Química p/ LIQUIGAS (Técnico Químico)

Aula 00
Química p/ LIQUIGAS (Técnico Químico)
Professor: Wagner Bertolini
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Química para LIQUIGÁS, cargo: Técnico Químico I
Teoria e exercícios
Prof. WAGNER LUIZ – Aula 00
AULA 00: APRESENTAÇÃO DO CURSO
SUMÁRIO
PÁGINA
1. Saudação e Apresentação do professor
01
2. Breve apresentação do curso
02
3. Cronograma das Aulas
04
4. Aula 00: Química Orgânica e funções
05
5. Questões comentadas e RESOLVIDAS
83
1. Saudação e apresentação do professor
Olá meus novos amigos(as),
É com grande satisfação que apresento a você este curso de QUÍMICA,
projetado especialmente para atender às necessidades daquele que se prepara para
este concurso da LIQUIGÁS-2014, para o cargo de TÉCNICO QUÍMICO I,
organizado pela CESGRANRIO.
Permitam-me fazer uma breve apresentação de minha trajetória acadêmica e
profissional:
-graduado pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas pela USP-RP, em 1990;
- Mestre em síntese de complexos bioinorgânicos de rutênio, com liberação de óxido
nítrico, pela Faculdade de Ciências Farmacêuticas USP-RP;
- Doutor em farmacotécnica, estudando o efeito de promotores de absorção cutânea
visando a terapia fotodinâmica para o câncer de pele, Faculdade de Ciências
Farmacêuticas pela USP-RP;
- Especialista em espectrometria de massas, pela Faculdade de Química, USP-RP;
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- professor de Química em ensino Médio e pré-vestibulares (Anglo, Objetivo, COC)
desde 1992.
- professor de Química (Orgânica, Geral, Analítica, Físico-Química e Inorgânica) em
cursos de graduação;
- Professor de Química Farmacêutica, em curso de graduação em Farmácia;
- Professor de Pós-Graduação em Biotecnologia (controle de produtos e processos
biotecnológicos);
- Analista Químico em indústria farmacêutica, AKZO do Brasil, em São Paulo-SP.
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- Consultor de pesquisa entre empresa-Universidade, em Ribeirão Preto, onde
resido atualmente.
Atualmente estou aprovado no concurso para Perito Criminal da PC-SP, que se
encontra na quarta etapa.
Comecei como professor de Química para concursos públicos, gostei desta história
toda e acabei virando concurseiro por um ano. Tive algumas boas aprovações nas
poucas tentativas que tentei. Fui aprovado na primeira fase do concurso do Ministério
Público de SP, ano passado. E por muito pouco não fui aprovado na segunda fase
(imagine: com a minha formação quase entrei em um concurso que basicamente só
tem Direito. A segunda fase era composta por questões dissertativas e redação,
somente sobre o Direito, fiquei por 4% da nota de aprovação).
Dou este exemplo para mostrar a você que buscará esta vaga, com disciplinas tão
diversas, que é possível desde que se proponha a um objetivo e realmente queira a
sua vitória pessoal e profissional.
Espero poder contribuir com a sua capacitação para este concurso
2. Apresentação do curso
Seguem abaixo comentários acerca do conteúdo e da metodologia do nosso curso:

Os tópicos são de abordagem compatível com ensino médio.

A aula final é diferenciada, pois estes tópicos requerem conhecimento de
algumas técnicas analíticas, que normalmente fazem parte da graduação (mas
fique calmo porque as aulas são bem exemplificadas, bem trabalhadas).

O edital é muito específico em alguns tópicos. Partindo-se da análise global dos
tópicos pode-se concluir, em função de experiências no assunto, que seria uma
00000000000
abrangência bem ampla em vários assuntos e mais pontuais em outros.

A proposta do curso é facilitar o seu trabalho e reunir toda a teoria e inúmeros
exercícios, no que tange aos assuntos do edital, em um só material. Nosso
curso será completo (teoria detalhada e muitas questões por aula). Ao
mesmo tempo, não exigirá muitos conhecimentos prévios, na maioria do
curso. Portanto, se você está iniciando seus estudos em QUÍMICA, fique
tranquilo, pois, nosso curso atenderá aos seus anseios perfeitamente. Se você
já estudou os temas, e apenas quer revisá-los, o curso também será bastante útil,
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pela quantidade de exercícios que teremos e pelo rigor no tratamento da matéria,
o que lhe permitirá uma excelente revisão do conteúdo.

