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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 2 Hidrocarbonetos (PARTE II) ............................... 316 Exercícios PropostosExercícios Propostos .................................... .................................... 322322 Módulo 4 Hidrocarbonetos de cadeias rami� cadas ...................................... 322 Módulo 5 Hidrocarbonetos de cadeias fechadas e aromáticasfechadas e aromáticas ................................. 325 Capítulo 3 Funções orgânicas (PARTE IPARTE I) ............................ 329 Exercícios Propostos .................................... .................................... 333 Módulo 6 Compostos oxigenados (I)Compostos oxigenados (I) ........................... 333 Gabarito dos Exercícios PropostosGabarito dos Exercícios Propostos................ 336 31 6 CT A8 8/ IS TO CK PH OT OS 2 Hidrocarbonetos (PARTE II) 1. Hidrocarbonetos de cadeias ramificadas (I) Uma cadeia ramificada é uma cadeia carbônica linear, na qual um dos hidrogênios foi substituído por um radical. Esses radicais são derivados dos hidrocarbonetos, ou seja, são partes de moléculas (átomo ou agrupamento de átomos) que apresentam uma valência livre (elétron desemparelhado). Isso permite que esses radicais se liguem no lugar onde antes havia um hidrogênio. A seguir, é apresentada uma relação dos principais radicais da química orgânica. A. Nomenclatura dos radicais ou substituintes A.1. Radicais alquilas São radicais monovalentes (possuem uma única valência livre) e saturados. Derivam dos alcanos pela eliminação de um H da molécula. A nomenclatura dos radicais é obtida substituindo-se a letra o no final do nome do hidrocarboneto correspondente por il ou ila. CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 31 7 PV 2D -1 7- 10 Prefixo (no de átomos de C) + il (ila) CH3— CH3 — CH2 — CH2 — CH2— CH3 — CH2 — CH — CH3CH3 — CH2 — CH3 — CH2 — CH2— CH3 — CH — CH3 CH3 CH3 — CH — CH2— CH3 CH3 CH3 — C — metil(a) n-propil(a) isopropil(a) n-butil(a) sec-butil(a) isobutil(a) terc-butil(a) ou t-butil(a) etil(a) 01. Escreva a fórmula estrutural e o nome do composto formado pela união dos radicais metil e etil. Resolução Radicais: CH3 — (metil); CH3 — CH2 — (etil) União dos radicais: CH3 — CH2 — CH3 Nomenclatura do composto: propano APRENDER SEMPRE 46 A.2. Radicais alquenilas São radicais monovalentes e insaturados, derivados dos alcenos. Apresentam a nomenclatura: Prefixo (no de átomos de C) + en + il (ila) CH : metenil(a) CH2 CH —: etenil(a) ou vinil(a) CH2 CH — CH2 — : propenil(a) ou alil(a) A.3. Radicais arilas São radicais monovalentes cuja valência livre se encon- tra num carbono do anel aromático. Benzeno C6H6 Fenil(a) C6H5— Valência livre localizada em qualquer um dos carbonos do núcleo aromático. Observação: O nome fenil deriva de “feno”, que significa benzeno, em alemão. Naftaleno C10H8 α-naftil(a) C10H7— β-naftil(a) C10H7— e CH3 Tolueno C7H8 CH3 Orto-toluil(a) (o) C7H7— CH3 Meta-toluil(a) (m) C7H7— CH3 Para-toluil(a) (p) C7H7— A.4. Radical benzil Este radical é muito importante e não pode ser enquadrado em nenhum dos grupos estudados, em razão de suas caracte- rísticas especiais, embora sua ocorrência seja bastante comum. CH3 Tolueno C7H8 CH2— Benzil(a) C7H7— Esse radical apresenta a valência livre ligada a um carbo- no ligado a um anel aromático. 01. No composto a seguir, dê o nome dos grupos ligados ao átomo com asterisco. H2C — C — CH CH2 — CH3 Resolução — CH3 Orto-toluil CH2 Benzil H2C — C — Etenil ou vinil Pentil H APRENDER SEMPRE 47 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 31 8 PV 2D -1 7- 10 B. Determinação da cadeia principal A cadeia principal deve ser a cadeia que tem maior nú- mero de átomos de carbono. Além disso, ela deve conter o grupo funcional correspondente à função do composto e o maior número possível de insaturações entre carbonos. Se existirem várias cadeias com a mesma função, com o mesmo número de insaturações e com o mesmo número de carbo- nos, a cadeia principal corresponderá àquela que tiver maior número de grupos radicais substituintes. H3C — CH2 — CH — CH2 — OH CH3 H3C — CH — C — CH2 — C — CH2 — CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 CH2 CH3 H2C — C — CH2 — CH — CH2 — CH2 — CH3 CH2 CH2 C CH3 HO O H3C — C — CH — CH2 — CH3 CH2CH3 CH3 CH2 CH3 Cadeia principal Rami�cação A numeração da cadeia principal inicia-se pela extremi- dade mais próxima de um “evento”, respeitando-se a seguin- te ordem de preferência: Grupo funcional > Insaturação > Ramificação H3C — C — C — C — C — C — C — OH H2 H H2 H H CH2CH3 CH3 CH2 CH3 7 6 5 4 3 2 1 Rami�cações Grupo funcional Insaturação Quando não ocorrerem grupos funcionais nem insatu- rações na cadeia e, nesse caso, houver dois ou mais gru- pos radicais substituintes, deve-se numerar a cadeia pela extremidade mais ramificada (menores números para os grupos substituintes). H3C — C — CH — CH2 — CH3 CH3 CH3 CH2 CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 H3C — CH — CH — CH3 CH2 CH2 CH3 4 3 2 1 CH2 CH2 CH3 5 6 7 8 C. Regra de nomenclatura para compostos ramificados Na nomenclatura sistemática ou IUPAC de compostos ramificados, o nome e a posição que designa a ramifica- ção devem vir antes da nomenclatura oficial da cadeia principal. Assim: + + + Radical ou substituinte Nome do radical Pre�xo Quantidade de átomos na cadeia Intermediário Tipo de ligação existente entre os átomos de carbono Su�xo Função do composto orgânico D. Cadeias abertas Os nomes dos grupos substituintes devem ser menciona- dos em ordem alfabética. Nessa ordem, não devem ser levados em consideração os prefixos quantitativos di, tri, tetra etc. nem os prefixos de diferenciação (separados dos radicais com hífen). Assim, o terc-butil antecede o etil, mas o etil antecede o iso- butil, já que o termo iso faz parte do nome dessa ramificação. CH3 — CH — CH2 — CH — CH2 — CH3 CH3 CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 4-etil-2-metil-hexano Quando dois grupos substituintes (grupo funcional ou ramificação) estiverem presentes no mesmo átomo de carbo- no, repete-se este número do carbono duas vezes (um para cada grupo substituinte). CH3 — CH2 — C — CH2 — CH2 — CH3 CH2 CH3 CH3 1 2 3 4 5 6 3-etil-3-metil-hexano Quando dois ou mais grupos substituintes forem iguais, eles serão indicados pelo uso dos prefixos quanti- tativos di, tri, tetra etc. e também pelo posicionamento de cada um deles. H3C — C — CH2 — CH — CH3 CH3 CH3 CH3 1 2 3 4 5 2,2,4-trimetilpentano Quando a cadeia for insaturada e a insaturação estiver no meio da cadeia, a numeração será realizada começando pela extremidade