Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
QU Í QU Í QU Í QU Í QU Í QU Í QU Í QU Í QU Í QU Í Qu ím ica 13 2 13 1 13 3 Capítulo 4 Isomeria (PARTE I) ............................................. 312 Exercícios PropostosExercícios Propostos .................................... .................................... 318318 Módulo 10 Isomeria plana (I) .......................................... 318 Módulo 11 Isomeria plana (II) ......................................... 321 Módulo 12 Isomeria espacial: geométricaIsomeria espacial: geométrica .................... 325 Gabarito dos exercícios propostosGabarito dos exercícios propostos ................ 329 31 2 W HE RE LI FE IS HI DD EN /IS TO CK Isomeria (PARTE I)4 1. Introdução Duas substâncias de odores bem distintos, curiosa- mente, têm fórmula molecular idêntica (C6H12O2), o ácido hexanoico e o etanoato de isobutila, responsáveis, respec- tivamente, pelo mau-cheiro exalado pelas cabras e pela essência do morango. As estruturas diferentes, mas com mesma fórmula molecular, caracteriza o fenômeno da iso- meria constitucional. Isomeria é a propriedade em que dois ou mais compos- tos químicos diferentes apresentam a mesma fórmula mole- cular (ou seja, mesma quantidade de cada elemento por mo- lécula), mas fórmulas estruturais distintas. Esses compostos são denominados isômeros (-iso = igual e -meros = partes). Os isômeros têm propriedades físicas diferentes e, muitas vezes, apresentam também propriedades químicas distintas. Exemplo Consideremos alguns dos compostos com fórmula mole- cular C7H8O: CH3 OH Orto-metil-fenol Função: fenol CH2OH Álcool benzílico Função: álcool aromático O CH3 Metoxibenzeno Função: éter aromático CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 3 PV 2D -1 7- 40 O fenômeno da isomeria se dá de diversas maneiras. Veja no organograma a seguir. Isomeria Plana ou constitucional Espacial ou esteroisomeria ÓpticaGeometriacis-transDinâmicaEstática Função Cadeia Posição Metameria Tautomeria 2. Isomeria plana ou constitucional É o fenômeno de isomeria em que os isômeros podem ser diferenciados pelas suas fórmulas estruturais planas. A. Isomeria de função (ou isomeria funcional) Ocorre quando os compostos apresentam a mesma for- ma molecular, com fórmula estrutural distinta, porque eles apresentam funções diferentes. Exemplos C2H6O H3C — O — CH3 Metóxi-metano Éter Aldeído C3H6O H3C — CH2 — C O H H3C — C — CH3 O C2H4O2 Propanal Éster H — C O O — CH3 Metanoato de metila Ácido carboxílico H3C — C O OH Ácido acético Cetona Propanona H3C — CH2— OH Etanol Álcool B. Isomeria de cadeia Ocorre quando os compostos apresentam a mesma for- ma molecular, com fórmula estrutural distinta, porque apre- sentam diferenças na classificação da cadeia carbônica. Exemplos C4H10 H3C — CH2 — CH2 — CH3 Butano Cadeia normal H3C — CH — CH3 Metil-propano Cadeia rami�cada CH3 C4H8 H2C — CH2 H2C — CH2 Ciclobutano Cadeia fechada H3C — CH — CH — CH3 But-2-eno Cadeia aberta C2H7N H3C — N — CH3 H Dimetilamina Cadeia heterogênea H3C — CH2 — NH2 Etilamina Cadeia homogênea C. Isomeria de posição É o caso de isomeria plana em que os isômeros perten- cem à mesma função química, apresentam o mesmo tipo de cadeia, porém diferem na posição de um grupo funcional, do radical ou de uma insaturação. Exemplo 1 Isômeros que diferem pela posição do grupo funcional. C4H10O H3C — CH2 — CH2 — CH2 2 3 4 1 Butan-1-ol OH H3C — CH2 — CH — CH3 2 3 4 1 OH Butan-2-ol Exemplo 2 Isômeros que diferem pela posição do radical. C6H14 H3C — C — CH2 — CH2 — CH3 2 3 4 5 1 2-metil-pentano H CH3 H3C — CH2 — C — CH2 — CH3 2 3 4 5 1 H CH3 3-metil-pentano Exemplo 3 Isômeros que diferem pela posição de insaturação. C4H8 H2C — CH — CH2 — CH3 2 3 4 1 But-1-eno H3C — CH — CH — CH3 2 3 4 1 But-2-eno LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 4 PV 2D -1 7- 40 01. UFAM A química de combustíveis está passando por uma grande revolução. O gás de folhelho (shale gas), também chamado de gás não convencional e gás de xisto, encon- tra-se aprisionado nas rochas em que foi gerado, rochas sedimentares de baixa permeabilidade. Com o desen- volvimento das tecnologias de exploração, os menores custos de processo têm permitido a ampliação da escala de produção. Entre as diversas regiões passíveis de ex- ploração do shale gas está a Bacia Amazônica, como na região mais ocidental, na Bacia Acreana. Em sua compo- sição, encontram-se metano, etano e quantidades mino- ritárias de isômeros de propano, butano e pentano. Na química de hidrocarbonetos, alcanos ocorrem usualmente com ciclo-alcanos e alcenos. O número de isômeros de alcenos (sem considerar os isômeros geométricos) que se pode obter com fórmula molecular C5H10 é a. 4 b. 5 c. 6 d. 7 e. 8 Resolução Alternativa correta: B APRENDER SEMPRE 38 D. Isomeria de compensação ou metameria É o caso de isomeria plana em que os isômeros são da mesma função química, apresentam cadeias heterogêneas e diferem entre si pela posição do heteroátomo na cadeia. Podem ser observados, principalmente, em éteres, ésteres, aminas e amidas. Exemplos C3H6O2 Etanoato de metila Metanoato de etila C4H10O H3C — O — CH2 — CH2 — CH3 Metóxi-propano H3C — CH2 — O — CH2 — CH3 Etóxi-etano CH3 — C O O — CH3 H — C O O — CH2 — CH3 E. Tautomeria ou isomeria dinâmica É o caso em que dois ou mais isômeros coexistem em equilíbrio químico dinâmico em solução, transformando- -se um no outro, pela mudança de posição do H na molé- cula. A tautomeria também pode ser denominada ceto-e- nólica ou aldo-enólica, pois ocorre principalmente entre cetonas e enóis ou entre aldeídos e enóis. Enol é todo composto que apresenta hidroxila (—OH) em carbono de dupla-ligação. Exemplos Etanal H — C — C H H O H Etenol H — C — C H O — H H Propanona H3C — C — C — H H H Propen-2-ol H3C — C — CH2 OHO Assim como há a tautomeria ceto-enólica, também existe a tautomeria imina-enamina, na qual predomina a imina. Exemplo NCH3 Enamina NCH3 H Imina H 01. Univali-SC Tautomeria é um caso particular de isomeria de função, em que dois isômeros coexistem em equilíbrio. A alternati- va que contém o par que exemplifica o exposto descrito é a. éter etílico e éter metilpropílico. b. ciclobutano e metilciclobutano. c. propanona e