COMPROMISSO: vou disponibilizar esta aula com os exercícios comuns
(uns 40, no mínimo) e ALGUNS da banca, comentados.

As aulas do curso terão entre 40 (quarenta) a 100 (cem) páginas,
aproximadamente. O número de questões em cada aula será variável, pois
alguns assuntos são rotineiramente exigidos nos concursos e outros aparecem
com menor frequência, porém, com um mínimo de 40 questões por aula.
PRESTE SEMPRE MUITA ATENÇÃO
QUANDO APARECER A CORUJINHA.
AO LADO APARECE UMA DELAS. Estas
corujinhas
serão
empregadas
para
chamar a sua atenção para vários
aspectos dentro do nosso curso.
OLHO NELAS!!!!!
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3.
Cronograma das Aulas
Aula
Data
Conteúdo abordado
Aula 00
08/08
Química orgânica: funções orgânicas.
Aula 01
15/08
Classificação periódica. Ligações químicas.
Aula 02
22/08
Funções químicas inorgânicas.
Aula 03
29/08
Reações químicas. Estequiometria
Aula 04
Aula 05
05/09
12/09
Soluções; coloides; preparo de soluções; métodos de
separação; propriedades coligativas.
Cinética e equilíbrio químico
Energia
Aula 06
19/09
química,
potencial
eletroquímico,
pilhas
eletroquímicas, cálculo de força eletromotriz; eletrodo de
hidrogênio; concentração de íons hidrogênio; estudos de
gases.
Química
Aula 07
26/09
analítica:
Análise
gravimétrica
e
volumetria;
absorção atômica; absorção molecular; potenciometria;
cromatografia; erro e tratamento de dados analíticos
OBS: as datas acima poderão ser antecipadas, total ou parcialmente. Estas são
datas máximas de postagem.
00000000000
Observação importante: Este curso é protegido por direitos
autorais (copyright), nos termos da Lei 9.610/98, que altera,
atualiza e consolida a legislação sobre direitos autorais e dá
outras providências.
Grupos de rateio e pirataria são clandestinos, violam a lei e
prejudicam os professores que elaboram os cursos. Valorize
o
trabalho
de
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equipe
adquirindo
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AULA 00: ESTUDO DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS
Caros alunos:
Nesta aula trataremos de Química Orgânica. Na verdade veremos uma pequena
parcela da Química Orgânica. Veremos as principais características dos compostos
orgânicos, algumas de suas propriedades e empregos. Este assunto é muito simples,
longo, cheio de detalhes. Portanto, exige uma precisão quanto aos termos e
classificações que serão abordadas. Como são estruturas muitas vezes parecidas um
pequeno “detalhe” faz a diferença. Veremos a nomenclatura oficial e usual, bem como
as principais aplicações dos compostos.
A)
INTRODUÇÃO À QUIMICA ORGÂNICA
A Química Orgânica é o ramo da química que estuda o comportamento dos
compostos do carbono. Estes compostos têm aplicações extremamente variadas:
plásticos, petróleo, fibras, borracha, medicina, indústrias farmacêuticas, etc.
Esta parte não tem nenhuma importância em provas ou concursos. Apenas
curiosidade histórica para entender desde quando e quais os fundamentos iniciais
para a “separação” da Química em diferentes blocos. Por isto, vou mencionar o que
realmente interessa e que raramente aparece em provas.
1807: Berzelius – Vitalismo (Teoria da Força Vital)
Segundo Berzelius orgânicos seriam os compostos que poderiam ser obtidos a partir
de organismos vivos. Uma “força vital” era necessária para a síntese de um composto
orgânico. Portanto, seriam compostos produzidos, sintetizados dentro de organismos
vivos (reino animal e vegetal).
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Já o oposto ocorria com os compostos inorgânicos: originados de fontes inanimadas,
como minerais. Uma pedra, por exemplo.
Então, em 1808 Berzelius definiu a Química Orgânica como sendo a parte da Química