mais ramificada. CH3 — CH — C — CH — CH — CH3 CH3 CH3CH2 CH3 1 2 3 4 5 6 3-etil-2,5-dimetil-hex-3-eno LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 31 9 PV 2D -1 7- 10 D.1. Cadeias saturadas Exemplos CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH — CH3 CH3 6 5 4 3 2 1 2-metil-hexano CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH — CH3 CH2 CH3 7 6 5 4 3 2 1 3-metil-heptano D.2. Cadeias insaturadas Exemplos CH2 — CH — CH — CH3 CH3 1 2 3 4 3-metil-but-1-eno CH — C — CH — CH — CH3 CH3 1 2 3 4 5 CH3 3,4-dimetil-pent-1-ino CH3 — C — CH — CH — CH3 CH3 1 2 3 4 5 6 CH2 CH3 2,4-dimetil-hex-2-eno CH3 — C — C — CH — CH — CH3 CH2 1 2 3 54 6 7 CH2 CH3 CH3 4-etil-5-metil-hept-2-ino Existem outras nomenclaturas usuais nas quais o nome do composto está relacionado ao número total de átomos de carbono. São elas: CH3 — CH — CH3 Isobutano CH3 — CH — CH2 — CH3 CH3CH3 Isopentano É também encontrada uma nomenclatura derivada do metano, pela substituição de seus átomos de hidrogênio (H) por radicais orgânicos (ramificações). O nome do alcano é dado citando-se primeiro os substituintes, em ordem cres- cente de complexidade, seguidos da palavra metano. CH3 — C — CH2 — CH3 CH3 H Dimetil-etil-metano CH3 — C — CH2 — CH3 CH3 CH3 Trimetil-etil-metano Ainda há uma nomenclaturausual em que se considera o alceno uma estrutura derivada do etileno (eteno), com ramifi- cações, em função de substituição de átomo(s) de hidrogênio por um ou mais grupos radicais. CH2 — CH2 Etileno 1,2-dimetil-etileno CH3 — CH — CH — CH3 1,1,2-trimetil-etileno CH3 — C — CH — CH3 CH3 Da mesma maneira que ocorre com os alcenos, nos al- cinos também são encontradas estruturas denominadas originárias do acetileno (etino), em decorrência de uma teórica substituição do(s) átomo(s) de hidrogênio por grupo(s) subs- tituinte(s). Assim, o nome será uma extensão do nome aceti- leno, o menor dos alcinos, com suas respectivas ramificações. CH — CH Acetileno Metil-etil-acetilenoCH3 — C — C — CH2 — CH3 Metil-acetilenoCH3 — C — CH 01. Hidrocarbonetos ramificados, como o isooctano, são mais utilizados nas gasolinas comerciais do que as moléculas de cadeia linear, uma vez que estas sofrem ignição de forma explosiva, causando até mesmo perda de potência. H3C — C — CH2 — CH — CH3 CH3 CH3 CH3 Isooctano Assinale a opção que apresenta a nomenclatura cor- reta do isooctano. a. 2,2,3-trimetilpentano b. 2,2,4-trimetilpentano c. 2,2,4-trimetilbutano d. 2,2,3-dimetilpentano e. 2,2,4-trimetil-hexano Resolução H3C — C — CH2 — CH — CH3 CH3 CH3 CH3 Radical metilRadical metil Radical metil Cadeia principal Cadeia principal: pentano Radicais: metil, metil e metil Posições: 2, 2 e 4 Nome: 2,2,4-trimetilpentano Alternativa correta: B APRENDER SEMPRE 48 Os radicais livres e o estresse oxidativo Um radical livre é qualquer espécie química que apresente um ou mais elétrons desempare- lhados ocupando um orbital atômico ou mole- cular. A presença deste elétron implica em alta instabilidade e induz a troca de elétrons com mo- léculas adjacentes. As Espécies Reativas centra- das no átomo de Oxigênio (EROs) são os radicais hidroxila (•OH), ânion radical superóxido (•O2–) LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 0 PV 2D -1 7- 10 e peroxila (•OOH) juntamente com espécies que, embora não apresentem elétrons desemparelha- dos, são capazes de iniciar reações oxidativas e gerar novos radicais livres, tal como o oxigênio molecular (O2), o peróxido de hidrogênio (H2O2) e o oxigênio singleto (1O2). No organismo, as espécies reativas de oxigênio são geradas na- turalmente por processos respiratórios e, em concentrações adequadas, são funcionais como moléculas de defesa e sinalização. Embora sejam agentes oxidantes, os tecidos cutâneos dispõem de um sistema integrado com- posto por antioxidantes lipossolúveis, como o α-tocoferol (vitamina E), hidrossolúveis, como o ácido ascórbico (vitamina C), e enzimáticos (catalase, superóxido dismutase), os quais prote- gem os alvos biológicos da oxidação. OH O (a) Vitamina E (b) Vitamina C HO OH O O OH OH No entanto, a incidência de radiação ultra- violeta, UVA e UVB, excessiva, associada a um estilo de vida não saudável, estimula a forma- ção de radicais livres, gerando um desequilíbrio entre os sistemas oxidantes e antioxidantes do organismo. Esse desequilíbrio é conhecido como estresse oxidativo, um processo que induz a de- generação de biomoléculas, como fosfolipídios, glicosilceramidas, ceramidas, ácidos graxos po- li-insaturados e colesterol. O estresse oxidativo representa um forte agravante para o envelhe- cimento cutâneo, uma vez que gera a inibição do metabolismo dos queratinócitos, compro- metendo, assim, o processo de queratinização. Esse quadro leva à degeneração não apenas de lipídeos da camada córnea, mas de seus precur- sores nas camadas subjacentes. A maior conse- quência do estresse oxidativo é a peroxidação li- pídica, em que particularmente os ácidos graxos são suscetíveis à degeneração. Os ácidos graxos poli-insaturados são as estruturas mais danifica- das pelo processo oxidativo, havendo uma de- pendência direta entre o grau de insaturação e a suscetibilidade à oxidação. Disponível em: <http://rvq.sbq.org.br/index.php/rvq/article/ download/808/538>. Acesso em: 2 jun. 2016. 2. Cadeias cíclicas não aromáticas No caso de cicloalcanos com um radical alquila ligado, o anel é a cadeia principal, a menos que o radical tenha mais átomos de carbono que o anel. Neste caso, o radical é a cadeia principal e o anel é considerado um substituinte. Se somente um substituinte estiver presente, não é ne- cessário designar sua posição. CH3 — CH2 — CH3 Metil-cicloexano Etil-ciclopentano Quando dois substituintes estão presentes, numera-se o anel começando com o primeiro substituinte em ordem alfa- bética, e a sequência é na direção do próximo substituinte, dando-lhe o menor número possível. A sequência de nomen- clatura dos radicais também segue a ordem alfabética. CH3 CH2 — CH3 1-etil-3-metil-ciclo-hexano 3 4 5 2 1 6 Quando três ou mais substituintes estiverem presentes, a numeração acontecerá a partir do substituinte que conduza os menores números para as posições dos outros substituin- tes. Para radicais diferentes, a denominação continua seguin- do a ordem alfabética. CH3 CH3 CH2 — CH3 2-etil-1,4-dimetil-ciclo-hexano 1 6 5 2 3 4 CH2 — CH3 CH3 CH3 3-etil-1,1-dimetil-cicloexano 3 4 5 2 1 6 A. Cadeias aromáticas Os hidrocarbonetos com um único anel aromático e uma ou mais ramificações são chamados de hidrocarbonetos alquil- -benzênicos. A nomenclatura é semelhante à dos compostos cíclicos, trocando o nome da cadeia cíclica