numeração é feita a partir da extremidade mais próxima da carbonila. O sufixo para cetonas é ONA. O nome faz da mesma maneira que o de um hidrocarboneto, com as nuances antes mencionadas. Exemplos Pentano-2-ona 4-metilpentano-2- ona c) Nomenclatura Usual 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 17 de 56 Menciona-se o radical menor, o radical maior, ligados ao grupo carbonila, seguido da terminação cetona. Exemplos d) Principais cetonas e) Propriedades físicas e gerais As cetonas de cadeias menores, com até dez átomos de carbono, apresentam-se no estado líquido e menos densas que a água em condições ambientes. As demais são sólidas. As cetonas líquidas são parcialmente solúveis em água, e a propanona é totalmente solúvel. Já as cetonas sólidas são insolúveis. A solubilidade das cetonas em água é maior que a dos aldeídos em razão de sua maior polaridade por causa do grupo carbonila, que estabelece ligações de hidrogênio. O grupo carbonila também torna as cetonas muito reativas. As cetonas menores possuem cheiro agradável e são constituintes de óleos essenciais extraídos de flores e frutos usados na produção de perfumes. Os pontos de fusão e ebulição das cetonas são maiores que os dos aldeídos. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 18 de 56 As cetonas são muito usadas como matérias-primas na síntese de diversos produtos. São também usadas como solventes de tintas, vernizes, esmaltes, na preparação de sedas e na preparação de medicamentos. A cetona de maior importância comercial é a propanona, mais conhecida como acetona. Ela é bastante utilizada no dia a dia como solvente de esmaltes de unha (mas, solvente de uma forma geral. Que o diga os traficantes de cocaína, que a usam para dissolver a pasta base de cocaína). Se você percebeu, trabalhamos até agora com funções oxigenadas e com apenas UM átomo de OXIGÊNIO por grupo funcional. Agora veremos funções oxigenadas que tenham DOIS átomos por grupo funcional. Os mais importantes são ácidos e seus derivados, além dos Ésteres. 8. Ácidos carboxílicos São compostos que apresentam pelo menos um grupo carbo xila (carbo nila + hidroxila ). CUIDADO: o hidrogênio ionizável dos ácidos carboxílicos é o que está ligado à hidroxila. Os demais hidrogênios da molécula NÃO se ionizam. Exemplos 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 19 de 56 b) Nomenclatura IUPAC Inicia-se com a palavra ácido e a terminação utilizada é óico . A cadeia principal é a mais longa que possui a carboxila. Para cadeias ramificadas, devemos numerar a partir do carbono da carboxila. Exemplos Observação – Podem ser usadas também as letras gregas ao invés dos números; o primeiro carbono após a carboxila recebe a letra . Exemplo Além disso, se houver mais de um grupo carboxila, isso é indicado pelos sufixos: di, tri, tetra , etc. Aplicando esses pontos, temos: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar 6 Química Teoria e exercícios Prof. WAGNERBERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 20 de 56 c) Nomenclatura Usual O nome usual para os ácidos é associado à sua origem ou às suas propriedades. Exemplo 1: Ácido fórmico. Este ácido fórmico é encontrado em certas espécies de formiga (daí o nome), pinheiros e em certos frutos, como também, no suor e na urina, porém em dosagem mínima. Tem aplicação nas indústrias de couro, lã e algodão. Exemplo 2 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar c Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 21 de 56 Ácido acético. O ácido acético ou ácido glacial é um líquido muito tóxico, de cheiro penetrante e sabor azedo (do latim acetum). A 16,7 °C forma cristais co m o aspecto de gelo (de onde vem o nome glacial). É usado na preparação de perfumes, seda artificial e vinagre. Exemplo 3: d) Propriedades gerais Os ácidos carboxílicos são moléculas polares, em razão do grupo carboxila. Podem realizar ligações de hidrogênio por meio de dois pontos de sua molécula a com o grupo C=O, onde recebe hidrogênio e com o grupo -OH que doa e recebe hidrogênio. Em razão das fortes interações entre suas moléculas o PE (ponto de ebulição) é mais alto que a dos álcoois de peso molecular comparável. Moléculas de ácidos carboxílicos de baixo peso molecular são solúveis em água. Quando há aumento no peso molecular o caráter hidrofóbico do grupamento alquila supera o caráter polar da carboxila, fazendo com que os ácidos carboxilas de pesos maiores sejam insolúveis em água. Em relação ao estado físico dos ácidos carboxílicos os três primeiros são líquidos incolores. Os nove primeiros monoácidos saturados são líquidos, os demais são sólidos. À medida em que aumenta a massa molecular tornam-se oleosos e a partir de dez carbonos são sólidos brancos. Os primeiros possuem odor irritante e os sólidos quase não possuem odor. O ácido aromático mais simples, o ácido benzóico, por apresentar já elevado número de carbonos, não tem apreciável solubilidade em água. Os ácidos carboxílicos são solúveis em solventes menos polares, como o éter, o álcool, o benzeno. Como já foi dito, os pontos de fusão e ebulição dos ácidos são relativamente elevados quando comparados a compostos de outras funções com massa molecular semelhante. Isso se deve à existência de duas ligações por pontes de hidrogênio (dímeros). 