prop-2-enol. d. éter metílico e álcool etílico. e. dietilamina e metilpropilamina. Resolução a. CH3 — CH2 — O — CH2 — CH3 e (Éter etílico) CH3 — CH2 — CH2 — O — CH3 (Metameria) (Éter metilpropílico) b. Não são isômeros por não possuírem a mesma fórmula molecular. c. Propanona H3C — C — C — H H H Propen-2-ol (Tautomeria) H3C — C — CH2 OHO d. CH3 — O — CH3 e (Éter metílico) CH3 — CH2 — OH (Isômeros de função) (etanol) e. CH3 — CH2 — NH – CH2 — CH3 e (dietilamina) CH3 — CH2 — CH2 — NH — CH3 (Metameria) (metilpropilamina) Alternativa correta: C APRENDER SEMPRE 39 L IV RO D O PR OF ES SO R CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 5 PV 2D -1 7- 40 3. Isomeria espacial ou estereoisomeria É o caso de isomeria em que a diferença entre os isôme- ros só pode ser verificada mediante a observação da estrutu- ra tridimensional, pois as substâncias apresentam a mesma função, o mesmo tipo de cadeia e até as mesmas posições de grupos funcionais, de insaturações ou de radicais (se existi- rem). Há dois tipos de isomeria espacial: geométrica e óptica. A. Isomeria geométrica ou isomeria cis-trans Isomeria geométrica é a ocorrência de compostos que possuem fórmulas moleculares iguais, fórmulas estruturais planas iguais, mas fórmulas estruturais espaciais diferentes. A.1. Isomeria geométrica em compostos de cadeia aberta com dupla-ligação Para que haja esse tipo de isomeria, os grupos atômicos ligantes devem ser diferentes e estar presos a cada carbono da dupla-ligação. Os dois ligantes diferentes de um dos carbo- nos da dupla-ligação podem ou não ser iguais aos dois ligan- tes, tambémdiferentes, do outro carbono da dupla-ligação. Condição de existência C R1 R2 R3 R4 C em que R1 ≠ R2 e R3 ≠ R4 Exemplos CH3C CH3 R1 ≠ R2 R3 ≠ R4 C H H But-2-eno (Apresenta isometria geométrica.) C HC H H2 H CH3C But-1-eno (Não apresenta isomeria geométrica.) C HC C H C 1,2-dicloro-eteno (Apresenta isometria geométrica.) C HC C H C 1,1-dicloro-eteno (Não apresenta isometria geométrica.) Sempre que ocorrer essa condição, haverá dois isômeros: um deles, com os grupos iguais no mesmo plano – o isômero cis – e o outro, com os átomos em planos diferentes, o isôme- ro trans. Exemplo C C C H Cis-1,2-dicloroeteno H C C H C C Trans-1,2-dicloroeteno H C A.2. Isomeria geométrica no but-2-eno Exemplo C H H 120°Plano 1 Plano 2 H3C Cis-but-2-eno CH3 C C H CH3 120° CH3 Trans-but-2-eno H C Os isômeros geométricos ou cis-trans diferem entre si pelas suas propriedades físicas (TE, TF, densidade, solubilidade etc.). Quanto às propriedades químicas, os isômeros geométricos po- dem ou não apresentar diferenças. Um exemplo de propriedade química distinta para dois isômeros geométricos é o caso do ácido butenodioico, cuja fórmula é dada a seguir: C H O HO Ácido butenodioico C CC H O OH Seus isômeros são: O HO C O OHC C Plano 1 Plano 2 H Ácido cis-butenodioico (Ácido maleico) H C H O OHC C Plano 1 Plano 2 CO HO Ácido trans-butenodioico (Ácido fumárico) H C Com o aquecimento do ácido maleico, obtém-se facil- mente o anidrido. H O O OH OH ∆C C C H C Ácido maleico Anidrido maleico H O O O + H2O C C C H C No entanto, com o ácido fumárico não acontece o mes- mo, o que pode ser justificado, principalmente, pela distância entre as carboxilas. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 6 PV 2D -1 7- 40 H O OH ∆C C C C OH O H Ácido fumárico (trans) Não forma anidrido. A.3. O sistema E–Z Para derivados alcênicos com mais de dois ligantes di- ferentes de hidrogênio, recomenda-se abandonar o sistema de nomenclatura cis-trans e utilizar o sistema E–Z – a letra E vem de entgegen, e a Z, de zusammen, termos da língua alemã que significam, respectivamente, opostos e juntos. A regra para utilização da nomenclatura E–Z é a seguinte: Quanto maior a massa molecular do átomo ou do radical diretamente ligado a cada átomo de carbono da dupla (C = C), maior sua prioridade. Quando os grupos de maior prioridade estão do mesmo lado do plano, tem-se o isômero Z; do contrário, tem-se o isômero E. Observe a seguir o haleto orgânico com a indicação em azul dos átomos ligados diretamente aos carbonos da dupla. CC H F C I Z-1-cloro-2-�úor-1-iodoeteno E-1-cloro-2-�úor-1-iodoeteno CC H F C I A.4. Isomeria geométrica em compostos de cadeias fechadas Para que haja esse tipo de isomeria, os compostos de- vem apresentar pelo menos dois carbonos do ciclo contendo grupos atômicos ligantes diferentes. Exemplos C CH2 C H CC H 1,2-dicloro-ciclopropano (Apresenta isomeria geométrica.) 1-cloro-ciclopropano (Não apresenta isomeria geométrica.) CH2 CH2 C H C Esse caso de isomeria, também é chamado de isome- ria bayeriana. A verificação dos isômeros sempre será feita em relação ao plano determinado pelo ciclo. Sendo assim, quando os gru- pos atômicos ligantes de maior massa estiverem do mesmo lado do plano do ciclo, o isômero será classificado como cis e, se grupos atômicos ligantes estiverem em lados opostos em relação ao plano do ciclo, o isômero será trans. Exemplos Isômeros cis e trans 1,2-dicloro-ciclopropano H C H H — C — C — H C C Cis-1,2-dicloro-ciclopropano C H H C Trans-1,2-dicloro-ciclopropano C H C H Cis-1,2-dimetil-ciclopentano H3C — C — C — CH3 H H2C CH2 H2 C H Trans-1,2-dimetil-ciclopentano H3C — C — C — CH3 CH3 H2C CH2 H2 C H Propriedades físicas dos isômeros Comparadas às moléculas trans, as moléculas cis (pola- res) atraem-se com maior intensidade, porque elas apresentam maior capacidade de empacotamento; essa maior proximidade entre as moléculas implica maiores forças intermoleculares. Sen- do assim, o isômero cis apresenta, comparado ao isômero trans, valores mais elevados de temperaturas de fusão e ebulição e, também, valor mais alto de densidade. Nome TF (°C) TE (°C) Densidade Cis-1,2-dimetil-ciclopentano –62 99 0,772 Trans-1,2-dimetil-ciclopentano –120 92 0,750 Observe que os compostos isômeros espaciais apresen- tam propriedades físicas diferentes, mesmo quando apresen- tam estruturas planas iguais. 