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31 3 DE EP BL UE 4Y OU / IS TO CK Hidrocarbonetos (PARTE I)2 1. Introdução A maior parte dos combustíveis fósseis utilizados nos dias de hoje, como gasolina, óleo diesel, gás natural e querosene, são formados por hidrocarbonetos. Esses compostos são cons- tituídos pela única função que não apresenta um grupo funcio- nal (“grupo atômico”) característico, pois são reconhecidos por apresentarem, em suas estruturas, exclusivamente átomos de carbono e de hidrogênio. Em função disso, apresentam caracte- rísticas fortemente apolares, o que os torna muito hidrofóbicos, ou seja, praticamente insolúveis em água. Dependendo do tamanho da cadeia, podem ser encontra- dos nos três estados físicos: sólido (parafinas), líquido (gaso- lina) e gasoso (gás natural), pois, apesar de realizarem intera- Nomenclatura de Hidrocarbonetos de cadeia normal Os hidrocarbonetos, como são chamadas as substâncias compostas de hidrogênio e carbono presentes no petróleo, variam desde o simples metano (CH4, molécula com um só carbono) até moléculas constituídas por quase uma centena de carbonos. O aspecto- chave estrutural dos hidrocarbonetos (e de muitas outras substâncias orgânicas) é a presença de ligações C — C estáveis. Consequentemente, os hidrocarbonetos obedecem à fórmula geral CxHy. A. Regras de nomenclatura dos hidrocarbonetos de cadeia normal A nomenclatura dos compostos orgânicos segue as regras elaboradas pela IUPAC (sigla de International Union of Pure and Applied Chemistry, isto é, União Internacional de Química Pura e Aplicada). A nomenclatura IUPAC é considerada a nomenclatura oficial dos compostos orgânicos, mas ainda persistem, até hoje, outros tipos de nomenclaturas, chamadas de usuais ou triviais, como veremos nas funções. A cadeia carbônica considerada a principal (a maior sequência possível de átomos de carbono) de uma substância orgânica tem o seu nome dividido em três partes, fornecendo, cada uma dessas partes, uma informação importante sobre a constituição da estrutura. Prefixo + Intermediário + Sufixo PV 2D -1 7- 10 Determina o tipo de ligação química entre os átomos de carbono da cadeia Determina a função orgânica do composto 1 C – MET 2 C – ET 3 C – PROP 4 C – BUT 5 C – PENT 6 C – HEX 7 C – HEPT 8 C – OCT 9 C – NON 10 C – DEC 11 C – UNDEC 12 C – DODEC 13 C – TRIDEC 14 C – TETRADEC 15 C – PENTADEC 16 C – HEXADEC 17 C – HEPTADEC 18 C – OCTADEC 19 C – NONADEC 20 C – EICOS Somente ligações simples — AN Uma dupla-ligação — EN Uma tripla-ligação — IN Uma dupla e uma tripla-ligação — ENIN Duas duplas — DIEN Hidrocarboneto — O 1. Alcanos ou hidrocarbonetos parafínicos Os alcanos foram, em certa época, chamados de parafinas, termo latino para “pouca afinidade”. Como o próprio nome suge- re, ele são pouco reativos. São hidrocarbonetos de cadeia alifática, aberta ou acíclica e saturada. Apresentam como fórmula geral CnH(2n + 2), em que n é um número inteiro e positivo. Exemplos: CH4; C2H6; C3H8; C4H10 Nomenclatura IUPAC: PREFIXO + AN + O A cadeia é numerada de uma extremidade a outra (da esquerda para a direita ou vice-versa) com algarismos arábicos. CH3 CH2 CH2 Heptano CH2 CH2 CH3CH2 7 6 5 4 3 2 1 1.1. Principais representantes Os primeiros quatro hidrocarbonetos saturados, de cadeia linear (normal), designam-se por metano, etano, propano