por benzeno. Exemplos CH3 Metil-benzeno (tolueno) CH — CH3 Isopropil-benzeno (cumeno) CH3 — CH3 CH3 CH2 1-etil-3-metil-benzeno 4 5 6 3 2 1 — CH3 CH3 CH2 — CH3 1-etil-2,4-dimetil-benzeno 1 6 5 2 3 4 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 1 PV 2D -1 7- 10 Caso existam duas ramificações no anel aromático, são muito utilizados os prefixos usuais a seguir: • orto (o), quando os dois substituintes se encontram nas posições 1,2; Exemplo — CH3 CH3 Orto-dimetil-benzeno ou 1,2-dimetil-benzeno ou ortoxileno 1 6 5 2 3 4 • meta (m), quando os dois substituintes se encontram nas posições 1,3; Exemplo — CH3 CH3 Meta-dimetil-benzeno ou 1,3-dimetil-benzeno ou metaxileno 1 6 5 2 3 4 • para (p), quando os dois substituintes se encontram nas posições 1,4; Exemplo CH3 Para-dimetil-benzeno ou 1,4-dimetil-benzeno ou paraxileno 1 6 5 2 3 4 CH3 Entre os hidrocarbonetos aromáticos de núcleos con- densados, destacamos a numeração do naftaleno: 8 1 5 4 2 3 7 6 Nesse composto, as posições 1, 4, 5 e 8 são chama- das de posições α, já as posições 2, 3, 6 e 7 são cha- madas de posições β. Exemplo CH2 — CH3 1-etil-naftaleno ou α-etil-naftaleno Para estruturas mais complexas, considera-se o anel aromático uma ramificação, e não uma cadeia principal. CH3— CH2 — CH — CH — CH3 CH3 5 4 3 2 1 3-fenil-2-metil-pentano Fenil-benzeno 1,2-difeniletano — CH2 — CH2 — LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 2 PV 2D -1 7- 10 61. Cesgranrio-RJ Analisando o composto, verifica-se que os radicais liga- dos aos carbonos 4 e 6 são, respectivamente, CH3 — CH — CH — CH — C — CH — CH3 CH3 C2H5 C2H5 CH — CH3 CH3 a. metil e etil. b. n-propil e etil. c. isopropil e etil. d. propil e dimetil. e. isopropil e metil. 62. UFCG-PB Octanagem é o índice de resistência à detonação da gasoli- na. O índice faz relação da equivalência à resistência de detona- ção de uma mistura percentual de isoctano (2,2,4-trimetil-pen- tano) de fórmula molecular C8H18. Considerando os três compostos de mesma fórmula molecular que o isoctano, quais são os radicais que podem ser identificados? CH3 — CH2 — CH — CH2 — CH3 CH3 — CH — CH3 CH3 — CH2 — C — CH3 CH3 — CH2 — CH2 CH3 CH3 — CH2 — CH — CH3 CH3 — CH2 — CH — CH3 a. Os radicais metila, etila e sec-butila b. Os radicais metila, etila e propila c. Os radicais metila, etila e isobutila d. Os radicais metila e etila e. Os radicais metila, etila e isopropila 63. UFMA Um dos componentes da gasolina que abastece osauto- móveis é o isoctano, de fórmula estrutural: H3C — C — CH2 — C — CH3 CH3 CH3 H CH3 Módulo 4 Hidrocarbonetos de cadeias ramificadas EXERCÍCIOS PROPOSTOS RO TE IR O DE E ST UD OS Leia com atenção Capítulo 2 – Tópicos 1, 1.A, 1.B, 1.C e 1.D Ex er cí ci os Série branca 61 62 63 64 66 67 68 70 Série amarela 64 65 66 68 69 71 72 73 Série roxa 73 74 75 76 77 78 79 80 Foco Enem 64 66 68 69 71 73 74 77 a. Classifique os átomos de carbono na estrutura escre- vendo: P para carbono primário, S para carbono se- cundário e T para carbono terciário. b. Classifique a cadeia carbônica do composto. c. Como se chama o composto apresentado, de acordo com a nomenclatura IUPAC? 64. PUC-PR (adaptado) C5-H17 Dado o seguinte composto: H3C — CH2 — CH — CH — CH — C — CH2 — CH3 CH3 C2H5 C6H5 Os radicais ligados aos carbonos 3, 5 e 6 da cadeia princi- pal são, respectivamente, a. metil, etil e benzil. b. fenil, etil e metil. c. hexil, etil e metil. d. metil, etil e fenil. e. benzil, etil e metil. 65. UFRGS-RS Analise os grupos orgânicos obtidos dos alcanos: CH3 — CH2 — CH — CH3 H* CH3 — CH — CH3 H* e Pela perda dos átomos de hidrogênio assinalados com asteriscos, denominam-se, respectivamente, a. isobutil e s-pentil. b. isobutil e isopropil. c. s-butil e isopropil. d. s-butil e s-pentil. e. t-butil e s-propil. 66. VUNESP Dê os nomes corretos dos compostos orgânicos a seguir. I. H3C — C — CH2 — CH2 H CH2 CH3 CH3 II. H3C — C — CH2 — C — H CH2 CH3 CH3 H — C — CH3 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 3 PV 2D -1 7- 10 III. H3C — C — C — C — CH3 H C2H5 67. Unifor-CE As moléculas do 2-metil-1,3-butadieno possuem cadeia com cinco átomos de carbono. Quantos átomos de hidrogênio há na molécula desse composto? a. 6 b. 7 c. 8 d. 9 e. 10 68. UFF-RJ C5-H17 Analise a estrutura seguinte e considere as regras de no- menclatura da IUPAC. Assinale a opção que indica as cadeias laterais ligadas, respectivamente, aos carbonos de números 4 e 5 da cadeia hidrocarbônica principal. a. Propil e isobutil b. Metil e isobutil c. Terc-pentil e terc-butil d. Propil e terc-pentil e. Metil e propil 69. Ufla-MG De acordo com a IUPAC, o nome correto do isopreno, o mo- nômero básico dos polímeros, é CH3 a. 4-metil-1,3-butadieno. b. 2-metileno-1,3-butadieno. c. 4-vinil-1-penteno. d. 2-metil-1,3-butadieno. e. 2-metil-1,3-pentadieno. 70. UEG-GO O hidrocarboneto a seguir, segundo as normas de no- menclatura da IUPAC (Internacional Union of Pure and Apllied Chemistry), é o a. 3-etil-2-metil-octano. b. 6-etil-7-metil-octano. c. 3-isopropil-octano. d. 2-metil-3-etil-octano. 71. FESP C5-H24 Ao analisar o composto seguinte, verificamos que os ra- dicais ligados aos carbonos 3, 4 e 5 da cadeia principal são, respectivamente, CH3 — CH2 — CH — CH — CH — C — CH — CH3 CH3 CH3 CH2 CH3 CH — CH3 CH3 a. metil, isopropil e etil. b. metil, etil e metil. c. propil, etil e metil. d. butil, etil e propil. e. isopropil, etil e metil. 72. Escreva as fórmulas estruturais dos seguintes compos- tos a seguir. a. 2-metil-heptano b. 2,4-dimetil-pentano c. 3-etil-2,2-dimetil-octano d. metil-etil-propil-butil-metano 73. UEMA A OGX Energia, braço de exploração de pe- tróleo no Maranhão do grupo EBX, do empresá- rio Eike Batista, descobriu uma reserva gigante de gás natural, uma mistura de hidrocarbonetos leves, constituída principalmente por etano, propano, isobutano, butano, pentano e isopentano, en- tre outros, na cidade de Capinzal do Norte, locali- zada a 260 km de São Luís. As reservas, segundo a OGX, têm de 10 trilhões a 15 trilhões de pés cú- bicos de gás, o equivalente a 15 milhões de metros cúbicos por dia – metade do que a Bolívia manda ao Brasil diariamente. Disponível em: <http://www.jucema.ma.gov. br>. Acesso em: 1 jul. 2013. Adaptado. A nomenclatura desses hidrocarbonetos leves, consti- tuintes do gás natural, é baseada, entre alguns critérios, na quantidade de carbonos presentes no composto. O número correto de carbonos nos seis primeiros com- postos citados no texto é, respectivamente, a. 2, 5, 5, 3, 4 e 4. b. 2, 4, 4, 3, 5 e 5. c. 2, 4, 4, 5, 5 e 3. d. 2, 3, 5, 5, 4 e 4. e. 2, 3, 4, 4, 5 e 5. 