01. A seguir, temos as fórmulas planas de vários compostos. a. H2C — C — CH2 — CH3 CH3 b. H3C — CH2 — C — C — C CH3 H c. H3C — C — C — CH2 — CH3 H H d. H3C — C — C — CH3 CH3 H e. H3C — C — C — CH3 Br H APRENDER SEMPRE 40 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 7 PV 2D -1 7- 40 A respeito desses compostos, responda ao que se pede. a. Quais apresentam isômeros geométricos? b. Faça a fórmula espacial de cada composto que apre- sente isomeria geométrica. Resolução a. Os compostos que apresentam isomeria geométrica estão representados nas letras “b”, “c” e “e”. b. H3C — CH2 — C — C — C e CH3 H Cis H3C — CH2 — C — C — H CH3 C Trans c. H3C — C — C — CH2 — CH3 e H H Cis H — C — C — CH2 — CH3 CH3 H Trans e. H3C — C — C — C — CH3 e Br H Cis H3C — C — C — H Br CH3 Trans Resveratrol (C14H12O3) O resveratrol é um produto natural pertencente à classe dos estilbenos, encontrado na casca da uva (Vitis vinifera). Sua biossíntese na planta está associada a uma resposta ao estresse, causado por ataques de fungos. Possui atividade antioxidante, podendo reduzir consideravelmente os riscos de aterosclerose e de câncer, onde atua de diversas maneiras. Pode ser encontrado sob a forma de trans-resveratrol, contudo, sob a luz visível, é convertido a cis-resveratrol. HO OH OH hv, 350 nm MeOH H H HO OH OH H H Uma história interessante incentivou suas pesquisas no início, e ficou conhecida como “O paradoxo fran- cês”. Os franceses possuíam uma alimentação altamente gordurosa mas eram menos obesos que outros povos. Além disso, o índice de problemas cardíacos da população era baixo. Estudos realizados na França e Dinamar- ca comprovaram que esse fato estava relacionado ao hábito dos franceses de beber entre 1 a 2 cálices de vinho por dia. Os resultados desses estudos fizeram as vendas de vinhos aumentarem consideravelmente. Há quem discorde dessa história, pois é fato que os franceses, apesar de ingerirem muitas calorias possuem hábitos ali- mentares saudáveis, consumindo legumes, verduras, frutas, azeite de oliva, além do vinho. As ações benéficas do vinho foram associadas à presença de substâncias antioxidantes, que têm o poder de impedir a ação de radicais livres, liberados naturalmente no corpo humano durante o processo de respiração celular. Os radicais livres são espécies químicas instáveis, com um elétron desemparelhado. Portanto, necessitam de um elétron extra para se estabilizar, sendo altamente reativos. Estas espécies podem danificar células sadias, causando o envelhecimento acelerado da pele, tumores, entre outros males. Dentre as substâncias presentes na uva, além dos flavonoides, o resveratrol tem sido responsabilizado como uma substância capaz de ceder um elétron para o radical livre. Ao ceder, fica com um elétron desemparelhado, porém estabilizado por efeito de ressonância. HO OH Resveratrol Resveratrol oxidado e estabilizado por ressonância O — H +OH Radical hidroxila H2O HO OH O O resveratrol pode atuar na prevenção do câncer por meio da inibição de um ácido, conhecido como ácido araquidônico. A síntese desse ácido no corpo pode levar às rotas metabólicas indutoras de tumores. Estudos indicam que o resveratrol pode induzir a apoptose, ou morte celular programada, atuando como um agente antiproliferativo de alguns tipos de tumores. Outros estudos comprovam que a ação dos polifenóis protege o coraçãodevido ao efeito antioxidante, pois evita a oxidação do mau colesterol (LDL), a qual levaria à forma- ção de placas nas artérias, conhecidas como aterosclerose. Vale salientar que o resveratrol é um antioxidante devido à presença dos grupos fenólicos, responsáveis pela sua capacidade de redução. Disponível em: <http://qnint.sbq.org.br/qni/popup_visualizarMolecula.php?id=Bwc0YpMSaz9weYRTMh-CIs8Q9Ktd1 bA1jIgyTbUUVnRnu3YOQGeq7hMjDx8qzMQ-iJKASewhXcXnCVS_Q2UO3A==>. Acesso em: 8 ago 2016. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 8 PV 2D -1 7- 40 Módulo 10 Isomeria plana (I) EXERCÍCIOS PROPOSTOS RO TE IR O DE E ST UD OS Leia com atenção Capítulo 11 – Tópicos 1, 2.A, 2.B e 2.C Ex er cí ci os Série branca 181 182 183 184 185 186 187 188 Série amarela 184 185 187 188 190 191 193 195 Série roxa 191 192 194 196 197 198 199 200 Foco Enem 181 184 186 188 191 192 194 195 181. Unioeste-PR Isômeros constitucionais são moléculas que apresentam a mesma fórmula molecular, diferindo entre si pela conecti- vidade dos átomos que tomam parte da estrutura. Conside- rando a fórmula molecular C4H8O, assinale a alternativa que apresenta a estrutura que não é isômera das demais. a. O b. OH c. O d. OH e. O 182. UERJ Em uma das etapas do ciclo de Krebs, a enzima aconitase catalisa a isomerização de citrato em isocitrato, de acordo com a seguinte equação química: H 2C HC HC H2C COO– COO– COO– COO– COO– COO– H2C HO OH C Citrato Isocitrato A isomeria plana que ocorre entre o citrato e o isocitrato é denominada de a. cadeia. b. função. c. posição. d. compensação. 183. Mackenzie-SP Considere a nomenclatura IUPAC dos seguintes hidro- carbonetos. I. metil-ciclobutano. II. 3-metil-pentano. III. pentano. IV. ciclo-hexano. V. pent-2-eno. A alternativa que relaciona corretamente compostos iso- méricos é a. I e III, apenas. b. III e V, apenas. c. I e V, apenas. d. II e IV, apenas. e. II e III, apenas. 184. UFPI C7-H24 As fórmulas H2C OH CH2 CH3 e CH3 OH CH CH3 Representam substâncias que diferem quanto às a. massas moleculares. b. composições centesimais. c. cadeias carbônicas. d. fórmulas moleculares. e. propriedades físicas. 185. UERJ Considere um poderoso desinfetante, formado por uma mistura de cresóis (metilfenóis), sendo o componente predo- minante dessa mistura o isômero para. Apresente as fórmulas estruturais planas dos dois cre- sóis presentes em menor proporção no desinfetante. Apre- sente, também, esse mesmo tipo de fórmula para os dois compostos aromáticos isômeros de função dos cresóis. 