e butano. CH4: metano — principal componente do gás natural, é obtido em grande escala da decomposição da matéria orgânica, tendo, portanto, como maior fonte o petróleo. CH3 — CH3: etano — presente no gás natural em menor proporção, é considerado, junto com o metano, um gás de origem fóssil e não renovável. Determina o númerode átomos de carbono da cadeia CH3 — CH2 — CH3: propano — derivado do petróleo, essa fração faz parte da mistura gasosa presente no gás de cozi- nha (GLP — gás liquefeito de petróleo). CH3 — CH2 — CH2 — CH3: butano — derivado do petróleo, também está presente na mistura do gás de cozinha (GLP); utilizado também como gás propelente de aerossóis. Os alcanos de cinco ou mais átomos de carbono já têm uma nomenclatura mais lógica. Seus nomes são formados por um prefixo (de origem grega ou latina), que indica o número de átomos de carbono na molécula, seguido da terminação ano. Fórmula molecular Prefixo Nome C5H12 Penta (cinco) Pentano C6H14 Hexa (seis) Hexano C7H16 Hepta (sete) Heptano C8H18 Octa (oito) Octano C9H20 Non (nove) Nonano C10H22 Deca (dez) Decano 2. Alcenos, alquenos, olefinas ou hidrocarbonetos etilênicos São hidrocarbonetos de cadeia alifática, aberta e insa- turada, sendo classificada em função da presença de uma dupla-ligação entre os carbonos da cadeia. Os alcenos apre- sentam fórmula geral CnH2n, com n ≥ 2. Exemplos: C2H4, C3H6, C4H8 Nomenclatura IUPAC: o nome do alceno com apenas uma ligação dupla obtém-se substituindo a terminação ano do al- cano correspondente pela terminação eno. PREFIXO + (Numeração) + EN + O ou (Numeração) + PREFIXO + EN + O C.1. Principais representantes CH2 = CH2: eteno — conhecido usualmente por etileno, forma o polímero polietileno, “plástico” derivado do petró-leo e utilizado em larga escala na produção das sacolinhas de supermercados. CH2 = CH — CH3: propeno — formador do polímero polipro-pileno, produz um plástico que pode ser moldado usando-se apenas aquecimento (termoplástico). Apresenta muitas propriedades semelhantes às do polietileno, porém com ponto de amolecimento mais elevado, fato que lhe confere maior rigidez. Para alcenos com mais de três carbonos, deve-se determi-nar a posição da dupla-ligação na cadeia. A cadeia carbônica de-verá ser numerada a partir da extremidade mais próxima à dupla--ligação e deve- se citar o menor dos dois números que abrangem a ligação dupla, escrevendo-o antes da terminação eno. 1CH2 = 2CH — 3CH2 — 4CH3 but-1-eno 1CH3 — 2CH = 3CH — 4CH2 — 5CH3 pent-2-eno D. Alcinos, alquinos ou hidrocarbonetos acetilênicos São hidrocarbonetos de cadeia alifática, aberta, contendo uma única tripla-ligação entre os carbonos. Fórmula geral: CnH2n – 2, com n ≥ 2 Exemplos: C2H2, C3H4, C4H6 Nomenclatura IUPAC: o nome de um hidrocarboneto com apenas uma ligação tripla obtém-se substituindo a termina- ção ano do alcano correspondente pela terminação ino. PREFIXO + (Numeração) + IN + O ou (Numeração) + PREFIXO + IN + O D.1. Principais representantes CH ≡ CH: etino – é o alcino de menor cadeia carbônica, conhecido comercialmente como gás acetileno e usado em maçaricos como combustível, graças ao seu elevado poder calorífico. CH ≡ C — CH3: propino CH ≡ C — CH2 — CH3: but-1-ino ou 1-butino Nos alcinos mais complexos, a nomenclatura IUPAC é usada de modo semelhante à dos alcenos. Aqui, também, a