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar 2 Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 22 de 56 O cheiro característico dos ácidos alifáticos mais baixos passa progressivamente de forte e irritante nos ácidos fórmico e acético, para extremamente desagradável (semelhante à manteiga rançosa) nos ácidos butírico (4C), valérico (5C) e capróico (6C). Os ácidos mais altos não têm muito odor, por serem pouco voláteis. Ácidos carboxílicos de cadeia longa, com mais de 10 carbonos na cadeia principal, são denominados de ácidos graxos. São constituintes de óleos e gorduras animais e vegetais. 9. DERIVADOS DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Os derivados de ácidos carboxílicos mais importantes são os sais, os cloretos de ácidos e os anidridos. Vejamos algumas características destes: a) Sal de ácido carboxílico Grupo funcional: saída do H da carboxila e entrada de cátion metálico. Pode ocorrer ao reagir um ácido carboxílico com uma base inorgânica. Se a cadeia do ácido tiver mais de 10 carbonos podemos chamar este sal de SABÃO. A nomenclatura usual dos sais orgânicos segue a mesma regra usada em Química Geral, sendo que quando um ácido inorgânico reage com uma base e dá origem a 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar c Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 23 de 56 um sal, o nome do sal é feito partindo-se do nome do ácido de origem e mudando apenas o sufixo óico por ATO, como fazemos com os sais orgânicos. Vejamos os exemplos: b) Haletos de ácidos Grupo funcional: saída do OH da carboxila e entrada de átomo de cloro. Os cloretos de ácido podem, também, ser denominados de cloretos de acila. Formação dos cloretos de ácido. A mesma ideia para a nomenclatura de sais pode ser empregada aqui, com a diferença de se usar o nome do halogênio (cloro ou outro halogênio) 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar a Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 24 de 56 c) Anidridos de ácidos Os anidridos orgânicos são compostos derivados da desidratação intermolecular de ácidos carboxílicos. Vejamos como são formados e seus respectivos nomes: 10. Ésteres a) grupo funcional São compostos derivados dos ácidos carboxílicos. Consideramos que são formados por meio da substituição do hidrogênio da hidroxila (OH) de um ácido carboxílico por algum radical orgânico, conforme mostrado a seguir: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 25 de 56 O grupo funcional apresenta a seguinte estrutura: OBS: Os Radicais R pode ser H ou cadeia carbônica. Mas, o radical R`é obrigatoriamente cadeia carbônica. R e R´podem ser iguais ou diferentes. Os ésteres podem ser produzidos pela reação entre um ácido carboxílico (e R seria a cadeia deste ácido) com um álcool (e R´seria a cadeia do álcool), numa reação chamada de esterificação. Provavelmente esta reação é a mais frequente em provas. b) Nomenclatura IUPAC (e também a nomenclatura usual) Neste caso colocarei as duas nomenclaturas juntas porque a usual depende apenas de uma característica do ácido e não temos regras para fazer. OBS: vou dar uma dica. Muitos alunos acham que o nome deve começar com a cadeia do lado direito. Isto não é verdade. Eu sempre dou a seguinte dica. A cadeia apresenta um átomo de oxigencio entre carbonos. É a partir deste átomo que você se orientará para fazer o nome do éster. Siga os passos abaixo: 1. Localize este oxigênio entre os carbonos. 2. Localize o carbono vizinho ao oxigênio que também tenha oxigênio. Esta cadeia levará a terminação OATO (pois, esta cadeia veio do ácido carboxílico). 3. A outra cadeia receberá o nome do radical (esta cadeia veio do álcool). 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 26 de 56 Veja: o oxigênio referência e o carbono vizinho ao oxigênio com oxigênio. Esta cadeia veio do ácido com dois carbonos (etanoico) e terá o nome de ETANOATO. A cadeia em azul veio do álcool e tem um carbono. O nome deste radical é METILA. Logo, o éster acima se chama: ETANOATO de METILA (acetato de metila, nome usual). Outros exemplos: metanoato de metila (formiato de metila) etanoato de metila (acetato de metila) propanoato de fenila metanoato de etila, acetato de etila, d) Propriedades gerais Os ésteres possuem aroma bastante agradável. São usados como essência de frutas e aromatizantes nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Constituem também óleos vegetais e animais, ceras e gordura. Os ésteres podem se apresentar como líquidos ou sólidos, dependendo da quantidade de carbonos e das condições ambientes. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 27 de 56 Ésteres de baixa massa molecular são líquidos incolores e,à medida que se aumenta a massa molecular, eles vão se tornando mais viscosos e gordurosos até tomarem a forma sólida (aspecto de cera). Solubilidade em água Os ésteres são compostos insolúveis em água, no entanto são solúveis em álcool, éter e clorofórmio. Quanto ao ponto de ebulição (P.E.), a falta de pontes de hidrogênio na estrutura dos ésteres faz com que tenham o P.E. menor que álcoois e ácidos de mesma massa molecular. Aplicações dos Ésteres Os ésteres são encontrados em muitos alimentos, perfumes, objetos e fármacos que temos em casa. Veja alguns casos abaixo: Éster Fórmula molecular Essências Formiato de etila HCOOCH2CH3 framboesa, groselha Acetato de etila CH3-COOCH2CH3 laranja, pera, abacaxi, framboesa Acetato de amila* CH3COOCH2(CH2)3CH3 maçã, banana Butirato de etila CH3(CH2)2COOCH2CH3 abacaxi, banana, morango, framboesa Butirato de amila CH3(CH2)2COOCH2(CH2)3CH3 abricó Caprilato de n- nonila CH3(CH2)6OOCH2(CH2)7CH3 laranja 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 28 de 56 Então, meu caro amigo, minha cara amiga. Agora veremos funções nitrogenadas. Ou seja: aquelas que apresentam o elemento NITROGÊNIO em sua estrutura e, por conseguinte, em seu grupo funcional. 