186. PUC-RJ Na natureza, várias substâncias possuem isômeros, que podem ser classificados de várias maneiras, sendo uma de- las a isomeria funcional. Assinale a opção que apresenta um isômero funcional do hexan-2-ol. a. O b. OH c. CH3 — CH2 — CH2 — C H O d. CH3 — C — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 O e. CH3 — CH — CH2 — O — CH2 — CH3 CH3 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 31 9 PV 2D -1 7- 40 187. UFRGS-RS Em 2013, cientistas conseguiram pela primeira vez “fo- tografar” uma reação de rearranjo de uma molécula orgânica em resolução atômica (3Å = 3 · 10–10 m), usando microscopia de força atômica. A imagem obtida é mostrada a seguir. A re- presentação das estruturas do reagente e do produto, como se costuma encontrar em livros de química, também está mostrada a seguir, e a semelhança entre ambas é marcante. T > 90° C Reagente (C26H14) Produto (C26H14) Considere as seguintes afirmações a respeito desses compostos. I. Ambos são hidrocarbonetos aromáticos. II. Ambos têm na sua estrutura a presença de carbonos com geometria trigonal plana. III. Reagentes e produtos são compostos isômeros. Quais estão corretas? a. Apenas I b. Apenas II c. Apenas III d. Apenas I e II e. I, II e III 188. UECE C7-H24 O ácido pentanoico (conhecido como ácido valérico) é um líquido oleoso, com cheiro de queijo velho, tem aplicações como sedativo e hipnótico. Se aplicado diretamente na pele, tem uma efetiva ação sobre a acne. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — C — OH Ácido pentanoico O De acordo com sua fórmula estrutural, seu isômero correto é a. propanoato de etila. b. etóxi-propano. c. 3-metil-butanal. d. pentan-2-ona. 189. Unicamp-SP A fórmula geral dos hidrocarbonetos de cadeia aberta que contêm uma dupla-ligação é CnH2n e são conhecidos por al- quenos ou alcenos. a. Escreva a fórmula estrutural e dê o nome do segundo composto da série. b. Escreva as fórmulas estruturais dos pentenos de ca- deias lineares planas não ramificadas. 190. UEPG-PR Com respeito aos compostos aromáticos citados a seguir, identifique quais apresentam isomeria de posição (orto, meta ou para) e assinale o que for correto. 01. Etilbenzeno 02. Ácido benzoico 04. Dibromobenzeno 08. Tolueno 16. Xileno Dê a soma dos números dos itens corretos. 191. UECE C7-H24 O 1,4-dimetóxi-benzeno é um sólido branco com um odor floral doce intenso. É usado principalmente em perfumes e sabonetes. O número de isômeros de posição desse compos- to, contando com ele, é a. 2 b. 3 c. 5 d. 4 192. Unicamp-SP (adaptado) Atualmente, parece que a química vem seduzindo as pessoas e tem-se observado um número cada vez maior de pessoas portando tatuagens que remetem ao conhecimento químico, como as fórmulas estruturais representadas a se- guir, que correspondem a dois HO HO NH2 HO HO NH2 a. compostos que são isômeros entre si. b. modos de representar o mesmo composto. c. compostos que não são isômeros. d. compostos que diferem nas posições das ligações duplas. 193. UECE As cetonas, amplamente usadas na indústria alimentícia para a extração de óleos e gorduras de sementes de plantas, e os aldeídos, utilizados como produtos intermediários na ob- tenção de resinas sintéticas, solventes, corantes, perfumes e curtimento de peles, podem ser isômeros. Assinale a opção que apresenta a estrutura do isômero do hexanal. a. O b. O c. O d. O 194. PUC-SP C7-H24 O ácido butanoico é formado a partir da ação de micro-or- ganismos sobre moléculas de determinadas gorduras, como as encontradas na manteiga. Seu odor característico é perce- bido na manteiga rançosa e em alguns tipos de queijo. São isômeros do ácido butanoico as substâncias LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 0 PV 2D -1 7- 40 a. butanal, butanona e ácido 2-metilbutanoico. b. acetato de metila, etóxi-etano e butan-2-ol. c. butan-1-ol, acetato de etila e etóxi-etano. d. ácido metilpropanoico, butanona e ácido pentanoico. e. acetato de etila, ácido metilpropanoico e propanoato de metila. 195. UEL-PR A gasolina é constituída por uma mistura de compostos de carbono, predominantemente por alcanos. A temperatura de ebulição desses compostos aumenta, proporcionalmente, com o aumento do número de átomos de carbono presentes nas respectivas estruturas. Entretanto, a presença de ramifi- cações em estruturas de alcanos contendo o mesmo número de átomos de carbono promove diminuição da temperatura de ebulição. De acordo com essas considerações, responda aos itens a seguir. a. Disponha os alcanos a seguir em ordem crescente de temperatura de ebulição, usando os números de I a V. I. 2-metil-hexano II. heptano III. 3,3-dimetilpentano IV. hexano V. 2-metilpentano b. Quantos isômeros estruturais possui o hexano? c. Represente a fórmula estrutural completa para cada isômero estrutural. 196. UEG-GO NH2N A B Os compostos A e B mostrados acima pertencem à mes- ma função química. Após a análise de suas estruturas, res- ponda aos itens a seguir. a. Os dois compostos são isômeros? b. Qual dos compostos apresenta maior temperatura de ebulição? 197. Fuvest-SP Palíndromo – Diz-se da frase ou palavra que, ou se leia da esquerda para a direita, ou da direita para a esquerda, tem o mesmo sentido. AURÉLIO. Novo Dicionário da Língua Portuguesa. 2. ed., 40. Imp. Rio de Janeiro:Nova Fronteira, 1986. p. 1251. “Roma me tem amor” e “a nonanona” são exemplos de palíndromo. A nonanona é um composto de cadeia linear. Existem quatro nonanonas lineares. a. Escreva a fórmula estrutural de cada uma dessas nonanonas. b. Entre as fórmulas do item A, assinale aquela que po- deria ser considerada um palíndromo. c. De acordo com a nomenclatura química, podem-se dar dois nomes para o composto do item B. Quais são esses nomes? 198. UFRJ As cetonas se caracterizam por apresentar o grupo fun- cional carbonila em carbono secundário e são largamente utilizadas como solventes orgânicos. a. Apresente a fórmula estrutural do isômero de cadeia da pentan-3-ona. b. As cetonas apresentam isomeria de função com os al- deídos. Escreva a fórmula estrutural da única cetona que apresenta apenas um aldeído isômero. 199. O número de isômeros planos de cadeia cíclica com a fór- mula C5H10 é a. 9 b. 6 c. 5 d. 4 e. 2 200. Fuvest-SP Um dos hidrocarbonetos de fórmula molecular C4H10 pode originar apenas três isômeros planos diclorados de fórmula C4H8Cℓ2. Represente a fórmula estrutural desse hidrocarbone- to e as fórmulas estruturais dos derivados diclorados. Veja o gabarito desses exercícios propostos na página 329. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 1 PV 2D -1 7- 40 201. Univag-MT Os éteres etoxietano e metoxipropano já foram utiliza- dos como anestésicos, exercendo eficiente ação paralisante sobre o sistema nervoso. O tipo de isomeria plana presente entre os éteres mencionados é de a. cadeia. b. tautomeria. c. compensação. d. função. e. posição. 