cadeia principal, que contém a cadeia tripla, é a mais longa e a numeração é feita a partir da extremidade mais próxima da ligação tripla. CH3 C C pent-2-ino CH3CH2 5 4 3 2 1 E. Alcadienos, dienos ou hidrocarbonetos alênicos São hidrocarbonetos de cadeia alifática, aberta e insatu- rada, classificada em função da presença de duas duplas-li- gações entre os carbonos da cadeia. Os alcadienos apresen- tam fórmula geral CnH2n – 2, com n ≥ 3. Exemplos: C3H4, C4H6, C5H8 Nomenclatura IUPAC: nos alcadienos usa-se a termina- ção dieno, numerando a cadeia principal de modo que as li- gações duplas correspondam aos localizadores mais baixos. PREFIXO + (Numeração) + DIEN + O ou (Numeração) + PREFIXO + DIEN + O E.1. Principais representantes 1CH2 = 2CH — 3CH = 4CH2: buta-1,3-dieno É um importante produto químico industrial, usado como estrutura elementar na fabricação da borracha sintética. A cadeia principal deve ser a mais longa e passar, obriga- toriamente, pelas duas ligações duplas. A numeração da cadeia principal deve ser feita de modo que os números indicativos das posições das ligações duplas sejam os menores possíveis. Exemplo CH2 = CH — CH = CH — CH = CH2 Hexa-1,3,5-trieno . Classificações Alcadieno acumulado: as duas ligações duplas estão in- seridas num mesmoátomo de carbono da cadeia. 1CH2 = 2C = 3CH — 4CH3 Alcadieno conjugado: as duas ligações duplas estão in- tercaladas por uma ligação simples. 1CH2 = 2CH — 3CH = 4CH2 Alcadieno isolado: as duas ligações duplas estão bem distantes uma da outra, sendo separadas por duas ou mais ligações simples. 1CH2 = 2CH — 3CH2 — 4CH2 — 5CH = 6CH2 Observação Existem outros hidrocarbonetos com mais de duas liga- ções duplas: 1CH2 = 2CH — 3CH = 4CH — 5CH = 6CH2 Hexa-1,3,5-trieno (Alcatrieno) . Cicloalcanos, ciclanos ou cicloparafinas Os hidrocarbonetos monocíclicos saturados, com ou sem cadeias laterais, são genericamente designados por cicloalcanos. Fórmula geral: CnH2n, com n ≥ 3 Nomenclatura Nos compostos orgânicos cíclicos, sem cadeias laterais, o nome do composto é precedido pelo prefixo ciclo. Ciclo + prefixo + an + o = Ciclo-propano CH2 CH2 H2C = Ciclo-propano CH2 CH2 H2C H2C H2C CH2 CH2 CH2 CH2 = Ciclo-propano Ciclo-pentano= Ciclo-hexano= CH2 CH2 CH2H2C H2C H2C CH2 H2C CH2 O ciclo-hexano é um importante reagente orgânico in- dustrial, utilizado como matéria-prima na produção do he- xametilenodiamina, principal componente da fabricação do náilon-6,6. G. Cicloalcenos, ciclenos ou ciclolefinas São hidrocarbonetos de cadeias classificadas como alifá- ticas, cíclicas e pela presença de uma dupla-ligação. Fórmula geral: CnH2n – 2, com n ≥ 3 Nomenclatura A nomenclatura segue a dos cicloalcanos. Ciclo + prefixo + en + o Cicloexeno Ciclobuteno Observação Não será necessária a numeração da cadeia quando não existirem ramificações, pois, nos carbonos da dupla-ligação, sempre deverão ser acrescidos os valores 1 e 2. PV 2D -1 7- 10 Módulo 3 Hidrocarbonetos de cadeia normal EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01 Escreva as fórmulas estruturais e moleculares dos alca-nos a seguir. a. Propano b. Pentano c. Hexano d. Octano Um alcano encontrado nas folhas de repolho contém, em sua fórmula, 64 átomos de hidrogênio. Quantos átomos de carbono esse composto apresenta? As fórmulas do etano, do eteno e do propino são, respec- tivamente, H3C — CH3, H2C = CH2 e HC ≡ C — CH3. Então, as fórmulas do propano, do propadieno e do etino, na ordem mencionada, são a. H3C — CH = CH2, H2C = C = CH2 e H3C — CH2 — CH3 b. H3C — CH2 — CH3, H2C = C = CH2 e HC ≡ CH c. H2C = CH — CH3, H3C — C ≡ CH e H3C — CH2 — CH3 d. H3C — CH2 — CH3, H2C = CH — CH3 e CH ≡ C — CH3 e. CH4, H2C = CH — CH3 e HC ≡ CH C5-H17 Em vazamentos ocorridos em refinarias de petróleo, que extravasam para rios, lagos e oceanos, verifica-se a utilização de barreiras de contenção para evitar a dispersão do óleo. Nesses casos, observa-se a formação de um sistema hetero- gêneo no qual o petróleo fica na superfície desses recursos hídricos. Sobre o sistema descrito, é correto afirmar que a água e o petróleo não se misturam porque a. apresentam-se em fases de agregação diferentes. b. apresentam densidades diferentes, e o petróleo fica na superfície, em razão de sua maior densidade. c. apresentam moléculas com polaridades diferentes, e o petróleo fica na superfície, em razão de sua me- nor densidade. d. a viscosidade da água é maior que a do petróleo. e. a elevada volatilidade do petróleo faz com que este fique na superfície. 05. Analise as afirmações a seguir acerca das propriedades dos hidrocarbonetos e assinale as corretas. 01. O ponto de ebulição aumenta com o aumento de suas massas molares e a diminuição das ramificações. 02. Suas moléculas são unidas por forças de dipolo indu- zido e, por isso, são 100% apolares. 04. São praticamente insolúveis em água. 08. Quando adicionados à água, flutuam em sua superfície. Dê a soma dos números dos itens corretos. 6. UFMA (adaptado) Qual o nome IUPAC do hidrocarboneto de fórmula geral CnH2n + 2, cuja massa molecular é 44? Dados: H = 1 u; C = 12 u 7. Dê o nome dos compostos a seguir: a. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 b. CH3 — CH = CH — CH2 — CH3 c. CH3 — CH2 — C = C — CH2 — CH3 d. CH2 = C = CH — CH2 — CH3 08. UFV-MG C7-H24 O gás de cozinha é uma mistura em que predomina o hi- drocarboneto de fórmula CH3 — CH2 — CH2 — CH3 O nome desse alcano é a. isobutano. b. isopropano. c. dimetiletano. d. butano. e. metilpropano. 09. VUNESP Existe somente uma dupla-ligação na cadeia carbônica da molécula de a. benzeno. b. n-pentano. c. etino (acetileno). d. ciclo-hexano. e. propeno (propileno). CA P. 2 QU ÍM IC A 13 3 31 9 PV 2D -1 7- 10 50. UnB-DF Analise o gráfico a seguir e julgue os itens em verdadeiros (V) ou falsos (F). Justifique os itens falsos. C12H26C10H22 C3H8 C3H8 C2H6 CH4 C4H10 C5H12 C6H14 C7H15 C8H18 C9H20 200 100 Po nt o de e bu liç ão /o C 0 –100 –200 20 40 60 80 100 Pressão = 1 atm Temperatura ambiente 120 Massa molar/g · mol–1 140 160 ( ) O hexano é líquido à temperatura ambiente. ( ) Os hidrocarbonetos com números pares de átomos de carbono são gases à temperatura ambiente. ( ) Pode-se afirmar, com certeza, que a temperatura de ebulição dos alcanos aumenta com o aumento de suas massas molares, mantendo-se constante a pressão. ( ) A temperatura de ebulição do heptano fica em torno de 100 °C quando a pressão é de 1 atm. ( ) O butano é um gás à temperatura ambiente, sob pressão de 1 atm. 51. UFAL C7-H24 O nome oficial do hidrocarboneto com a cadeia carbônica C = C — C = C — C é a. pentano. b. 1,3-pentadieno. c. 3,4-pentadieno. d. pentino. e. 2,4-pentadieno. 