11. Aminas a) grupo funcional As aminas podem ser consideradas como sendo derivadas da amônia, NH3, pela substituição de um, dois ou três Hidrogênios por radicais alquila ou arila (aromáticos). Dessa forma, surge a classificação de amina primária, secundária e terciária. Classificação geral : b) Nomenclatura IUPAC Aqui é molezinha: são citados os nomes dos grupos substituintes em ordem alfabética, seguidos da terminação amina . As aminas aromáticas nas quais o nitrogênio se liga diretamente ao anel benzênico Ar–NH2 são, geralmente, nomeadas como se fossem derivadas da amina aromática mais simples: a fenilamina (Anilina) 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 29 de 56 As aminas podem ter diferentes substituintes ou mesmo todos iguais. Nãoháuma regra para isto (quer dizer: os grupos não precisam ser necessariamente iguais ou diferentes). Para aminas mais complexas, consideramos o grupo NH2 como sendo uma ramificação, chamada de amino. c) Propriedades gerais As aminas são bases orgânicas caracterizadas por serem derivadas da amônia (NH3), em que um ou mais de seus hidrogênios são trocados por radicais orgânicos (são bases porque apresentam um par de elétrons livre no átomo de nitrogênio). Em todas as aminas o nitrogênio apresenta um par de elétrons não compartilhados em sua última camada. Isso faz com que as aminas sejam bases de Lewis, isto é, 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 30 de 56 espécies químicas capazes de oferecer um par de elétrons e formar ligações covalentes com ácidos de Lewis. A reatividade das aminas é uma propriedade química que aumenta conforme aumenta o caráter básico desses compostos , ou seja, na seguinte ordem: Todas as aminas alifáticas são mais básicas e, portanto, mais reativas que todas as aminas aromáticas. Entre as alifáticas, as mais básicas são as secundárias, seguidas das primárias e, por último, das terciárias. Todas as aminas com até 5 carbonos na molécula são solúveis em água e em álcool, pois realizam ligações de hidrogênio com esses solventes. Porém, no caso de possuírem mais de 5 carbonos, elas serão praticamente insolúveis em água. As metilaminas e as etilaminas possuem cheiro semelhante ao da amônia, enquanto as outras aminas possuem um cheiro rançoso e desagradável, semelhante ao cheiro do peixe. A trimetilamina, por exemplo, é a responsável pelo cheiro de peixe podre. As aminas aromáticas costumam ser tóxicas , trazendo problemas de saúde. Por exemplo, pesquisas comprovaram que muitos corantes sintéticos feitos a partir das aminas usadas em produtos alimentícios, como balinhas, chicletes e sorvetes, são tóxicos, principalmente para crianças, e podem causar anomalias em recém- nascidos, distúrbios cardíacos e até cânceres. As aminas têm pontos de ebulição mais altos que os alcanos, mas geralmente mais baixo que os álcoois. As aminas primárias e secundárias formam ligações de hidrogênio entre si , aumentando seus pontos de ebulição em relação as aminas terciárias de mesmo peso molecular. Fórmula Nome Ponto de Ebulição(ºC) 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 31 de 56 CH3CH2OH etanol 78,5 CH3CH2NH2 etilamina 16,6 (CH3)2NH dimetilamina 7,4 (CH3)3N trimetilamina 2,9 CH3CH2CH3 propano -42,1 12. Ami Da a) grupo funcional O grupo funcional da amida é nitrogenioligado diretamente à carbonila. Eu dou uma dica aos meus alunos: Não confundam amiNa com amiDa. A amiDa, além do nitrogênio tem a DUPLA O. Portanto, D de Dupla. Grupo Funcional ou b) Classificação Aqui classificamos quanto à presença de radicais (ou não) ligados ao nitrogênio). Creio que você não esteja muito familiarizado com as amidas secundárias e terciárias e seus nomes. Mas, é bem tranquilo. c) Nomenclatura oficial 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 32 de 56 Basta dar o nome da cadeia correspondente ao hidrocarboneto e adicionar o sufixo AMIDA. Caso tenha radicais ligados no Nitrogênio, mencioná-los, com a letra N antes dos radicais. Exemplos: Para amidas secundárias, indica-se com um N antes do nome do radical ligado ao nitrogênio. N-Etil-Etanamida Para amidas terciárias, indica-se com dois N (separados por vírgula) o nome do radical se estes forem iguais entre si. Entretanto, se os radicais da amida forem diferentes entre si, deve-se particionar a nomenclatura em N-radical 1- N-radical 2. Exemplos: d) Propriedades gerais 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 33 de 56 As moléculas de amida, em geral, possuem caráter polar por apresentarem o grupo carbonilo. Assim, são solúveis em água, embora possam apresentar certa solubilidade em solventes orgânicos. Pela presença de ligações de hidrogênio provenientes da interação do nitrogênio com átomos de hidrogênio, as amidas não-substituídas possuem os maiores pontos de ebulição dentre as amidas, superando até os ácidos carboxílicos correspondentes. Estrutura da amida mm PF (oC) PE (oC) H3C-CO-NH2 59 81 222 H3C-CO-NH(CH3) 73 28 206 H3C-CO-N(CH3)2 87 06 166 IMPORTANTE: Catalisada por enzimas específicas, presentes no organismo dos seres vivos, a síntese de proteínas a partir de aminoácidos é um exemplo importante da reação característica de formação de amidas. Presente na estrutura de vários polímeros (naturais ou sintéticos). As amidas, por possuírem em sua estrutura grupamentos funcionais derivados de ácidos carboxílicos e de aminas, apresentam propriedades fracamente ácidas e básicas. 