202. UFPR Considere as seguintes substâncias: CH3 — CH2 — CH2 — CH — CH2 — C O H CH2 CH3 CH2 CH2 CHCH3 — CH2 — CH C OHH CH3 Assinale a alternativa que apresenta o tipo de isomeria apresentado por essas substâncias. a. Funcional b. Cadeia c. Posição d. Metameria e. Tautomeria 203. Escreva a fórmula estrutural do prop-1-en-1-ol e do propa- nal, e indique o tipo de isomeria que ocorre entre eles. 204. UCS-RS C7-H24 A isomeria é o fenômeno pelo qual dois ou mais compos- tos orgânicos apresentam a mesma composição, mas um ar- ranjo diferente de átomos. Numere a coluna B de acordo com o tipo de isomeria apresentado na coluna A. Coluna A 1. Isomeria de posição 2. Isomeria de função 3. Isomeria de cadeia 4. Isomeria de tautomeria Coluna B ( ) O H OH e ( ) O OH e ( ) e ( ) OH OH e Assinale a alternativa que preenche corretamente os parênteses da coluna B, de cima para baixo. a. 4 – 2 – 3 – 1 b. 1 – 2 – 3 – 4 c. 1 – 3 – 2 – 4 d. 2 – 3 – 4 – 1 e. 4 – 1 – 2 – 3 205. Inatel-MG Determine o tipo de isomeria apresentado pelos seguin- tes compostos químicos: a. CH3 — O — CH3 e CH3 — CH2OH b. CH3 — CH2 — CH2 — CH3 CH3 — CH — CH3 CH3 e c. CH3 — CH2 — CH2OH CH3 — CH — CH3 OH e d. CH3 — CH2 — O — CH2 — CH3 e CH3 — O — CH2 — CH2 — CH3 e. CH3 — C — O CH2 — C — OH HH e 206. UFES Associe os pares de compostos dos dois grupos com o tipo de isomeria existente entre eles. I. CH3 — S — CH2 — CH2 — CH3 e CH3 — CH2 — S — CH2 — CH3 II. CH3 CHCH2 CH2 Ce III. C C e C C IV. OH H e O Módulo 11 Isomeria plana (II) EXERCÍCIOS PROPOSTOS RO TE IR O DE E ST UD OS Leia com atenção Capítulo 4 – Tópicos 2.D e 2.E Ex er cí ci os Série branca 201 202 203 204 205 206 209 210 Série amarela 204 205 206 207 208 211 213 214 Série roxa 211 213 214 215 216 217 219 220 Foco Enem 202 204 206 208 209 210 211 214 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 2 PV 2D -1 7- 40 1. Isomeria de função 2. Isomeria de compensação 3. Isomeria de cadeia 4. Isomeria de posição A alternativa que apresenta uma associação correta é a. I – 3; II – 2; III – 4; IV – 1 b. I – 3; II – 2; III – 1; IV – 4 c. I – 2; II – 3; III – 1; IV – 4 d. I – 2; II – 3; III – 4; IV – 1 e. I – 1; II – 2; III – 3; IV – 4 207. Qual o tipo de isomeria plana que ocorre em cada par? a. H C3 C C e H C3 C CH3O O OH O H2 b. H C3 C CH3N e H C3 C NH2 H2H2 C H2H c. H C3 C e O CH3 H C2 C OH CH3 d. H C3 C C e O C CH3 H2 H2 H C3 C C O C CH3 H2 H2 208. PUC-MG C7-H24 Numere a segunda coluna relacionando os pares de com- postos com o tipo de isomeria na primeira coluna. Isomeria 1. de cadeia 2. de função 3. de posição 4. de compensação 5. tautomeria Pares ( ) etóxi-propano e metóxi-butano ( ) etenol e etanal ( ) etanoato de metila e ácido propanoico. ( ) propan-1-ol e propan-2-ol ( ) n-pentano e neopentano A numeração correta encontrada de cima para baixo é a. 5 – 4 – 2 – 3 – 1 b. 3 – 1 – 2 – 4 – 5 c. 5 – 2 – 4 – 3 – 1 d. 3 – 5 – 1 – 2 – 4 e. 4 – 5 – 2 – 3 – 1 209. UERJ O ácido cianúrico é um agente estabilizante do cloro usado como desinfetante no tratamento de águas. Esse ácido pode ser representado pelas duas fórmulas estruturais a seguir. O O O H H H N N N HO OH OH N N N Em relação à isomeria, essas duas estruturas represen- tam compostos classificados como a. oligômeros. b. tautômeros. c. estereoisômeros. d. diastereoisômeros. 210. O eugenol é um óleo essencial extraído do cravo-da-índia que tem propriedades anestésicas. O iso-eugenol é outro óleo essencial extraído da noz-moscada. Dadas as estruturas dos dois óleos, pode-se dizer que Eugenol CH2 — CH — CH2 OH OCH3 OH OCH3 CH — CH — CH3 Iso-eugenol a. são isômeros funcionais. b. são isômeros de cadeia. c. não são isômeros. d. são isômeros de posição. e. são formas tautoméricas. 211. Faae-GO C7-H24 Entre os pares ocorre, respectivamente, isomeria plana de I. H C 3 CH 2 CH 2 CH 2 C e H C 3 CH CH 2 C CH3 II. H C 3 CH 2 CH 2 NH 2 e H C 3 CH CH 3 NH 2 III. O H C 3 CH 2 C e H H C 3 C CH 3 O a. posição, posição, função. b. cadeia, metameria, cadeia. c. metameria, cadeia, tautomeria. d. cadeia, posição, função. e. tautomeria, cadeia, posição. 212. Fameca-SP Associe corretamente a coluna I com a coluna II. Coluna I 1. H3 C C C CH3H2 H2 H C CH3 CH3H3C 2. H3C C C OH2 H2 CH3 H3C C O CH2 H2 CH3 3. H3C C C CH3H2 O H3C C C CHH2 O H2 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 3 PV 2D -1 7- 40 4. H3C C CH2 OH H3C C CH3 O 5. H C OH CH3H3C H3C C C OHH2 H2 Coluna II ( ) Isomeria de posição ( ) Isomeria de cadeia ( ) Metameria ( ) Tautomeria ( ) Isomeria funcional Lidos de cima para baixo, os algarismos formam a sequên- cia numerica a. 3 – 5 – 4 – 2 – 1 b. 5 – 1 – 3 – 4 – 2 c. 4 – 3 – 2 – 1 – 5 d. 5 – 1 – 4 – 2 – 3 e. 5 – 1 – 2 – 4 – 3 213. UFOP-MG A fenilcetonúria é uma doença que pode causar retarda- mento mental se não for diagnosticada no tempo certo. O diag- nóstico pode ser feito por meio de um teste simples, em que gotas de solução diluída de cloreto férrico são adicionadas à fralda molhada de urina de uma criança. Dependendo da colo- ração desenvolvida, identifica-se o ácido fenilpirúvico, que se encontra sob as seguintes formas, de acordo com o equilíbrio: CH2 C COOH O I II CH C COOH OH Pode-se afirmar que as estruturas I e II desse equilíbrio constituem um par de a. estereoisômeros óticos. b. estereoisômeros geométricos. c. estruturas de ressonância. d. tautômeros. 214. UFC-CE C7-H24 Pesquisas recentes comprovaram a ação antisséptica do óleo essencial de Lipia sidoides (alecrim), que atua contra o odor dos pés e das axilas. Os principais constituintes do alecrim, isolados por pesquisadores da UFC, são mostrados a seguir: I. OH II. OH III. O O H IV. O O Indique a opção que se relaciona corretamente com as estruturas de I a IV. I e II III III e IV a. Isômeros de função 8 elétrons não ligantes Isômeros de cadeia b. Tautômeros Heterocíclico Isômeros de posição c. Isômeros de posição Cetoálcool aromático Tautômeros d. Isômeros de posição 10 elétrons π Isômeros de função e. Isômeros de cadeia Heteroaromático Isômeros de função 215. UEM-PR (adaptado) Dadas as fórmulas seguintes, assinaleo que for correto. a. CH3 — C — CH — CH — CH3 CH3 CH3 O b. H — C — CH2 — CH — CH — CH3 CH3 CH3 O c. H — C CH — CH — CH — CH3 CH3 CH3 OH d. CH2 — C — CH — CH — CH3 CH3 CH3 OH e. CH3 — C — C — CH — CH3 CH3 CH3 OH LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 4 PV 2D -1 7- 40 01. A é isômero funcional de B. 02. A possui isômero de posição. 