52. Dê o nome, segundo a IUPAC, dos ciclanos representados por suas fórmulas estruturais. a. CH2 C H2C H2 b. c. 53. A gasolina é obtida do petróleo e, basicamente, pode ser considerada uma mistura de hidrocarbonetos. Dois de seus componentes estão representados a seguir. a. H3C — (CH2)5 — CH3 b. H3C — (CH2)6 — CH3 Dê o nome, segundo a IUPAC, desses dois compostos. 54. C7-H24 O gás de cozinha (GLP) é uma mistura de propano e bu- tano. Indique a opção que representa as fórmulas molecula- res dos dois compostos orgânicos, respectivamente. a. C3H6 e C4H6 b. C3H6 e C4H8 c. C3H8 e C4H10 d. C3H8 e C4H8 e. C3H8 e C4H12 55. UFAC Quantos átomos de carbono tem um alcano com 42 áto- mos de hidrogênio? a. 5 b. 10 c. 20 d. 30 e. 40 56. Dê o nome dos compostos a seguir: a. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 b. CH3 — CH = CH — CH2 — CH3 c. CH3 — CH2 — C ≡ C — CH2 — CH3 d. CH2 = C = CH — CH2 — CH3 57. Escreva as fórmulas estrutural e molecular dos compos- tos a seguir. a. Buta-1,2-dieno b. Penta-1,2-dieno c. Penta-1,3-dieno d. Penta-1,4-dieno 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 58. UNESP Indique a afirmação incorreta referente à substância quí- mica acetileno. a. O acetileno é um gás utilizado nos maçaricos de solda. b. A fórmula molecular do acetileno é C2H4. c. O nome oficial do acetileno é etino. d. Na combustão total do acetileno, formam-se CO2 e H2O. e. Entre os átomos de carbono do acetileno há uma tri- pla-ligação. 59. UFRJ O gráfico a seguir relaciona a massa, em gramas, com o número de moléculas de dois hidrocarbonetos alifáticos. 116 126 12 Massa (g) A B Moléc. 102318 a. Determine a diferença entre os pesos moleculares desses dois hidrocarbonetos. b. Apresente o nome e a fórmula estrutural do hidrocar- boneto de menor peso molecular dentre os represen- tados no gráfico. 60. Dê o nome dos alcenos, segundo a IUPAC, representados pelas fórmulas estruturais a seguir. a. b. c. d. H3C — (CH2)4 — CH = CH — CH3 Veja o gabarito destes exercícios propostos na página 322.- LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 32 1 PV 2D -1 7- 10 GA B. Gabarito dos Exercícios Propostos QUÍMICA 133 Módulo 1 01. Os átomos de carbono são unidos por ligações covalentes, as quais po- dem ser realizadas com outros átomos de carbono, formando sequências de átomos que são denominadas cadeias carbônicas. A essas cadeias podem ligar-se outros grupos de átomos de carbono (ramificações)ou átomos de outros elementos químicos. 02. a. C4H8O O CH2 CH2H2C H2C b. C4H6 H2C C H H H2C C c. C7H10 C H CH3 H H C C C C H H2 H C 03. A 04. C 05. B 06. a. CH H C� H b. CC� C� C� C� c. CH H C H H H H 07. a. Primários: 1, 7, 8, 9, 10, 11 e 12; secundário: 3; terciários: 2, 4 e 5; quaternário: 6 b. Primário: 6; secundários: 2, 3, 4 e 5; terciário: 1 08. C 09. B 10. D 11. B 12. A representação correta para o metano é a segunda. No metano, o carbono faz quatro ligações simples. O arranjo geométrico que permite aos quatro elétrons de valência do carbono se posicionarem o mais distante possí- vel uns dos outros é o arranjo espacial, num ângulo de 109o28’, segundo os vértices de um tetraedro regular. 13. Como as quatro valências do car- bono são iguais e estão dirigidas para os vértices de um tetraedro regular, independentemente dos vértices nos quais estejam localizados o hidrogê- nio do composto A1 ou os dois hidro- gênios do composto A2, a substância resultante será sempre a mesma. 