13. NITRILAS a) grupo funcional 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 34 de 56DICA (chamo brincando de Ni TRIPLA, para fixar que neste caso o nitrogênio faz tripla ligação com o Carbono). Apresentam o grupo funcional: b) Nomenclatura IUPAC É dado nome ao hidrocarboneto correspondente seguido da terminação nitrila . c) Nomenclatura Usual Usa-se a palavra cianeto e, em seguida, o nome do radical preso ao grupo – C N. A nitrila mais importante é a propenonitrila, empregada na obtenção de borracha sintética e de outros plásticos: Outros Exemplos 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 35 de 56 d) Propriedades gerais Trata-se de um grupo de compostos com propriedades físicas bastante peculiares: as nitrilas que possuem até 14 carbonos em sua estrutura, denominadas nitrilas alifáticas, são líquidas em temperatura ambiente e insolúveis em água. Já aquelas que possuem mais de 15 carbonos na cadeia são sólidas e solúveis em água. Em ambas as situações, as nitrilas apresentam altos pontos de fusão e ebulição, além de um expressivo teor de toxidade. Gás cianídrico utilizado em câmaras de execuções nos EUA e também foi utilizado no campo de extermínio Auschwitz-Birkenau. 14. NITROCOMPOSTOS a) grupo funcional Nitrocompostos entram na composição de explosivos como TNT (trinitrotolueno) Podem ser considerados como derivados do ácido nítrico pela substituição do OH por um radical alquil ou aril. Grupo funcional: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 36 de 56 b) Nomenclatura Oficial IUPAC Usa-se prefixo nitro antecedendo o nome do hidrocarboneto de que se origina o nitro composto. Exemplo H3C – NO2 nitrometano 2-nitro-pentano 2,4,6-trinitro-fenol (ácido pícrico) 2,4,6-trinitro-tolueno (TNT) Outros Exemplos c) Propriedades gerais 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 37 de 56 As propriedades e aplicações dos nitrocompostos alifáticos são bem diferentes em relação aos nitrocompostos aromáticos. Os nitroalcanos são líquidos incolores, polares (com força intermolecular do tipo dipolo permanente), insolúveis em água e usados como solventes intermediários em sínteses orgânicas. Seus pontos de ebulição e fusão são elevados Os nitrocompostos aromáticos normalmente são usados em explosivos. O mais conhecido deles é o 2,4,6-trinitrotolueno ou TNT. O fato de serem usados em explosivos mostra que eles são compostos bastante reativos, sendo que os aromáticos são tóxicos e possuem odor desagradável. À temperatura ambiente, são líquidos mais densos que a água e, conforme aumenta a massa molar, vão ficando cada vez mais viscosos. 15. HALETOS ORGÂNICOS a) grupo funcional Aqui o cara acha que é raio-X, kkk R – X Onde: R – grupo alquila ou radical alquila X – halogênio (família 17 ou 7ª; halogênios. Fluor, Cloro, Bromo e Iodo). Os haletos orgânicos são substâncias provenientes de compostos orgânicos pela troca de um ou mais hidrogênios (geralmente de um hidrocarboneto) por halogênio – F, Cl, Br, I. Exemplos: b) Classificação Os haletos podem ser classificados de acordo com o halogênio que está na cadeia carbônica, como fluoretos, cloretos, brometos iodetos ou mistos.Também podem se classificar de acordo com o número de átomos de halogênio na molécula, como mono-haleto, di-haleto, tri-haleto, etc. A classificação mais importante é quanto à grande reatividade de dois grandes grupos, os haleto de alquila e os haletos de arila. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 38 de 56 c) Nomenclatura Oficial De acordo com a IUPAC, os halogênios são considerados uma ramificação que está ligada à cadeia principal. Exemplos: Bromo-benzeno cloro-benzeno d) Nomenclatura Usual Para os haletos mais simples costumamos fazer o nome dando o nome do halogênio e o nome do radical a que ele estaria ligado. Brometo de metila Cloreto de etila e) Propriedades gerais Os haletos são altamente reativos e por isso são empregados como matéria-prima para preparar compostos orgânicos. - Encontram-se em condições ambientes nas fases sólida, líquida ou gasosa; - Na fase líquida são incolores, com alta toxicidade e com cheiro agradável; - São solúveis em solventes orgânicos e insolúveis em água; - Apresentam pontos de fusão e ebulição crescentes com o aumento da massa molecular; - Os haletos orgânicos são muito utilizados como solventes, na fabricação de plásticos, inseticidas e gás de refrigeração. - O haleto mais importante usado como solvente é o CCl4, tetracloreto de carbono, muito tóxico. - O BHC de fórmula molecular C6H6Cl6 é usado como inseticida. - O clorofórmio CCl3 foi muito usado como anestésico desde 1847, na Inglaterra. Hoje, já não é usado para esta finalidade porque é muito tóxico. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 39 de 56 - Os freons CCl3, CCl2F2 e muitos outros eram usados como gás de refrigeração. Com o tempo, descobriu-se que prejudicava o meio ambiente, destruindo a camada de ozônio e foi reduzida a sua produção. - O DDT de fórmula C14H9Cl5 era um importante inseticida muito utilizado durante a Segunda Guerra Mundial. Sua produção foi proibida em vários países devido a sua alta toxicidade. COMENTÁRIOS 1. É importante você analisar as propriedades dos compostos quanto à solubilidade (perceber que esta geralmente diminui com o tamanho da cadeia carbônica; polaridade do grupo funcional e quantos grupos aparecem na estrutura); propriedade marcante de cada função (exemplo: ésteres, como flavorizantes e aromatizantes; haletos, como anestésicos gerais; nitrocompostos, como explosivos; aminas, como única função com caráter básico na orgânica, etc). Para um perito o conhecimento destas propriedades é importante. Inclusive porque estes compostos (propofol, por exemplo, foi usado pelo médico do Michael Jackson e o levou à morte) podem ser usados para levar alguém à morte. Então, seja você um perito da área de Quimica, estas propriedades são bem importantes. 2. Em muitos casos teremos estruturasque apresentarão funções múltiplas. Se você percebeu estudamos cada função separadamente. Na prova, basta identificar os grupos funcionais, caso ele peça isto. Nas questões abaixo você terá a oportunidade de treinar bastante. 3. QUESTÕES 01. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – CESPE/2013). Considere que as estruturas 1 e 2 abaixo representam anestésicos locais com diferentes funções químicas em suas estruturas. Conforme essas representações, o composto 1 contém a função química éster, e o composto 2 a função química amida. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 40 de 56 RESOLUÇÃO: O enunciado inverteu as funções. Talvez objetivando induzir ao erro o candidato menos atento. Temos amida e éster. Resposta: “ERRADO”. 02. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – CESPE/2013). Considerando que a figura abaixo representa a molécula de vanilina, tradicionalmente conhecida como aroma de baunilha, é correto afirmar que a nomenclatura IUPAC para esse composto é 4-hidróxi-3-metoxi-benzaldeído. RESOLUÇÃO:O nome do composto está correto. As funções presentes no composto são: aldeído, éter e fenol. A função que tem prioridade entre as funções presentes no composto é o aldeído. Portanto, este será o carbono 1. Eo composto terácomo cadeia principal a estrutura do benzaldeído. Agora, basta numerar a cadeia escolhendo o sentido horário (pois, assim, teremos a menor soma das posições dos radicais). O grupo metóxi ficará no carbono 3e o grupo hidróxi no carbono 4. Resposta: “CERTO”. 03. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – CESPE/2013). A reação entre um 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 41 de 56 ácido carboxílico e um álcool, na presença de catalisador, formará um éter. RESOLUÇÃO: A reação entre ácido carboxílico e álcool produz éster e água. É denominada de esterificação. Talvez pela semelhança entre os nomes a banca pode ter pretendido induzir o candidato ao erro. Resposta: “ERRADO”. 04. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – CESPE/2013). A nomenclatura química para a acetona é propanona. RESOLUÇÃO: Correto. Uma cetona com 3 carbonos é a propanona, que comercialmente é chamada de acetona. Usada, entre outras, como solvente. Resposta: “CERTO”. 05. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – CESPE/2013). O composto químico H3COC2H5 é uma cetona. RESOLUÇÃO: Uma cetona apresenta uma dupla ligação entre o carbono e o oxigênio. Logo, o número de hidrogênios deve ser o dobro do número de carbonos. Se temos 3 carbonos devemos ter 6 hidrogênios. E isto não se verifica. Observe que usando o conhecimento da fórmula geral nem seria necessário perder tempo para montar a estrutura. Resposta: “ERRADO”. 06. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR - CESGRANRIO/2012). A reação de oxidação parcial de um álcool secundário, cuja fórmula geral é dada por R2CHOH, gera como produto um(a) (A) aldeído (B) éster (C) hidrocarboneto (D) amida (E) cetona RESOLUÇÃO: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 42 de 56 Todo álcool secundário gera por oxidação uma cetona. (Obs. Não há oxidação posterior, sem degradar o composto. Por isto, não aceito o termo “parcial” do enunciado). Resposta: “E”. 07. (TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR – PETROBRÁS – CESGRANRIO/2012). O reagente nucleofílico na reação de esterificação de um ácido orgânico é (A) a água (B) um outro ácido (C) um álcool (D) um íon hidroxila (E) um íon hidrato RESOLUÇÃO: A reação de esterificação ocorre entre um ácido carboxílico e um álcool. Resposta: “C”. 08. (SABESP - ESET - QUÍMICO - VUNESP/2013). Pesquisa realizada em dosagem de contaminantes em esgoto doméstico revelou a presença de hormônios e antibióticos decorrentes de urina e fezes de indivíduos que fazem uso dessa medicação. O levofloxacin é um exemplo de substância usada como antibiótico e sua estrutura molecular é Na molécula de levofloxacin, são encontrados grupos funcionais característicos de: (A) éster, álcool e amina. (B) éster, cetona e amida. (C) éter, cetona e amina. (D) éter, cetona e amida. (E) éter, álcool e amina. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 43 de 56 RESOLUÇÃO: Os grupos funcionais presentes são: Ácido carboxílico, cetona, amina, haleto, éter. Logo, a resposta correta é a alternativa C Resposta: “C”. 09. (CELESC - TÉCNICO QUÍMICO – FEPESE/2012). Entre as diversas funções orgânicas oxigenadas, podemos citar: 1. álcoois 2. fenóis 3. éteres 4. aldeídos 5. cetonas 6. ácidos carboxílicos São exemplos de cada uma destas funções, respectivamente: a) 1. metanol ; 2. orto-cresol ; 3. metoxi-metano ; 4. etanal ; 5. propanona ; 6. ácido butanoico b) 1. metanal ; 2. benzeno ; 3. metoxi-metano ; 4. etanol ; 5. ácido acético ; 6. butanona c) 1. acetato de etila ; 2. orto-cresol ; 3. carbonato de sódio ; 4. etanol ; 5. ácido acético; 6. butanol d) 1. fenol ; 2. benzeno ; 3. etoxi-etano ; 4. etanol ; 5. ácido acético ; 6. butanona e) 1. metanal ; 2. benzeno ; 3. metoxi-metano ; 4. etanol ; 5. ácido acético ; 6. ciclohexano RESOLUÇÃO: Álcoois terminam em ol; fenol aqui está representado por cresol (nome comercial); éter tem nomenclatura com infixo óxi; aldeídos terminam em al; cetonas terminam em ona. Ácidos terminam em óico. Logo, este conjunto de informações aparece na alternativa A. Resposta: “A”. 10. (CELESC - TÉCNICO QUÍMICO – FEPESE/2012). Considere os compostos abaixo I C4H10 2. CH3CH2OH 3. C2H5-O-C2H5 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 44 de 56 4. CH3COOH As funções orgânicas desses composto são, respectivamente: a) 1. amina primária ; 2. amida ; 3. fenol ; 4. ácido carboxílico b) 1. ácido carboxílico ; 2. amida ; 3. fenol ; 4. álcool c) 1. amina primária ; 2. amida ; 3. fenol ; 4. ácido carboxílico d) 1. hidrocarboneto ; 2. álcool ; 3. éter ; 4. ácido carboxílico e) 1. éter ; 2. éster ; 3. ácido carboxílico ; 4. Fenol RESOLUÇÃO: As funções apresentadas são, respectivamente: hidrocarboneto (já daria para acertar a questão); álcool, éter e ácido carboxílico Resposta: “D”. 11. (PCSP - PERITO CRIMINAL– VUNESP/2014). A vitamina A, também chamada de retinol, é encontrada em alimentos de origem animal e vegetal. Sua estrutura está representada a seguir: A função orgânica presente na estrutura do retinol é (A) álcool. (B) amina. (C) cetona. (D) ácido carboxílico. (E) aldeído. RESOLUÇÃO: A função deste composto é álcool, que se caracteriza por apesentar o grupo funcional hidroxila (-OH) ligado a carbono saturado. Resposta: “A”. 12. (SEE/RJ - PROFESSOR I DE QUIMICA – CEPERJ/2013). A rotenona é uma substância natural utilizada como piscicida e inseticida. Essa substância é isolada das raízes de algumas plantas e pode ser representada pela fórmula abaixo: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 45 de 56 As funções orgânicas presentes na estrutura da rotenona são: A) álcool e éster B) éter e cetona C) éter e aldeído D) éster e aldeído E) álcool e cetona RESOLUÇÃO: As funções orgânicas presentes na rotenona são éter e cetona. Resposta: “B”. 13. (SEE/RJ - PROFESSOR I DE QUIMICA – CEPERJ/2013). Diversos álcoois alifáticos têm sido observados na atmosfera atuando como poluentes. O álcool das folhas, como é chamado o hex-3-en-1-ol, é uma substância liberada pela grama, pelas árvores e lavouras. Esse composto reage com o ozônio atmosférico, produzindo substâncias poluentes que possuem a função orgânica: A) aldeído B) cetona C) fenol D) éster E) éter RESOLUÇÃO: O álcool ao reagir com o oxigênio atmosférico sofre reação de oxidação. Se o álcool é primário ele se oxida a aldeído e o aldeído se oxida a ácido carboxílico. Se o álcool for secundário ele se oxida a cetona. O álcool em questão é primário (1-ol significa hidroxila no carbono 1). Portanto, resultará em um aldeído. Resposta: “A”. 14. (SEE/RJ - PROFESSOR I DE QUIMICA – CEPERJ/2013). O glicerol (propan- 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 46 de 56 1,2,3-triol) tem sido produzido em larga escala no Brasil em reações de transesterificações utilizadas na produção do biodiesel. Como a quantidadeproduzida dessa substância excede a demanda da indústria de cosméticos e produtos alimentícios, uma alternativa envolve a oxidação catalítica do glicerol, gerando um produto com maior valor agregado. Nessa reação, em condições adequadas, a oxidação dos álcoois primários gera ácido carboxílico e a oxidação do álcool secundário gera cetona sem quebrar a cadeia carbônica. A fórmula molecular do produto obtido nessas condições é: A) C3H7O3 B) C3H2O3 C) C3H8O5 D) C3H2O5 E) C3H4O5 RESOLUÇÃO: Temos abaixo a estrutura do glicerol Ao sofrer oxidação os grupos OH das extremidades irão se transformar em ácidos carboxílicos e o OH do carbono secundário se transforma em cetona. Logo, a estrutura final será: que apresenta a seguinte fórmula molecular: C3H2O5 Resposta: “D”. 