04. B e C são tautômeros. 08. A tem como tautômeros D e E, sendo E mais estável que D. 16. O composto A recebe o nome oficial de 2,3-dimetil- -pentanona-4. Dê a soma dos números dos itens corretos. 216. ITA-SP Considere os compostos orgânicos metilfenilcetona e propanona. a. Apresente a equação química que representa o equilí- brio tautomérico para cada um dos compostos. b. Qual das duas cetonas acima tem maior conteúdo enólico? Justifique. 217. UEG-GO Leia os textos a seguir e, em seguida, responda ao que se pede. Texto 1 “Algumas pessoas usam produtos que dão à pele uma tonalidade bronzeada, sem precisar tomar sol. Neles há uma substância chamada diidroxiacetona (DHA). Nesse processo, há uma combinação dessa molécula com a creatina, uma proteína encontrada na pele.” Texto 2 “O composto propano-1,2,3-triol (glicerol) é usa- do na fabricação de polímeros, explosivos e emo- lientes para cosméticos.” a. Escreva a fórmula estrutural e a fórmula molecular mí- nima das espécies DHA e glicerol. b. É correto afirmar que ambos os compostos são tautô- meros? Explique. 218. Fuvest-SP A análise elementar de um determinado ácido carboxílico resultou na fórmula mínima C2H4O. Determinada amostra de 0,550 g desse ácido foi dissolvida em água, obtendo-se 100 mL de solução aquosa. A esta foram adicionadas algumas gotas de fenolftaleína e, lentamente, uma solução aquosa de hidró- xido de sódio, de concentração 0,100 mol/L. A cada adição, a mistura era agitada e, quando já tinham sido adicionados 62,4 mL da solução de hidróxido de sódio, a mistura, que era incolor, tornou-se rósea. Para o ácido analisado a. calcule a massa molar; b. determine a fórmula molecular; c. dê as possíveis fórmulas estruturais; d. dê as fórmulas estruturais de dois ésteres isômeros do ácido considerado. Dados: massa molar (g/mol) H = 1,0; C = 12,0; O = 16,0 219. UFC-CE A auroglaucina é um pigmento laranja natural que apre- senta o núcleo básico I. O I R2 R1 R3 a. Sabendo que a estrutura da auroglaucina apresenta uma carbonila de aldeído não conjugada, uma hidroxila ligada a carbono sp2 e um grupo heptil, represente a es- trutura desse pigmento, substituindo R1, R2 e R3 pelos átomos ou grupos adequados. b. Represente a estrutura de um tautômero da auroglauci- na, o qual apresenta duas carbonilas em sua estrutura. 220. UEPG-PR A fenilcetonúria é uma deficiência enzimática que pode ser diagnosticada pelo teste do pezinho. Nessa doença não ocorre o metabolismo da fenilalanina, o que acarreta a forma- ção do produto tóxico fenilpiruvato. A respeito desse assunto, e considerando o item (I), que mostra o metabolismo normal da fenilalanina, e o item (II), que mostra o equilíbrio do fenilpi- ruvato, assinale o que for correto. I. O A (fenilalanina) B OH NH2 O OH OH NH2 II. O O C (fenilpiruvato) D OH O OH OH 01. Os compostos A e B são aminoácidos. 02. Os compostos C e D são tautômeros. 04. Todos os átomos de carbono dos compostos C e D são secundários. 08. O composto B apresenta anel aromático dissubstituído. Dê a soma dos números dos itens corretos. Veja o gabarito desses exercícios propostos na página 329. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 5 PV 2D -1 7- 40 221. UCS-RS Na retina existem células fotorreceptoras que contêm uma substância chamada retinal, responsável pelo proces- so da visão. A incidência de luz provoca a transformação química do retinal, conforme mostra a representação a se- guir. Essa transformação gera um impulso elétrico que é en- viado ao cérebro, onde é interpretado, formando a imagem que vemos. C C C C luz H H H21C14 C4H5O H HH21C14 C4H5O No processo da visão representado simplificadamente acima ocorre a. uma isomerização do tipo trans-cis. b. uma isomerização do tipo cis-trans. c. formação de carbono quaternário. d. formação de carbono quiral. e. substituição de dupla-ligação. 222. PUC-RJ Na representação a seguir, encontram-se as estruturas de duas substâncias com as mesmas fórmulas moleculares. N N N N Essas substâncias guardam uma relação de isomeria a. de cadeia. b. de posição. c. de função. d. geométrica. e. óptica. 223. Unifenas-MG Considere o 2-buteno. a. Que tipo de isomeria o composto apresenta? b. Escreva as fórmulas estruturais e o nome dos isômeros. 224. UESPI C7-H24 Os tipos de isomeria, representados por I, II, III, IV na co- luna 2, referentes aos pares de compostos relacionados na coluna 1, são, respectivamente Coluna 1 – Compostos Coluna 2 – Isomeria Propanona e o isopropenol I Butanal e metilpropanal II cis-2-buteno e trans-2-buteno III H3C — O — CH3 e H3C — CH2 — OH IV a. I – função; II – posição; III – óptica; IV – tautomeria b. I – função; II – cadeia; III – óptica; IV – posição c. I – geométrica; II – posição; III – tautomeria; IV – função d. I – tautomeria; II – geométrica; III – posição; IV – cadeia e. I – tautomeria; II – cadeia; III – geométrica; IV – função 225. UFSCar-SP O resveratrol é uma substância orgânica encontrada em casca de uva vermelha e é associada à redução da incidência de doenças cardiovasculares entre os habitantes de países nos quais ocorre consumo moderado de vinho tinto. Mais recente- mente, foi encontrada outra substância com propriedades seme- lhantes, na fruta blueberry (conhecida no Brasil como mirtilo), substância essa denominada pterostilbeno. As fórmulas estru- turais do resveratrol e do pterostilbeno são fornecidas a seguir. HO C H H Resveratrol C OH OH Pterostilbeno C H H C OH H3CO OCH3 a. Escreva o nome de todas as funções químicas oxige- nadas presentes no resveratrol e no pterostilbeno. b. Identifique o tipo de isomeria e escreva as fórmulas es- truturais dos isômeros que o pterostilbeno pode formar, considerando que as posições dos substituintes em seus anéis aromáticos não se alteram e que esses anéis não estejam ligados a um mesmo átomo de carbono. Módulo 12 Isomeria espacial: geométrica EXERCÍCIOS PROPOSTOS RO TE IR O DE E ST UD OS Leia com atenção Capítulo 4 – Tópicos 3 e 3.A, 3. A.1, 3. A.2, 3.A.3 e 3.A.4 Ex er cí ci