14. A 15. 14 (02 + 04 + 08) 01. Incorreto. A qualificação de orgânico não depende do fato de o composto poder ou não ser sintetizado por organismos vivos, mas sim de seres com- postos formados por carbono. 02. Correto 04. Correto 08. Correto 16. Incorreto. Os compostos orgâ- nicos e os inorgânicos são regi- dos pelas mesmas leis e pelos mesmos princípios químicos. 16. O propano possui dois carbonos primários e um carbono secundário. O butano possui dois carbonos primários e dois carbonos secundários. O isobu- tano possui três carbonos primários e um carbono terciário. 17. C prim rio C und rio Sarin C prim rio C und rio C qua á á á á = = } = = 3 1 5 1 sec sec ttern rio Soman á = 1 18. D 19. A 20. C Módulo 2 21. H3C C C CH3 H CH3 H CH3CH3 C CH3 O composto possui cadeia acíclica (aberta), ramificada (possui carbono terciário e quaternário), homogênea (au- sência de heteroátomo) e saturada (ape- nas ligações simples entre carbonos). 22. a. As afirmações corretas são as de números II e V. A afirmação I é incorreta, porque, em cadeia saturada, há apenas ligações simples entre carbo- nos; a III é incorreta, porque a cadeia normal é justamente a que não tem ramificações; a IV é incorreta, porque, se a cadeia é mononuclear, ela terá apenas 1 núcleo aromático; e, por fim, a afirmação VI é incorreta, porque a cadeia é homogênea. b. A afirmação V é correta, pois, nas cadeias aromáticas poli- nuclear e mononuclear, os car- bonos sofrem hibridação sp2, característica de compostos insaturados, apesar de ocorrer ressonância dos elétrons p (o que caracteriza os compostos aromáticos). 23. B 24. D 25. A 26. I. Normal, insaturada e homogênea II. Normal, saturada e homogênea III. Normal, saturada e heterogênea IV. Ramificada, insaturada e heterogênea 27. Cadeia aberta, insaturada, ramifi- cada e homogênea 28. B 29. E 30. C 31. A 32. a. C C b. C C C C 33. A 34. B 35. B LI VR O DO P RO FE SS OR QU ÍM IC A 13 3 32 2 PV 2D -1 7- 10 GA B. 36. Cadeia cíclica, aromática e mononuclear 37. Monoterpeno acíclico: 2 Monoterpeno monocíclico: 4 Monoterpeno bicíclico: 6 38. C 39. A 40. A Módulo 3 41. a. CH3 — CH2 — CH3 (C3H8) b. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 (C5H12) c. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 (C5H14) d. CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 (C8H18) 42. O composto apresenta 31 átomos de carbono. 43. B 44. C 45. 15 (01+ 02 + 04 + 08) 46. O nome do hidrocarboneto alcano é propano. 47. a. Pentano b. Pent-2-eno c. Hex-3-ino d. Penta-1,2-dieno 48. D 49. E 50. V – F – V – V –V 51. B 52. a. Ciclopropano b. Cicloexano c. Cicloeptano 53. a. H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 Heptano b. H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 Octano 54. C 55. C 56. a. Pentano b. Pent-2-eno c. Hex-3-ino d. Penta-1,2-dieno 57. a. CH2 = CH = CH — CH3 (C4H6) b. H2C = C = CH — CH2 — CH3 (C5H8) c. H2C = CH — CH = CH — CH3 (C5H8) d. H2C = CH — CH2 — CH = CH2 (C5H8) 58. B 59. a. x – y = 16 u b. H3C — C = CH2 ⇒ propeno H 60. a. Pent-2-eno b. Hex-1-eno c. Hept-3-eno d. Oct-2-eno LI VR O DO P RO FE SS OR 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- merode 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
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