que estuda os compostos orgânicos. E esta teoria prevaleceu por vários anos.
1828: Wöhler em 1828 sintetizou a uréia a partir do cianato de amônio. Mas veja,
agora, como este cara arrebenta a teoria da força vital de Berzelius. Ele sintetizou um
composto organico, segundo a teoria de Berzelius (uréia. Pois, a uréia está presente
na urina. E urina é produzida dentro de um organismo) a partir de compostos
inorgânicos (segundo Berzelius), dentro de um tubo de vidro.
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Então, a teoria de Berzelius estava equivocada, pois, tubo de vidro tem vida? É do
reino animal ou vegetal? Claro que não. Logo, a teoria da força vital estava aniquilada.
Esta reação é importante, pois, a partir dela vários outros cientistas buscaram
sintetizar compostos diferentes em tubos de vidro (vidraria reacional, etc). Por que
importante? Por que a partir disto houve um grande aumento do número de
compostos conhecidos. Virou uma “febre” o camarada tentar sintetizar sua
substanciazinha. Então, a sintese da uréia é um marco para a história da Quimica e,
em especial, da Orgânica.
Com curiosidade nesta reação surge o conceito de isomeria:
Wöhler e Berzelius: dois materiais claramente diferentes têm a mesma composição.
Criaram o termo isomerismo. O que é isomeria? Veremos adinate. Mas, para dar
uma ideia veja a formação da palavra: iso (iguais) meria (partes). Portanto, são
compostos diferentes que têm a mesma formula molecular.
Bem, vamos adiante. Depois da onça morta todo mundo bate fotos ao lado dela. Sabe
o que isto quer dizer? Todos buscaram detonar a teoria de Berzelius e colocar as
maguinhas de fora. Veja:
1862: Berthelot sintetizou o acetileno e em1866 obteve, por aquecimento, a
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polimerização do acetileno em benzeno, que confirma a derrubada da Teoria da Força
Vital.
Como o carbono passou a ser a figurinha carimbada do álbum da copa, muitos
cientistas passaram a estudar este elemento químico. E muitas informações
foram obtidas.
Até que um camarada propôs algumas característica para o elemento carbono.
Foi Kekulé.
1858: Teoria Estrutural proposta por Kekulé.
(OBS: a parte histórica acima praticamente não cai em prova. Dos postulados
também não vejo aparecer nada em concursos).
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1. POSTULADOS DE KEKULÉ
1º) Tetravalência constante: Nos compostos orgânicos, o carbono é sempre
tetracovalente, realizando SEMPRE 4 ligações. Estas ligações podem ser
representadas por pares eletrônicos ou traços.
2º) As quatro valências do carbono são iguais: Esse postulado explica o motivo
da existencia de apenas um composto de nome clorometano (H3CCl), pois, qualquer
que seja a valência que o carbono troque com o cloro, ou qualquer que seja a posição
do cloro, obtém-se um só composto. Qualquer uma dessas estruturas, independente
da posição do cloro, receberá o nome de clorometano.
3º) Encadeamento constante. Os átomos de carbono podem se unir formando
cadeias carbônicas. Aqui considero a mais marcante propriedade do carbono.
Imagine que a cadeia carbônica seja o esqueleto do composto. E tudo que está
ligado a ele pode ser modificado, gerando diferentes compostos. Já imaginou
uma centopéia calçando diferentes sapatos? Quantas combinações de sapatos
ou calçados poderíamos ter com uma centopéia? É mais ou menos a ideia do
que pode ocorrer com o carbono, em dada estrutura química.
Podemos ter cadeias abertas ou fechadas:
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Podemos ter diferentes de tipos entre os carbonos em uma sequência idêntica.
Mas isto gera muitos compostos diferentes. Por isto, temos uns 14 milhões de
compostos orgânicos (dados aproximados) e uns 200 mil compostos