os Série branca 221 222 223 224 226 227 228 231 Série amarela 224 225 227 228 230 232 233 237 Série roxa 230 233 234 235 236 237 238 239 Foco Enem 222 224 226 228 230 231 232 234 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 6 PV 2D -1 7- 40 226. PUC-PR A capsaicina tem sido utilizada na medicina há muitos séculos. A pimenta vermelha foi uma das primeiras plantas cultivadas nas Américas. As tri- bos indígenas brasileiras cultivam e usam pimentas desde o descobrimento do Brasil e, os historiadores acreditam que a população do México come pimen- ta vermelha desde 7 000 a. C. A capsaicina já era utilizada pelos nossos ancestrais para aliviar as do- res nas juntas e tem sido usada, também, na forma de creme ou pomada na medicina esportiva, para tratamento de lesões, torções e nevralgias. Funciona bem para aliviar a coceira da pele e acalmar a dor provocada por herpes. Disponível em: <http://www.crq4.org.br/quimica_viva_capsaicina>. Analisando a fórmula da capsaicina, dada a seguir, assi- nale a alternativa correta. HO O N H CH3 CH3 OCH3 a. Sua fórmula molecular é: C17H24NO3. b. Há nesta fórmula as funções orgânicas fenol, éter e amida. c. Temos a seguinte fórmula mínima: C9H13NO3. d. O composto não faz isomeria cis-trans. e. Temos no composto hibridação sp. 227. UFPR Armadilhas contendo um adsorvente com pequenas quantidades de feromônio sintético são utilizadas para con- trole de populaçãode pragas. O inseto é atraído de grandes distâncias e fica preso no artefato por meio de um adesivo. O verme invasor do milho europeu utiliza o acetato de cis-11-te- tradecenila (figura) como feromônio de atração sexual. Isô- meros de posição e geométrico desse composto têm pouco ou nenhum efeito de atração. O O Responda ao que se pede. a. A que função orgânica pertence o composto orgânico? b. Forneça o nome oficial pela norma IUPAC do isômero geométrico do feromônio da figura. 228. FCC-SP C7-H24 Qual o número mínimo de átomos de carbono que um difluoreto orgânico deve ter para possibilitar a existência de isômeros cis-trans? a. 2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 6 229. UEPG-PR Assinale os compostos que podem existir como isôme- ros geométricos. 01. Hex-2-eno 02. 1-bromo-2-clorociclobutano 04. Ácido but-2-enoico 08. p-Nitrofenol 16. Prop-1-eno Dê a soma dos números dos itens corretos. 230. Mackenzie-SP NN OO HO O ácido nalidíxico é um medicamento antibacteriano, uti- lizado no tratamento de infecções do trato urinário causadas por bactérias gram-negativas. Esse fármaco, cuja fórmula es- trutural está representada acima, atua inibindo a síntese do DNA bacteriano. A respeito da molécula do ácido nalidíxico, é correto afir- mar que apresenta a. os grupos funcionais, ácido carboxílico, amida e cetona. b. fórmula molecular C12H11N2O3. c. sete carbonos híbridos sp2. d. isômeros planos de função e isômeros geométricos cis/trans. e. seis carbonos primários, sendo três tetraédricos e três trigonais planos. 231. UFTM-MG C7-H24 Analise as fórmulas estruturais representadas de I a IV. I. HO O II. HO O III. HO O IV. HO O O arranjo dos átomos ao redor das duplas-ligações carbo- no-carbono, presentes nas moléculas das substâncias I a IV, caracteriza isômeros a. cis. b. trans. c. ópticos. d. de cadeia. e. de função. 232. PUC-RS Analise as informações a seguir. Em 2001, algumas indústrias brasileiras começaram a abolir voluntariamente o uso dos plastificantes ftalatos em brinquedos e mordedores, entre muitos outros itens fabrica- dos em PVC flexível destinados à primeira infância, pois os ftalatos causam uma série de problemas à saúde, incluindo LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 7 PV 2D -1 7- 40 danos ao fígado, aos rins e aos pulmões, bem como anorma- lidades no sistema reprodutivo e no desenvolvimento sexual, sendo classificados como prováveis carcinogênicos huma- nos. A fórmula a seguir representa a estrutura do dibutilfta- lato, principal substância identificada nas amostras estuda- das, que pode causar esses efeitos irreversíveis muito graves quando inalado, ingerido ou posto em contato com a pele. O O O O Em relação ao dibutilftalato, é correto afirmar que é um composto orgânico a. da função dos éteres. b. de cadeia alifática. c. de fórmula molecular C16H22O4. d. de elevada solubilidade em água. e. de isomeria cis-trans. 233. UFU-MG Os feromônios são comumente chamados de compostos da atração sexual, embora eles também tenham funções de sinalização mais complexas. A estrutura de um feromônio da abelha rainha é CH3 — C — (CH2)5 — CH — CH — COOH O Escreva as fórmulas estruturais dos isômeros geométri- cos do feromônio, nomeando-os. 234. Enem C7-H24 O citral, substância de odor fortemente cítrico, é obtido a partir de algumas plantas, como o capim-limão, cujo óleo essen- cial possui aproximadamente 80%, em massa, da substância. Uma de suas aplicações é na fabricação de produtos que atraem abelhas, especialmente do gênero Apis, pois seu cheiro é se- melhante a um dos feromônios liberados por elas. Sua fórmula molecular é C10H16O, com uma cadeia alifática de oito carbonos, duas insaturações, nos carbonos 2 e 6; e dois grupos substituin- tes metila, nos carbonos 3 e 7. O citral possui dois isômeros geo- métricos, sendo o trans o que mais contribui para o forte odor. Para que se consiga atrair um maior número de abelhas para uma determinada região, a molécula que deve estar pre- sente em alta concentração no produto a ser utilizado é a. O b. O c. O d. O e. O 235. UFRGS-RS O fulvinol, cuja estrutura é mostrada a seguir, foi isolado de uma esponja marinha presente na costa da Espanha. OH OH ( ) ( ) Fulvinol 8 8 I. É um hidrocarboneto acíclico insaturado. II. Apresenta ligações duplas trans e cis. III. Apresenta 4 carbonos com geometria linear. Quais estão corretas? a. Apenas I b. Apenas II c. Apenas III d. Apenas II e III e. I, II e III 236. Fuvest-SP A reação do tetracloroetano (C2H2Cℓ4) com zinco metálico produz cloreto de zinco e duas substâncias orgânicas isomé- ricas, em cujas moléculas há dupla ligação e dois átomos de cloro. Nessas moléculas, cada átomo de carbono está ligado a um único átomo de cloro. a. Utilizando fórmulas estruturais, mostre a diferença na geometria molecular dos dois compostos orgânicos isoméricos formados na reação. b. Os produtos da reação podem ser separados por des- tilação fracionada. Qual dos dois isômeros tem maior temperatura de ebulição? Justifique. 