15. (MARANHÃO - PERITO CRIMINAL – FGV/2012). Considere as estruturas representadas a seguir: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 47 de 56 Sobre elas, assinale a afirmativa correta. (A) O composto III apresenta a maior acidez, pois possui mais hidrogênios ionizáveis. (B) Todos possuem o mesmo hidrogênio ácido e, portanto, apresentam a mesma acidez. (C) O composto I é o mais ácido, pois é o único que não apresenta grupos interferentes no anel aromático. (D) O composto IV apresenta a maior acidez, pois o grupo NO2 é um forte aceptor de elétrons, estabilizando a carga negativa do ânion fenóxido. (E) O composto II é mais ácido do que o composto IV, pois o grupo NH2 na posição “para” doa elétrons ao ânion fenóxido, facilitando a saída do hidrogênio ácido. RESOLUÇÃO: Os grupos doadores de elétrons (CH3 e o N que pode “doar seu par eletrônico) diminuem a força ácida do fenol. Para que esta força aumente devemos ter grupos fortemente eletronegativos que ajudem a retirar elétrons e diminuir a densidade eletrônica na região da hidroxila. Este grupamento é o nitro grupo Resposta: “D”. 16. (PM JOÃO MONLEVADE - TÉCNICO QUÍMICO – CONSULPLAN/2011). O metanol (H3COH), incolor, altamente polar e tóxico, pode ser usado como matéria- prima para outras várias substâncias, como combustíveis de carros de corrida. Quais os tipos de ligação covalente aparecem nos átomos de carbono desse álcool? A) 4 ligações j, hibridização sp3 B) 3 ligações j e 1 ligação ヾ, hibridização sp3 C) 5 ligações j, hibridização sp3 e sp2 D) 4 ligações j e ligação ヾ, com hibridização sp2 E) 5 ligações j, hibridização sp3 RESOLUÇÃO: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 48 de 56 No metanol todas as 4 ligações são simples e como o carbono só faz ligações simples a hibridização é sp3. Resposta: “A”. 17. (MINISTÉRIO DA AGRICULTURA – QUÍMICO – CONSULPLAN/2014) . Uma esterificação de Fisher acontece entre quais tipos de compostos orgânicos? A) Éster e álcool. B) Aldeído e fenol. C) Cetona e álcool. D) Álcool e ácido carboxílico RESOLUÇÃO: Questão básica. Reação que frequentemente cai nos vestibulares e concursos. É importante gravar algumas reações e seu esquema geral. Esta reação é a reação reversível entre álcool com um ácido carboxílico na formação de éster e água. Esta reação é utilizada na indústria para obtenção das essências de frutas (que são ésteres), entre outros usos destes. Resposta: “D”. 18. (PERITO CRIMINAL - MARANHÃO - FGV/2012). Para auxiliar na identificação de um composto orgânico presente numa mistura desconhecida, a estratégia usada é a de sintetizar derivados do composto a ser identificado. Para facilitar seu isolamento, esses derivados devem ser sólidos à temperatura ambiente e devem ser facilmente isoláveis e purificáveis. A confirmação da identidade do derivado leva naturalmente à identificação do composto desconhecido. Uma das técnicas para identificar álcoois desconhecidos em misturas, por exemplo, é baseada na sua reação com cloretos de acila. Na reação a seguir: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 49 de 56 RESOLUÇÃO: A reação de álcoois com ácidos carboxílicos leva à formação de um éster. Cloretos de acila se comportam como ácidos carboxílicos frente a álcoois. Portanto, deveremos ter a formação do correspondente éster, entre os grupos cloreto acila e a hidroxila do álcool. O produto será o observado em B. Resposta: “B”. 19. (UFRJ - TÉCNICO EM QUIMICA - UFRJ/2012). O propoxifeno (Darvon®) é um analgésico de uso controlado (opiáceo e tem efeito semelhante ao do ópio). Sobre a substância representada abaixo, afirma-se que ela possui os principais grupos funcionais 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 50 de 56 (A) aromático, éster, amina terciária. (B) aromático, éter, amina aromática. (C) alqueno, éster, amina secundária. (D) alqueno, éter, amina primária. (E) aromático, éter, amina secundária. RESOLUÇÃO: As funções orgânicas seriam, conforme destacado abaixo na estrutura, amina terciária e éster. Resposta: “ANULADA”. 20. (SEE/SP - QUIMICA - PEB II – FGV/2013). A vitamina B5, encontrada em diversos alimentos, é importante para a saúde humana, pois ajuda a controlar a capacidade de Resposta: do corpo ao stress, além de atuar na produção dos hormônios nas glândulas suprarrenais, na formação de anticorpos e no metabolismo das proteínas, gorduras e açúcares. 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 51 de 56 A estrutura química da vitamina B5, representada na figura, apresenta grupos funcionais que identificam as funções (A) álcool, amida e ácido carboxílico. (B) cetona, amina e ácido carboxílico. (C) amida, cetona e aldeído. (D) álcool, amina e aldeído. (E) álcool, amida e cetona. RESOLUÇÃO: Observamos que a estrutura apresenta grupos OH (hidroxila) em carbonos saturados, configurando a função álcool. Em um mesmo carbono temos a presença do grupo amida (carbonila + Nitrogênio), no “meio” da molécula. E na extremidade direita da apresentação do composto temos a função ácido carboxílico. Resposta: “A”. 21. (UFRJ - TÉCNICO EM QUIMICA - UFRJ/2012). A reação de transesterificação de triacilglicerídeos, que é aplicada à produção de biodiesel, tem como subproduto a glicerina. Dada a estrutura dessa substância, escolha entre as opções abaixo aquela que se refere à nomenclatura da glicerina: (A) 1,2,3-propenona. (B) 1,2,3-propenal. (C) 1,2,3-propanotriol. (D) 1,2-dimetilpropanol. (E) 1,3-propanotriol. RESOLUÇÃO: Observa-se que o grupo funcional presente na glicerina é OH ligado a carbono saturado. E isto é um álcool. Como temos três grupos OH, em diferentes átomos de 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 52 de 56 carbono. Teremos um triol. Portanto, o nome oficial deste composto é 1,2,3- propanotriol Resposta: “C”. 