74. UECE C5-H24 Suponha que o carbono assinalado com um círculo tenha três valências cortadas, liberando assim os radicais numera- dos por 1, 2 e 3. Esses radicais são, respectivamente, — C — CH CH2 CH — CH3 CH3 CH3 CH3 H2C — CH 1 2 3 a. fenil, vinil e isobutil. b. benzil, vinil e t-butil. c. benzil, etenil e t-butil. d. fenil, etenil e sec-butil. e. fenil, vinil e n-butil. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 4 PV 2D -1 7- 10 75. UFMG Uma das qualidades da gasolina é indicada pela sua oc- tanagem. Convencionou-se que o n-heptano tem octanagem zero e que o hidrocarboneto conhecido na indústria como isoctano tem octanagem cem. Uma gasolina de octanagem 80 comporta-se como uma mistura que contém 80% de isoc- tano e 20% de n-heptano. a. Escreva a fórmula molecular e a fórmula estrutural do n-heptano. b. Na indústria, chama-se de isoctano o hidrocarboneto: H3C H3C CH3 CH3 CH3 Escreva o nome oficial desse hidrocarboneto. 76. UFPR Determine a nomenclatura das moléculas a seguir e nu- mere a segunda coluna de acordo com a primeira. 01. 02. 03. 04. 05. ( ) 2,3-dimetil-butano ( ) 2-pentino ( ) 2-etil-but-1-eno ( ) Octa-1,5-dieno ( ) 2-etil-3-metil-pent-1-eno Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta da segunda coluna, de cima para baixo. a. 4 – 1 – 2 – 3 – 5 b. 1 – 5 – 3 – 2 – 4 c. 2 – 3 – 1 – 4 – 5 d. 2 – 1 – 5 – 4 – 3 e. 4 – 1 – 5 – 3 – 2 77. UFCG-PB Os hidrocarbonetos são compostos formados por carbono e hidrogênio e são encontrados nos mais diversos produtos. O petróleo, por exemplo, é uma mistura em que predominam os hidrocarbonetos. 3-undeceno Considerando a nomenclatura IUPAC, o nome correto do composto seria a. 9-etil,2,3,11-trimetil-5-propil-undeceno-8. b. 3-isopropil-9,10-dimetil-7-propil-undeceno-3. c. 3-etil,2,9,10-trimetil-7-propil-undeceno-3. d. 9-isopropil-2,3,11-trimetil-5-propil-undeceno-3. e. 3-etil,2,9,10-trimetil-7-propil-undecano-3. 78. UEM-PR Sabendo-se que um composto apresenta fórmula mole- cular C8H18, assinale a(s) afirmativa(s) correta(s). 01. O composto pode ser o 2-octeno. 02. O composto pode ser o 2,2,4-trimetil-pentano. 04. O composto pode apresentar o radical n-butil. 08. O composto pode apresentar 3 carbonos primários, 4 secundários e 1 terciário. 16. O composto poderá apresentar 1 carbono com liga- ção dupla e 7 carbonos com ligação simples. Dê a soma dos números dos itens corretos. 79. UEPG-PR Sobre as características do composto 2,2-dimetil-propa- no, assinale o que for correto. 01. Sua fórmula molecular é C5H12. 02. A cadeia principal é saturada, com três átomos de carbono. 04. Apresenta cadeia carbônica alifática, homogênea e ramificada. 08. Sua cadeia carbônica apresenta 1 átomo de carbono quaternário. Dê a soma dos números dos itens corretos. 80. PUC-MG Um composto orgânico de cadeia aberta, insaturada, ra- mificada e com carbono quaternário tem cadeia principal com quatro carbonos. Sua fórmula molecular é a. C6H13 b. C6H11 c. C6H10 d. C6H14 e. C6H6 Veja o gabarito desses exercícios propostos na página 336. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 5 PV 2D -1 7- 10 81. Dê o nome das substâncias a seguir. a. CH3 CH3 b. C2H5 C2H5 c. CH3 H3C — CH — CH3 d. CH3 CH3 CH3 e. C2H5 C2H5H5C2 82. UNESP O petróleo, a matéria-prima da indústria petroquímica, consiste principalmente de hidrocarbonetos, compostos con- tendo apenas carbono e hidrogênio na sua constituição mole- cular. Considerando os hidrocarbonetos I, II, III e IV, I II III IV a. dê as fórmulas moleculares de cada composto; b. rotule cada um dos compostos como alcano, alceno, alcino ou hidrocarboneto aromático. Módulo 5 Hidrocarbonetos de cadeias fechadase aromáticas EXERCÍCIOS PROPOSTOS RO TE IR O DE E ST UD OS Leia com atenção Capítulo 2 – Tópicos 2 e 2.A Ex er cí ci os Série branca 81 82 83 84 86 87 89 90 Série amarela 83 84 87 88 90 91 92 93 Série roxa 87 89 93 94 96 98 99 100 Foco Enem 84 86 88 90 91 94 95 99 83. Escreva a fórmula estrutural dos hidrocarbonetos a seguir. a. 1,2-dimetil-ciclopentano b. etil-ciclobutano c. 1,2,4-trimetil-benzeno d. orto-dietil-benzeno e. para-dietil-benzeno f. b-metil-naftaleno 84. UFTM-MG C7-H24 Analise as reações orgânicas a seguir. I. + H2 Pt 25 °C II. Pt25 °CCH2 — CH(CH2)3CH3 + H2 CH3(CH2)4CH3 Os nomes dos compostos formados nas reações I e II são, respectivamente, a. benzeno e 2,2-dimetilpropano. b. benzeno e hexano. c. n-hexano e 2,2-dimetilpropano. d. cicloexano e hexano. e. cicloexano e 2,2-dimetilpropano. 85. Dê o nome ou faça as fórmulas dos compostos a seguir. a. CH — CH3 CH3 CH3 b. CH2 — CH3 CH3 c. orto-dimetil-benzeno d. 3-etil-1,2-dimetil-benzeno 86. FCC-SP As designações orto, meta e para são utilizadas para dife- renciar compostos orgânicos a. ácidos, básicos e neutros. b. com anel aromático di-substituído. c. de baixa, média e alta massas moleculares. d. saturados, com duplas e triplas ligações. e. de origem vegetal, animal e mineral. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 6 PV 2D -1 7- 10 87. Dê o nome dos seguintes compostos. a. — CH2 — CH3 CH3 b. — CH3 — CH3H3C — H3C — CH3 CH3 c. — CH2 — d. CH — CH2 — CH3 88. Unisinos-RS C7-H17 Considere o seguinte composto. CH3 CH3 CH2 — CH2 — CH3 Sua nomenclatura correta é a. 1,2-etil-3-propil-benzeno. b. 1,2-dimetil-3-propil-benzeno. c. 1-propil-2,3-dimetil-benzeno. d. o-dimetil m-propil-benzeno. e. m-dimetil o-propil-benzeno. 89. UFMG Quantos compostos diferentes estão representados a se- guir? Dê o nome deles. — CH3 H3C — H3C — — CH3 CH3 — CH3 CH3 — CH3 CH3 CH3 90. Acafe-SC Para o composto cujo nome IUPAC é 1,3-dietil-ciclobutano, a alternativa falsa é: a. Possui 2 carbonos quaternários. b. Possui 2 carbonos terciários. c. Possui 4 átomos de carbono secundário. d. Sua fórmula molecular é C8H16. e. Apresenta cadeia carbônica saturada. 91. Unioeste-PR C7-H17 BTX é uma sigla para uma mistura formada pelos hidro- carbonetos benzeno, tolueno e xileno, substâncias químicas que apresentam índices de octanagem elevados, constituin- do uma fração importante da gasolina. A alternativa que apresenta as estruturas corretas do benzeno, do tolueno e do xileno, respectivamente, é a. b. CH3 CH3 CH3 c. CH3 CH3 CH3 d. CH3 CH3 CH3 e. 92. UEG-GO O mesitileno ou trimetilbenzeno simétrico é o composto a. 1, 2, 3-trimetilbenzeno. b. 1, 2, 4-trimetilbenzeno. c. 1, 3, 5-trimetilbenzeno. d. 1, 3, 4-trimetilbenzeno. e. 1, 4, 5-trimetilbenzeno. 93. De acordo com as estruturas seguintes, podemos afirmar: 01. O ciclo-hexano e o benzeno podem ser considerados isômeros, uma vez que têm o mesmo número de áto- mos de carbono. 02. O benzeno e o antraceno são hidrocarbonetos aromáticos. 04. As moléculas de benzeno e antraceno são planas, pelo fato de possuírem todos os carbonos com hibri- dização sp2. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 7 PV 2D -1 7- 10 08. A molécula do ciclo-hexano também é plana, apesar de apresentar carbonos sp3. 16. Ciclo-hexano, benzeno e antraceno apresentam, res- pectivamente, as seguintes fórmulas moleculares: C6H12, C6H6 e C14H14. Dê a soma dos números dos itens corretos. 94. UFF-RJ C5-H17 O limoneno, um hidrocarboneto cíclico insaturado, principal componente volátil existente na casca da laranja e na do limão, é um dos responsáveis pelo odor característico dessas frutas. Observando-se a fórmula estrutural e com base na no- menclatura oficial dos compostos orgânicos (IUPAC), o limo- neno é denominado a. 4-(isopropenil)-1-metil-cicloexeno. b. 1-metil-2-(4-propenil)cicloexeno. c. 1-(isopropenil)-4-metil-cicloexeno. d. 1-metil-4-(1-propenil)cicloexeno. e. 1-(isopropenil)-4-metil-3-cicloexeno. 95. PUC-RS (adaptado) A estrutura do dodecilbenzeno é representada por: Este composto é matéria-prima do tensoativo mais utili- zado na fabricação de detergentes domésticos. Tendo baixo custo e boa biodegradabilidade, é um exce- lente agente emulsionante. O dodecilbenzeno é um a. alceno de massa molar igual a 246 g. b. composto com doze átomos de carbono na parte linear e cinco átomos de carbono na parte cíclica da cadeia. c. composto aromático de fórmula mínima C5H3. d. hidrocarboneto de fórmula molecular C18H30. e. alcano de cadeia carbônica mista. 96. UFAM (adaptado) O poliestireno expandido tem sido utilizado ultimamente, na construção civil, como isolante térmico. Sua obtenção se dá por meio do tratamento do poliestireno com gases, que, por sua vez, é obtido do estireno, cuja estrutura é — CH — CH2 Outra denominação válida para esse composto é a. metil-benzeno. b. antraceno. c. etil-benzeno. d. vinil-benzeno. e. xileno. 97. Dê o nome e a fórmula estrutural de todos os ciclanos que apresentam a. 4 carbonos na molécula e um carbono terciário; b. 5 carbonos na molécula e um carbono terciário; c. 6 carbonos na molécula e dois carbonos terciários; d. 6 carbonos na molécula e um carbono quaternário. 98. UEM-PR Considerando os compostos I e II, assinale a alternativa correta. CH3 I (metilbenzeno) CH — CH2 II (feniletileno) a. O composto II não é aromático, pois possui 8 elétrons pi. b. O composto I não é aromático, pois possui um carbono sp3 com quatro ligações simples. c. O composto II tem anel planar, pois todos os carbonos do anel são sp2. d. No composto I, todas as ligações C — C e C — H fazem ângulos de 120° entre si. e. No composto II, existem sete carbonos com hibridiza- ção sp2 e um com hibridização sp. 99. FEI-SP Antidetonantes são substâncias que elevam sensivel- mente a octanagem da gasolina. Nas refinarias modernas, esses antidetonantes são obtidos no próprio craqueamento catalítico. Três exemplos desse processo são H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 H3C — CH — CH — CH3 CH3 Catalisador ∆ Catalisador ∆ Catalisador ∆ Catalisador ∆ CH3 CH2 + 3 H2 + 3 H2 CH3 H2C H2C H2C — C Composto I Composto II Composto III C — C C — C H2 H2 H2 H2 CH2 CH3 CH3 H H C Os nomes oficiais dos compostos I, II e III são, respectivamente, a. 2-metilpentano, benzeno e benzeno. b. 2,3-dimetilbutano, tolueno e 1,1-dimetilciclopentano. c. 2,2-dimetilciclobutano, tolueno e benzeno. d. 2,2-dimetilbutano, benzeno e 1,2-dimetilciclopentano. e. 2,3-dimetilbutano, benzeno e 1,2-dimetilciclopentano. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 32 8 PV 2D -1 7- 10 100. UFPA A composição de carvões minerais varia muito, mas uma composição média comum (em % m/m) é a seguinte: 80% de carbo- no, 10% de materiais diversos, 4% de umidade e 5% de matéria volátil. Por isso, além de energia, o carvão pode ser fonte de vários compostos químicos. De sua fração volátil, podem-se obter hidrocarbonetos aromáticos simples. A importância destes hidrocar- bonetos pode ser avaliada com base no seu consumo anual no mundo, que é de aproximadamente 25 · 106 toneladas. Dessa quantidade, em torno de 20% são obtidos pela conversão de parte da fração volátil do carvão mineral. As fórmulas estruturais de alguns desses hidrocarbonetos aromáticos estão representadas a seguir. (I) (II) (III) H3C H3C CH3 H3C — CH3 CH3 H3C + + a b c A nomenclatura usual para as substâncias formadas pelos compostos representados pelas fórmulas (I), (II) e (III) são, respectivamente, a. cicloexano, fenol e naftaleno. b. cicloexeno, metil-cicloexeno e cresol. c. benzeno, fenol e cresol. d. benzina, tolueno e antraceno. e. benzeno, tolueno e xileno. Veja o gabarito desses exercícios propostos na página 336. LI VR O DO P RO FE SS OR 32 9 M AR TI N M CC AR TH Y/ IS TO CK PH OT OS 3 Funções orgânicas (PARTE I) 1. IntroduçãoOs compostos orgânicos são descritos de acordo com alguns grupos funcionais, que são comuns em todos os compostos de mesma função. Como vimos anteriormente, os hidrocarbonetos são compostos orgânicos que possuem apenas átomos de carbono e hidrogênio em suas moléculas e, por isso, apresentam uma função orgânica. Além deles, existem também alguns ele- mentos organógenos, que apresentam átomos de outras substâncias (O, N, Cℓ, Br, I, F, S etc.), criando inúmeras possibilidades de moléculas orgânicas distintas. 2. Funções orgânicas oxigenadas (I) A. Álcool A.1. Grupo funcional Os álcoois são identificados pela existência de, pelo menos, um grupo oxidrila ou hidroxila (—OH) ligado diretamente a um carbono saturado (isto é, apenas com ligações simples). CA P. 3 QU ÍM IC A 13 3 33 0 PV 2D -1 7- 10 Exemplo CH3 — CH2 — CH2 — OH Carbono saturado Oxidrila A.2. Nomenclatura IUPAC Para os álcoois, utiliza-se o sufixo ol. A cadeia principal deve ser a mais longa possível e deve conter o grupo —OH. A numeração da cadeia principal deve ser feita pela extremida- de mais próxima do grupo —OH. + +Pre�xo Número de carbonos Intermediário Tipo de ligação Su�xo ol Exemplos CH3 — OH: metanol ou álcool da madeira; é usado como combustível. CH3 — CH2 — OH: etanol; é utilizado como combustível e também em bebidas. CH3 — CH2 — CH2 — OH: propan-1-ol; é usado na indústria farmacêutica. Observações 1. Para álcoois de cadeias carbônicas com três ou mais carbonos, deve-se indicar a posição do grupo funcio- nal, numerando a cadeia carbônica pela extremidade mais próxima do grupo —OH. CH3 — CH2 — CH — CH3 OH 4 3 2 1 Butan-2-ol 2. Quando os álcoois têm cadeias ramificadas, deve-se escolher como cadeia principal a mais longa que con- tenha o grupo hidroxila. CH3 — CH — CH2 — CH — CH3 OH CH3 5 4 3 2 1 4-metil-pentan-2-ol 6 5 4 1 2 3 OH CH3 2-metil-cicloexanol 3. No caso de moléculas mais