237. Fuvest-SP Quantos isômeros estruturais e geométricos, consideran- do também os cíclicos, são previstos com a fórmula molecu- lar C3H5Cℓ? a. 2 b. 3 c. 4 d. 5 e. 7 238. UNESP (adaptado) O folheto de um óleo para o corpo informa que o produto é preparado com óleo vegetal de cultivo orgânico e óleos es- senciais naturais. O estudo da composição química do óleo vegetal utilizado na fabricação desse produto permitiu iden- tificar um éster do ácido cis, cis-9,12-octadecadienoico como um de seus principais componentes. Escreva a fórmula estru- tural completa do ácido cis, cis-9,12-octadecadienoico. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 4 QU ÍM IC A 13 3 32 8 PV 2D -1 7- 40 239. A seguir estão representadas duas fórmulas estruturais de compostos orgânicos: OH OH O X O OH O Y A abelha-rainha produz um composto chamado de fero- mônio que é responsável pelo seu efeito dominador sobre as outras abelhas da colônia. Tal composto tem estrutura trans e pode estar representado pelas estruturas X e/ou Y. Observan- do-se as estruturas dadas, responda ao se pede. a. Qual as funções orgânicas presentes no composto que não é o responsável pelo efeito dominador das abelhas-rainhas? b. Qual o nome oficial (IUPAC) para o feromônio respon- sável pelo efeito dominador da abelha-rainha sobre as outras abelhas da colônia? 240. O cinamaldeído ou aldeído cinâmico, cujo nome oficial, segundo a IUPAC, é 3-fenil-prop-2-enal, apresenta-se na for- ma de um óleo amarelo viscoso, levemente solúvel em água. É largamente utilizado como aromatizante (em alimentos e perfumes). Há confirmação de seus efeitos inseticidas (con- tra larvas do mosquito Aedes aegypti), bactericidas e fungici- das, que permitem seu uso na agricultura, em função de sua baixa toxicidade. O Quantos isômeros geométricos do cinamaldeído são previstos? a. 1 b. 2 c. 3 d. 4 e. 5 Veja o gabarito desses exercícios propostos na página 330. LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 32 9 PV 2D -1 7- 40 GA B. Gabarito dos Exercícios Propostos QUÍMICA 133 Módulo 10 181. D 182. C 183. C 184. E 185. CH3 OH C CHC HC CH CH CH3 OH C CHHC HC C CH CH3 OH O C CHHC HC CH CH H2C C CHHC HC CH CH 186. E 187. E 188. A 189. a. CH2 = CH —CH3 propeno b. CH2 = CH — CH2 — CH2 — CH3 penteno-1 CH3 — CH = CH — CH2 — CH3 penteno-2 190. 20 (04 + 16) 191. B 192. B 193. D 194. E 195. a. V < IV < III < I < II b. Total de 5 isômeros. c. H3C CH3 H3C CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 H3C CH3 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 196. a. São isômeros de cadeia. b. A propilamina (composto B) 197. a. As nonanonas isômeras são: CH3 C O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 nonan-2-ona CH2 C O CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 nonan-3-ona CH2 C O CH2CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 nonan-4-ona CH2 C O CH2CH2CH3 CH2 CH2 CH2 CH3 nonan-5-ona b. Somente a nonan-5-ona c. nonan-5-ona ou dibutilcetona198. a. O H3C — C — CH — CH3 CH3 b. O H3C — C — CH3 199. D 200. H H C3 C CH3 CH3 H C H C CH3 CH3 H C2 C C C CH3 CH3 H C2 C C CH3 CH2 C C C H Módulo 11 201. C 202. E 203. H3C C HC H3C OH C CH2 H Propanona Propen-2-ol HO A isomeria presente entre esses dois compostos é a tau- tomeria ou isomeria dinâmica. 204. A 205. a. Isômeros de função b. Isômeros de cadeia c. Isômeros de posição d. Metameria e. Tautomeria ou isomeria dinâmica 206. D 207. a. Isomeria de função b. Isômeros de cadeia c. Tautomeria ou isomeria dinâmica d. Isômeros de posição 208. E 209. B 210. D LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 33 0 PV 2D -1 7- 40 GA B. 211. D 212. E 213. D 214. D 215. 15 (01 + 02 + 04 + 08) 216. a. H2C — C — C OH CH CH — CH CH — CH (Enol; estável) Metilfenilcetona H3C — C — C O CH CH — CH CH — CH H3C — C — CH2 OH (Enol; instável) Propanona H3C — C — CH3 O b. Os enóis aromáticos apresentam ressonância no anel benzênico o que permite maior equilíbrio para o enol ligado com o anel benzênico, sua ligação dupla entra em ressonância com o anel. Conclusão: a cetona aromática (metilfenilcetona) apresenta maior conteúdo enólico. 217. a. OH O DHA Fórmula estrutural Fórmula molecular Fórmula molecular mínima OH H2C — C — CH2 C3H6O3 CH2O OH OH H Glicerol Fórmula estrutural Fórmula molecular Fórmula molecular mínima OH H2C — C — CH2 C3H8O3 C3H8O3 b. É incorreto afirmar que ambos os compostos são tautômeros, pois eles não formam um par de isôme- ros, uma vez que apresentam diferentes fórmulas moleculares. 218. a. 88g/mol b. C4H8O2 c. H3C — H2C — H2C — C O OH H3C — CH — C CH3 O OH d. H3C — C O O — CH2 — CH3 HC O O — CH2 — CH2 — CH3 219. a. O H HO b. O H O 220. 11 (01 + 02 + 08) Módulo 12 221. B 222. D 223. a. Isomeria cis-trans ou geométrica. b. C — C H H3C CH3 H Cis-but-2-eno C — C H H3C CH3 H Trans-but-2-eno 224. E 225. a. Funções orgânicas: resveratrol: fenol pterostilbeno: éter e fenol b. Isomeria geométrica C H H C OH H3CO OCH3 Trans-pterostilbeno e Cis-pterostilbeno H3CO OCH3 C H H C OH 226. B 227. a. O Éster O b. O O LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 33 1 PV 2D -1 7- 40 GA B. 228. A 229. 07 (01 + 02 + 04) 230. E 231. A 232. C 233. H3C — C — H2C — H2C — H2C — H2C — H2C COOH HH O 10 89 7 6 5 4 3 2 1 C C Ácido-cis-9-oxo-dec-2-enoico H3C — C — H2C — H2C — H2C — H2C — H2C COOH H H Ácido-trans-9-oxo-dec-2-enoico O 10 89 7 6 5 4 3 2 1 C C 234. A 235. D 236. a. + ZnC2H2C4 ZnC2 + += H C C C H C = H C H C C C Cis Trans b. Por meio da análise das estruturas, em termos de polaridade, vem: = H C C C H C = H C H C C C Cis Trans µ1 µ2+ µ1 µ2 (Diferente de zero) Polar µ1 µ2+ µ1 µ2 (Igual a vetor nulo) Polar Conclusão: O isômero cis tem maior temperatura de ebu- lição, pois é polar (maiores forças intermoleculares). 237. D 238. H3C — (CH2)4 CH2 H O OH H C — C (CH2)7 — C HH C — C 239. a. O OH Ácido carboxílico Cetona O Y Cis b. OH OO 1 2 Trans 4 57 3 68 9 10 Ácido 9-hidróxi-trans-2-decenoico 240. B LI VR O DO P RO FE SS OR 33 2 PV 2D -1 7- 40 Anotações LI VR O DO P RO FE SS OR
Compartilhar