22. (INEA - QUÍMICO - FGV/2013). O tolueno pode ser classificado como moderadamente tóxico por inalação ou ingestão; a exposição a elevados níveis desse composto pode evoluir para o coma. A oxidação metabólica do tolueno pode produzir compostos excretados pelo organismo, entre eles o representado a seguir. As funções orgânicas presentes no composto são, respectivamente, (A) o ácido carboxílico e a amida. (B)o aldeído, a amida e o éster. (C) o ácido carboxílico e a amina. (D) a cetona, a amina e o álcool. (E) a cetona, o éster, o aldeído e o álcool. RESOLUÇÃO: As funções orgânicas presentes são, da esquerda para a direita: amida e ácido carboxílico. Acho curioso colocar o termo “respectivamente” se ele não informa uma orientação ou ordem. Resposta: “A”. 23. (SUDENE - QUÍMICO - FGV/2013). O SǦmetolacloro é representado pela fórmula: Este é o ingrediente ativo de um herbicida de uso geral, aplicado no controle de ervas 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 53 de 56 daninhas. Existem evidências da contaminação de águas subterrâneas e superficiais por esse herbicida e também de bioacumulação em peixes. Na estrutura do SǦ metolacloro estão presentes as funções orgânicas: (A) amina e cetona. (B) amina e éster. (C) amida e éter. (D) amida e éster. (E) cetona e éter. RESOLUÇÃO: As funções orgânicas presentes são, conforme figura: amida, éter e haleto. Destas funções presentes as alternativas trazem apenas duas. Resposta: “C”. 24. (UFMT - DOCENTE QUÍMICA- IFMT/2012). A varfarina ou warfarina é um fármaco do grupo dos anticoagulantes, usado na prevenção das tromboses arterial ou venosa. Reduz a capacidade de coagulação do sangue, evitando a formação de trombos. É usada também em altas doses como veneno para roedores. Sua fórmula estrutural está representada na figura abaixo. A função orgânica que NÃO está presente na estrutura da molécula da varfarina é: [A] Éster [B] Fenol [C] Enol [D] Cetona RESOLUÇÃO: 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 54 de 56 As funções orgânicas presentes na estrutura são: enol, éster e cetona. Logo, não temos a função fenol. Resposta: “B”. 25. (UFMT - DOCENTE QUÍMICA- IFMT/2012). Importantes matérias-primas para a produção de intermediários da indústria farmacêutica, cosmética e de aromatizantes, os ésteres ocupam lugar de destaque no cotidiano humano. Relacione as informações das reações químicas envolvendo ésteres e produtos principais dessas reações. 1 – Hidrólise básica de ésteres. 2 – Condensação intramolecular de um grupo funcional álcool e um grupo ácido carboxílico 3 – Reação entre o fenolato de sódio e um cloreto de acila 4 – Hidrólise ácida de ésteres ( ) Álcool e ácido carboxílico ( ) Éster aromático ( ) Álcool e sal de ácido carboxílico ( ) Éster cíclico Marque a sequência correta. [A] 4, 3, 1, 2 [B] 3, 4, 1, 2 [C] 4, 2, 3, 1 [D] 1, 3, 4, 2 RESOLUÇÃO: A hidrolise básica de um éster produz sal de ácido carboxílico e álcool. A condensação intramolecular produz um éster cíclico. Um fenolato ao reagir com cloreto de acila produz um éster aromático. A hidrolise ácida de um éster produz ácido carboxílico e álcool. Completando teríamos: (4) Álcool e ácido carboxílico (3) Éster aromático (1) Álcool e sal de ácido carboxílico (2) Éster cíclico Resposta: “A”. 26. (UFMG - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – UFMG/2013). Considere as fórmulas 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 55 de 56 moleculares estendidas das substâncias I a V apresentadas a seguir, substâncias que mostram diferentes grupos funcionais orgânicos: Para essas substâncias, pode-se afirmar que: A) II é um ácido carboxílico, IV é um aldeído, V é um álcool. B) III é uma amina, IV é um éster, V é um aldeído. C) I é um éter, III é uma amida, IV é uma cetona. D) I é uma cetona, III é uma amida e IV é um éter. RESOLUÇÃO: Vejamos as funções: I- cetona (tem grupo C=O) II- contem carboxila (veja que tem dois oxigênios no carbono da “ponta”) III- Amida (carbonila e nitrogênio em um único carbono) IV- éter (difere do primeiro composto porque os carbonos vizinhos estão com CH2, logo, isto reflete a ligação simples entre carbono e oxigênio) V- Álcool Resposta: “D”. 27. (PMSP - PEB-II/PROFESSOR II DE QUÍMICA– VUNESP/2012). Considere a estrutura a seguir. A vitamina D apresenta 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar Química Teoria e exercícios Prof. WAGNER BERTOLINI Prof. Wagner Luiz www.estrategiaconcursos.com.br Página 56 de 56 I. um grupo fenólico; II. cadeia insaturada; III. a função álcool; IV. solubilidade em água comparável à do etanol. Está correto o que se afirma apenas em (A) I e II. (B) II e III. (C) III e IV. (D) I, II e III. (E) II, III e IV. RESOLUÇÃO: A vitamina D não apresenta grupo fenol, pois, nem tem cadeia aromática. Apresenta a função álcool e tem cadeia insaturada por duplas entre carbonos. Tem cadeia carbônica muito maior que a do etanol e, por isso, sua solubilidade é diminuída, apesar dos grupos hidroxila. Resposta: “B”. Caro concursando: Habitue-se a reconhecer e aplicar as principais regras básicas de nomenclatura; Observe as principais diferenças entre os grupos funcionais Espero que você tenha gostado da aula. E seja mui bem-vindo ao meu curso. Estou sempre à sua disposição. Até a próxima aula !!!!!!!!!! Prof. Wagner Bertolini 02634005300 - Marcela Duarte de Melo Alencar