complexas, pode-se consi- derar o grupo funcional —OH como uma ramificação da cadeia; nesse caso, ele assume a nomenclatura hidróxi. CH2 — CH — CH — CH2 — CH3 OH C 1 2 3 4 5 3-cloro-1-fenil-2-hidroxipentano (usual) 3-cloro-1-fenil-pentan-2-ol (oficial) 4. Quando for encontrado mais de um grupo —OH na cadeia, a terminação deve ser precedida pelos prefixos di, tri etc. CH2 — CH2 OH OH Etan-1,2-diol (etileno-glicol) CH2 — CH — CH2 OH OH OH Propan-1,2,3-triol (glicerina) A.3. Nomenclatura usual A nomenclatura inicia-se com a palavra álcool seguida do nome do radical ligado à hidroxila com a terminação ico. CH3 — OH: álcool metílico CH3 — CH2 — OH: álcool etílico CH3 — CH2 — CH2 — OH: álcool n-propílico A.4. Nomenclatura de Kolbe Kolbe apresentou uma nomenclatura considerando os ál- coois derivados do metanol, aos quais deu o nome de carbinol. H — C — OH H H Carbinol Metil-carbinol Dimetil-etil-carbinol Fenil-carbinol — C — OH H2 H2 H3C — C — OH H3C — C — C — CH3 OH CH3 H2 A.5. Propriedades Por apresentarem o grupo —OH em sua estrutura, os álcoois relacionam-se por meio de ligações de hidrogênio, característica que lhes confere elevadas temperaturas de fusão e de ebulição. Além disso, eles são preferencialmente solúveis em água. Assim, metanol, etanol e propan-1-ol apre- sentam solubilidade em qualquer proporção de água. Contudo, quanto maior for a cadeia carbônica agregada ao grupo funcional, maior será a característica não polar da estru- tura e, com isso, a solubilidade em água tende a diminuir. Ao mesmo tempo em que o aumento da cadeia carbônica dos álcoois promove um aumento das temperaturas de fusão e de ebulição em virtude do aumento da área superficial da molécula, provoca também a diminuição da solubilidade em água, por diminuir a polaridade da cadeia. A.6. Classificações A.6.1. Quanto à posição do grupo –OH Álcool primário: apresenta o grupo hidroxila (—OH) ligado ao carbono primário. CH3 — CH2 — CH2 — OH Álcool secundário: apresenta o grupo hidroxila ligado ao carbono secundário. CH3 — CH — CH3 OH Álcool terciário: apresenta o grupo oxidrila ligado ao car- bono terciário. H3C — C — CH3 OH CH3 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 3 QU ÍM IC A 13 3 33 1 PV 2D -1 7- 10 Observação Por ser o carbono tetravalente, a limitação de quatro ligações de carbono impossibilita a formação de álcoois classificados como quaternários. No entanto, podem ser encontrados álcoois com a presença de carbonos quaternários em sua estrutura. CH3 — C — CH2 — CH2 CH3 CH3 OH Carbono quaternário Álcool primário A.6.2. Quanto ao número de grupos hidroxila Monoálcool: possui apenas uma hidroxila (—OH). CH3 — CH2 OH Etanol Diálcool: apresenta duas hidroxilas (–OH) em sua estrutura. CH2 — CH2 OH OH Etan-1,2-diol (etilenoglicol) O etilenoglicol é um líquido incolor, viscoso, de sabor doce, com temperatura de ebulição de 197 °C. Nos países que apresentam inverno rigoroso, é utilizado como substância an- ticongelante, isto é, é adicionado à água dos radiadores para evitar o seu congelamento. Triálcool: possui três hidroxilas (—OH) em sua estrutura. CH2 — CH — CH2 OH OH OH Propan-1,2,3-triol (glicerol) A glicerina (glicerol) é um líquido incolor, xaroposo, de sabor doce e miscível com água. É componente fun- damental dos óleos e das gorduras animais e vegetais. É empregada na fabricação de tintas, de cosméticos e da trinitroglicerina (explosivo). Nos panetones, age como umectante, ou seja, retém a umidade para que a massa não resseque demais. Acima de três grupos funcionais, os álcoois são classifi- cados como poliálcoois e apresentam oxidrilas ligadas a car- bonos distintos. 01. Escreva a fórmula estrutural e dê o nome oficial dos álcoois a seguir. a. Álcool metílico b. Álcool etílico c. Álcool propílico Resolução a. H3C — OH; metanol b. H3C — CH2 — OH; etanol c. H3C — CH2 — CH2 — OH; propan-1-ol; APRENDER SEMPRE 49 Informações importantes sobre o uso do álcool gel Os resultados positivos para a saúde pública, com o uso do álcool gel, vêm causando diminui- ção nas estatísticas de atendimento nos hospi- tais. Uma pesquisa da Sociedade Brasileira de Queimadura (SBQ), realizada em 56 centros de tratamentos de queimados no Brasil e divulgada em janeiro de 2003, comprovou que o número de acidentes por álcool teve redução entre 60% e 65%, após a publicação da Resolução – RDC no 46, de 20 de fevereiro de 2002. [...] Grande parte desses acidentes vinculados ao álcool é doméstica ou relacionada a comemora- ções festivas, como festas juninas. De acordo com a pesquisa da SBQ, entre os agentes que mais cau- sam acidentes estão os líquidos superaquecidos, que abrangem 37% dos casos. Os acidentes ocorrem com mais frequência na cozinha e a faixa etária mais atingida é até 12 anos, com 33% das ocorrências. Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/wps/content/ Anvisa+Portal/Anvisa/Inicio/Saneantes/Assunto+de+Interesse/ Orientacoes/9593aa804008523da1aba754e035b7cb>. Acesso em: 2 jun. 2016. B. Fenol Os derivados hidroxilados do benzeno são designados, genericamente, por fenóis. Esta designação deriva do nome trivial do elemento mais simples dessa família de compostos. B.1. Grupo funcional Os fenóis são compostos que apresentam o mesmo grupo funcional que a função álcool, porém o grupo oxidrila (—OH) deve estar ligado diretamente ao anel aromático. Exemplo — OH Carbono aromático Oxidrila Contraexemplo O composto a seguir não é um fenol, e sim um álcool, pois o grupo —OH encontra-se ligado ao carbono de fora do anel aromático, ou seja, está ligado diretamente a um carbono saturado. Sua nomenclatura oficial é fenil-metanol ou álcool benzílico (usual). — CH2 OH B.2. Nomenclatura É utilizado o prefixo hidróxi, seguido da terminação benze- no. Caso existam ramificações no anel aromático, a numeração inicia-se na oxidrila e segue o sentido dos menores números. A IUPAC considera também a denominação fenol como oficial para o hidróxi-benzeno e seus derivados. LI VR O DO PRO FE SS OR CA P. 3 QU ÍM IC A 13 3 33 2 PV 2D -1 7- 10 Exemplos — OH Hidróxi-benzeno (fenol) 1 6 5 2 3 4 OH — CH3 2-metil-hidróxi-benzeno (2-metil-fenol) Exemplos com derivação do naftaleno 1-hidróxi-naftaleno ou α-hidróxi-naftaleno ou a-naftol OH 2-hidróxi-naftaleno ou β-hidróxi-naftaleo ou β-naftol — OH B.3. Propriedades A presença do grupo —OH passa a impressão de que os fe- nóis apresentam caractarísticas básicas (segundo Arrhenius, as bases liberam o grupo OH— em solução aquosa). Entretanto, em função da ressonância observada na estrutura do anel aro- mático, os fenóis apresentam características ácidas (segundo Brönsted, ácido é a estrutura capaz de ceder íons H+). — OH — O– + H+ Observação Os fenóis constituem matéria-prima para desinfetantes, resinas, explosivos e medicamentos. Na medicina, o fenol co- mum é chamado de ácido carbólico. Em laboratórios, é usual- mente conhecido como ácido fênico. Os fenóis do tolueno são chamados de cresóis e compõem a creolina. Os fenóis são usados, também, na produção de cosméticos e perfumes. 01. Dê a fórmula estrutural dos fenóis a seguir. a. Orto-isopropilfenol b. Para-isopropilfenol Resolução a. — CH — CH3 CH3 OH b. H3C — CH — CH3 OH APRENDER SEMPRE 50 C. Enol C.1. Grupo funcional São compostos orgânicos que apresentam o grupo fun- cional oxidrila (—OH) ligado diretamente a carbono que apre- senta dupla-ligação (insaturado). H2C — C — OH Carbono insaturado C.2. Nomenclatura A nomenclatura é idêntica à de um álcool insaturado. Prefixo + (numeração) + intermediário + ol Exemplos H2C — CH — OH Etenol H2C — CH — CH3 Propen-2-ol OH C.3. Propriedades Os enóis são compostos muito instáveis. Tautomerizam- se em função da presença de uma dupla-ligação no mesmo carbono do grupo funcional —OH. A existência de uma liga- ção dupla próxima ao átomo de oxigênio (elemento muito eletronegativo) faz com que esses elétrons sejam atraídos pelo átomo de O e mudem de posição, criando um sistema que assumirá um princípio de equilíbrio químico dinâmico, promovendo uma interconversão contínua entre as funções. Dependendo do tipo de carbono, os enóis estarão em equilí- brio com aldeídos (para carbonos primários) ou com cetonas (para carbonos secundários). Aldeído e enol H — C — C H — C — C — H H HO H H O H Aldeído Enol Equilíbrio aldo-enólico Cetona e enol H — C — C — CH3 H2C — C — CH3 H HO H O Cetona Enol Equilíbrio ceto-enólico O odor forte dos tiois O prefixo “tio” indica a substituição do átomo de oxigênio por enxofre. A função orgânica tiol (ol → sufixo do álcool) possui como grupo funcional —SH (grupo mercap- tano ou grupo sulfidrilo). Muitos tiois têm como característica a liberação de odores fortes, como o cheiro liberado pelos gambás (3-metilbutano-1-tiol). Os mercaptanos são utilizados nos gases de cozinha para detectar vazamento, já que os gases inodoros são ex- tremamente perigosos. H3C CH3 SH 4 3 2 1 3-metilbutano-1-tiol LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 3 QU ÍM IC A 13 3 33 3 PV 2D -1 7- 10 101. Quais compostos são álcoois? I. H2C — C — OH H II. H3C — C — CH2 H OH III. OH IV. OH CH3 OH Assinale a alternativa correta. a. I, II, III e IV b. Somente I e II c. Somente II e III d. Somente II e. Somente II e IV 102. UFSCar-SP (adaptado) O chá de folhas de boldo do Brasil, também chamado de boldo nacional, é usado em todos os estados do Brasil como medicação para tratamento dos males do fígado e de proble- mas da digestão. A fórmula estrutural representada a seguir é da substân- cia química chamada barbatusol, um dos princípios ativos encontrados nas folhas de boldo nacional. HO OH De acordo com a fórmula estrutural, o barbatusol apre- senta grupo funcional característico de a. fenóis. b. tióis. c. álcoois. d. enóis. 103. Univas-MG O nome sistemático, de acordo com a IUPAC, para a estru- tura a seguir é CH3 CH3 H3C — CH2 — CH — CH — CH2 — OH a. 2,3-dimetil-pentan-1-ol. b. 2,3-dimetil-pentanol. c. 2-metil-3 etil-butan-1-ol. d. 2-metil-3-etilbutazona. e. 2,3 dimetil-3-etil-propan-1-ol. 104. UFRGS-RS (adaptado) C5-H24 O mentol, essência obtida da hortelã, cuja fórmula estru- tural se encontra descrita a seguir, é utilizado como flavori- zante de balas e chicletes. CH3 CH OH H3C CH3 A fórmula molecular e a função química a que essa subs- tância pertence são, respectivamente, a. C4H11O e álcool. b. C4H11O e fenol. c. C10H20O e álcool. d. C10H20O e fenol. e. C10H20O e ácido carboxílico. Módulo 6 Compostos oxigenados (I) EXERCÍCIOS PROPOSTOS RO TE IR O DE E ST UD OS Leia com atenção Capítulo 3 – Tópicos 1, 2, 2.A, 2.B e 2.C Ex er cí ci os Série branca 101 102 103 104 106 107 108 109 Série amarela 104 105 108 109 110 111 113 114 Série roxa 108 111 112 113 114 115 116 117 Foco Enem 103 104 108 111 112 114 115 120 LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 3 QU ÍM IC A 13 3 33 4 PV 2D -1 7- 10 105. USJT-SP O manitol, C6H14O6 , é um tipo de açúcar utilizado na fabri- cação de condensadores eletrolíticos secos, que são usados em rádios, videocassetes e televisores; por isso, em tais apa- relhos podem aparecer alguns insetos, principalmente formi- gas. Se a fórmula estrutural é HOH2C — C — C — C — C — CH2OH H OH H OH OH H OH H qual é o nome oficial (IUPAC) desse açúcar? a. Hexanol b. Hexanodiol-1,6 c. 1,2,3-hexanotriol d. 1,2,3,4-tetra-hidroxi-hexano e. 1,2,3,4,5,6-hexano-hexol 106. UDESC Escolha a alternativa falsa no que se refere aos álcoois. a. O grupo OH encontra-se diretamente ligado ao carbo- no saturado. b. O H do grupo –OH é praticamente não ionizável em água. c. Possuem caráter ácido maior que o fenóis. d. Quanto maior a cadeia carbônica, menor a solubilida- de em água. e. Podem formar ligações de hidrogênio com a água. 107. IFSul-RS Um dos produtos mais usados como desinfetante é a creolina, formada por um grupo de compostos químicos fe- nólicos, os quais apresentam diferentes fórmulas estruturais, tais como: OH OH OH Os compostos apresentados são denominados, respec- tivamente, de a. o-cresol, p-cresol e m-cresol. b. p-cresol, m-cresol e o-cresol. c. o-cresol, m-cresol e p-cresol. d. p-cresol, o-cresol e m-cresol. 108. Uneb-BA C7-H24 De acordo com a IUPAC, o nome do composto que apre- senta a fórmula estrutural a seguir é H3C — CH — CH2 — CH2 — CH — CH3 CH2 OH CH3 a. 5-metil-heptan-2-ol. b. 2-etil-hexan-2-ol. c. 5-etil-hexan-2-ol. d. 2-etil-heptan-2-ol. e. 3-metil-heptan-5-ol. 109. UEPG-PR Sobre a estrutura química do colesterol, substância fre- quentemente associada às doenças cardiovasculares e que pode ser sintetizada pelo próprio organismo humano, assina- le o que for correto. CH3 CH3 CH3 CH3 H3C HO Colesterol 01. Pertence à classe das substâncias aromáticas. 02. Possui cadeia mista, com apenas uma insaturação. 04. Apresenta grupo fenol na sua estrutura. 08. É um composto que contém ligações covalentes. 16. Tem apenas um anel aromático. Dê a soma dos números dos itens corretos. 110. CEDERJ O etilenoglicol, um álcool com dois grupos hidroxila, é um composto químico largamente utilizado como anticongelante automotivo. Na sua forma pura, é um composto inodoro, in- color e xaroposo líquido, com sabor doce. Esse composto é tóxico e sua ingestão deve ser considerada uma emergência médica. De acordo com a IUPAC, esse composto denomina-se a. etano-1,2-diol. b. dietilenoglicol. c. eteno-1,2-diol. d. glicerol-1,2-diol. 111. UFF-RJ C7-H24 Um composto orgânico X apresenta os quatro átomos de hidrogênio do metano substituídos pelos radicais: isopropil, benzil, hidróxi e metil. A fórmula molecular de X é a. C12H16O2 b. C11H16O c. C12H18O d. C11H14O2 e. C11H14O 112. UFF-RJ Para que a fórmula geral Y – OH seja correspondente a uma função fenólica, Y deve ser um radical a. alcinila. b. arila. c. cicloexila. d. alcenila. e. benzila. 113. IFSC (adaptado) O aroma total percebido em um alimento é o conjunto decompostos voláteis que apresentam descrição, intensidade e concentração diferentes. O aroma mais característico de uma matriz pode ser influenciado pela presença de um número limitado de substâncias [...]. No aroma de vinhos, destacam- -se metanotiol, dimetil sulfeto (DMS) e sulfeto de hidrogênio, em pequenas quantidades. [...] Disponível em: <http://www.uff.br/RVQ/ index.php/rvq/article/view/370/358>. Acesso em: 10 fev. 2014. Adaptado. Com base no texto apresentado, leia e analise as seguin- tes proposições. 01. Os três compostos orgânicos citados no texto pos- suem enxofre em sua fórmula química. LI VR O DO P RO FE SS OR CA P. 3 QU ÍM IC A 13 3 33 5 PV 2D -1 7- 10 02. O metanol e o metanotiol diferem apenas pela subs- tituição do oxigênio pelo enxofre. 04. O sulfeto de hidrogênio é um ácido. 08. Os aromas são constituídos de substâncias orgâni- cas, por isso são extraídos na forma de óleos essen- ciais das sementes, folhas e grãos. Dê a soma dos números dos itens corretos. 114. PUCCamp-SP C7-H24 “O nome oficial da glicerina, representada na figura a se- guir, é X , tratando-se de um Y ”. CH2 — CH — CH2 OH OH OH Completa-se corretamente a afirmação anterior quando X e Y são substituídos, respectivamente, por a. 1,2,3-propanotriol e triálcool. b. álcool propílico e triálcool. c. propanotrial e trialdeído. d. éter propílico e poliéter. e. 1,2,3-tripropanol e trialdeído. 115. ITA-SP Em junho de 2006, foi noticiado que um caminhão trans- portando cilindros do composto t-butilmercaptana (2-metil- -2-propanotiol) tombou na Marginal Pinheiros – cidade de São Paulo. Em razão do acidente, ocorreu o vazamento da substância. Quando adicionada ao gás de cozinha, tal subs- tância fornece-lhe um odor desagradável. Assinale a opção que indica a fórmula molecular correta desse composto. a. (CH3)3CNH2 b. (CH3)3CSH c. (CH3)3CNHCH3 d. (CH3)3CCH2NH2 e. (CH3)3CSCH2OH 116. UFJF-MG (adaptado) Indique a. o nome de um composto orgânico de fórmula molecu- lar C5H12O que não possua átomo de carbono secundá- rio nem terciário; b. a fórmula estrutural e o nome do álcool de fórmula C7H8O que possua cadeia carbônica aromática. 117. UFG-GO O composto CH2 — CH2 — C — CH2 CH3 C6H5CH3 OH pelo sistema IUPAC, é o a. 3-fenil-3-hexanal. b. propil-n-metil-fenil-carbinol. c. 4-fenil-4-etilbutanol. d. propil-fenil-etilcarbinol. e. 3-fenil-3-hexanol. 118. Fuvest-SP O álcool terciobutílico é representado pela fórmula estrutural: a. H3C — C — CH3 OH CH3 b. H3C — C — C — CH3 H H OH H c. H2C — C — CH2 OHOH H OH d. H3C — C — C — CH3 H H OH H e. H2C — C — CH2 OHOH CH3 OH 119. Escreva as fórmulas estruturais dos compostos a seguir. a. Álcool terciobutílico b. Metil-etil-carbinol c. 6-metil-3-heptanol d. Ciclopropanol 120. UEM-PR (adaptado) Considerando a fórmula estrutural do composto a seguir, assinale a alternativa incorreta. HO hex-4-en-2-ol a. O composto possui a função enol, que é uma função instável. b. O composto possui uma função álcool. c. O composto possui 2 carbonos primários. d. O composto possui 4 dos seus átomos de carbono for- mando somente ligações simples e apenas 2 átomos de carbono que formam ligação dupla entre eles. e. O composto tem fórmula molecular C6H12O. Veja o gabarito desses exercícios propostos na página 336. LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 33 6 PV 2D -1 7- 10 GA B. Gabarito dos Exercícios Propostos QUÍMICA 133 Módulo 4 61. E 62. D 63. a. H3C — C — CH2 — C — CH3 CH3 H CH3 CH3 P PS T P P P b. Acíclica, homogênea, saturada, ramificada. c. 2,2,4-trimetilpentano 64. B 65. C 66. I. 3-metil-hexano II. 2,4,5-trimetil-hex-1-eno III. 4-metil-hex-2-ino 67. C 68. A 69. D 70. A 71. A 72. a. H3C — C — C — C — C — C — CH3 H H2 H2 H2 H2 CH3 b. H3C — C — CH2 — C — CH3 H CH3 H CH3 c. H3C — C — C — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 CH3 CH3 H CH2 CH3 d. H3C — C — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 CH3 — CH2 — CH2 CH2 CH3 73. E 74. A 75. a. H — C — C — C — C — C — C — C — H H H H H H H H H H H H H H H Fórmula molecular: C7H16 b. 2, 2, 4-trimetilpentano 76. A 77. C 78. 10 (02 + 08) 79. 15 (01 + 02 + 04 + 08) 80. C Módulo 5 81. a. CH3 CH3 1,2-dimetilbenzeno b. C2H5 C2H5 1,2-dietilbenzeno c. CH3 H3C — CH — CH3 1-isopropil-4-metilbenzeno d. CH3 CH3 CH3 1,2,4-trimetibenzeno e. C2H5 C2H5H5C2 1,3,5-trietibenzeno LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 33 7 PV 2D -1 7- 10 GA B. 82. H2C — CH2 H2C CH2 C H2 C5H10 Cicloalcano I C — C HC H3C CH3CH CH CH3 CH C H2 C5H6 Cicloalcadieno II C13H16 Aromático IV C8H18 Alcano III H H CH CH3 CH3 C C H H C C CH2 C C H2C H2C C C H2 CH2 C H2 H2 83. a. CH3 CH3 b. CH2 — CH3 c. CH3 CH3 CH3 d. C2H5 C2H5 e. C2H5 C2H5 f. CH3 84. D 85. a. 1-isopropil-2-metilciclopropano b. 3-etil-4-metilciclopenteno c. CH3 CH3 d. — CH2 — CH3 CH3 CH3 86. B 87. a. Meta-etil-tolueno ou meta-etil-metil-benzeno b. Hexametil-benzeno c. Difenil-metano ou benzil-benzeno d. 1,1-difenil-propano 88. B 89. CH3 — CH31,2-dimetilbenzeno o-dimetilbenzeno CH3 — CH3 1,3-dimetilbenzeno m-dimetilbenzeno CH3 CH3 1,4-dimetilbenzeno p-dimetilbenzeno 90. A 91. D 92. C 93. 06 (02 + 04) 94. A 95. D 96. D 97. a. H2C H2C — CH CH3 metilciclopropano b. H2 H2 C H2C — CH H2C — C — CH3 H H2C — CH2 C — CH3 metilciclobutano etilciclopropano c. H2C — C — CH3 H2C — C — CH3 H H H2C — C — CH3 H3C — C — CH2 H H H2 CH3 C H2C — CH HC — CH3 H H2 C H2C — CH C — CH3 CH3 1,2-dimetilciclobutano 1,3-dimetilciclobutano isopropilciclopropano 1-etil-2-metilciclopropano d. CH3 H C H2C — C CH3 CH3H2C — CH2 H2C — C — CH3 CH3 1,1-dimetilciclobutano 1,1,2-trimetilciclopropano LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 33 8 PV 2D -1 7- 10 GA B. 98. C 99. E 100. E Módulo 6 101. C 102. A 103. A 104. C 105. E 106. C 107. C 108. A 109. 10 (02 + 08) 110. A 111. C 112. B 113. 06 (02 + 04) 114. A 115. B 116. a. H3C — C — CH2 — OH CH3 CH3 2,2-dimetil-propan-1-ol b. Álcool benzílico — CH2 — OH 117. E 118. A 119. a. H3C — C — CH3 CH3 OH Metil-propan-2-ol b. H3C — CH — CH2 — CH3 OH Metil EtilCarbinol Butan-2-ol c. H3C CH3 CH3 OH d. OH 120. A LI VR O DO P RO FE SS OR
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