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inorgânicos (já que os demais elementos não apresentam a propriedade de
encadeamento tão acentuada como no caso do carbono).
Veja abaixo:
4º) Ligações entre átomos de carbono:
Os átomos de carbono podem se ligar por uma, duas ou até três valências.
Vamos fazer dois testes?
1. Complete com os átomos de hidrogênio que estão faltando na estrutura abaixo:
C–C–C–C=C
O que voce deve fazer? Contar as ligações que cada carbono já faz na cadeia
carbônica e completar com hidrogênio(s) até chegar a quatro ligações. Portanto,
ficaríamos com a seguinte situação: CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH2.
2. Complete com as ligações que estão faltando:
00000000000
a)
b)
H2C
CH
CH CH2
H2C CH CH2 CH2 CH CH CH3
Neste caso voce deve completar da mesma forma que no exemplo anterior,
porém, desta vez contando as ligações dos carbonos com os hidrogênios e colocar
as que faltarem. RECOMENDO começar por uma das extremidades para evitar
erros. Obteremos a seguinte estrutura:
a) H2C = CH – CH = CH2
b) H2C = CH – CH2 – CH2 – CH = CH – CH3
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Resumindo todo este papo, podemos considerar que a QUÍMICA ORGÂNICA É A
PARTE DA QUÍMICA QUE ESTUDA OS COMPOSTOS DO CARBONO.
Mas, Wagner, tudo o que tem carbono é orgânico? Não. Existem compostos que
contém carbono e não são orgânicos. Mas, é obrigatório que todos os compostos
orgânicos apresentem carbono em sua estrutura.
Os principais exemplos de inorganicos carbonados são: grafite (C(graf)), diamante
(C(diam)), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), ácido cianídrico (HCN)
e seus derivados (NaCN, Ca(CN)2, etc.), ácido carbônico (H2CO3) e seus derivados
(Na2CO3, CaCO3, etc.). Por que estes compostos NÃO são considerados orgânicos?
Porque as características destes se assemelham mais com os compostos
inorgânicos.
MUITAS COMPARAÇÕES SÃO FEITAS SOBRE
OS
TIPOS
DE
COMPOSTOS.
ESTAS
DIFERENÇAS
ESTÃO
MUITO
RELACIONADAS AO TIPO DE LIGAÇÃO QUIMICA E TAMANHO DA CADEIA (e,
consequentemente, massa molar).
Vejamos: COMPARAÇÃO ENTRE COMPOSTOS ORGÂNICOS E INORGÂNICOS
(isto é muito importante saber bem…)
PROPRIEDADES
ORGÂNICOS
Estado Físico à temperatura
Ambiente
INORGÂNICOS
00000000000
Sólido, Líquido e Gás. Sólido
Combustão
são combustiveis
Não queimam
PF e PE (P= 1 atm)
Baixos
Altos
Solubilidade
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Insolúveis
em
água Solúveis
(maioria)
em
água
(maioria)
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Solúveis
em
solventes orgânicos
(maioria)
Não
Condutividade Elétrica
Insolúveis em solventes
orgânicos (maioria)
Conduzem. Conduzem
quando
Exceção: ácidos em fundidos ou dissolvidos em
Reações
solução aquosa
água
Lentas
Rápidas
OUTRAS PROPRIEDADES DO CARBONO
NOX VARIÁVEL: o número de oxidação do carbono (NOX) varia de -4 a +4.
Ex.: CH4 NOX do C = -4; CH3Cl NOX do C = -2; CH2Cl2 NOX do C = 0; CHCl3 NOX
do C = +2, CCl4 NOX do C = -4, etc. (Onde: NOX do H = +1, NOX do Cl = -1 e ∑ NOX
dos elementos na molécula = 0) (pouco importante no momento. Mas em redox
será interessante e em reações de oxidação também).
Representação de moléculas orgânicas. Fórmulas estruturais - de Lewis, de
traços, condensadas, por linhas e tridimensionais.
Os compostos orgânicos podem ser representados de diversas formas, como por
meio de uma fórmula estrutural plana, de uma fórmula estrutural simplificada ou
condensada ou de uma fórmula de traços. No entanto, a representação mais simples
é por meio da fórmula molecular.
A fórmula molecular indica o número de átomos de cada elemento químico em uma
molécula de uma dada substância.
Desse modo, vejamos como determinar a fórmula molecular dos compostos
00000000000
orgânicos, baseando-nos nas outras fórmulas citadas anteriormente.
Fórmula Estrutural Plana: essa fórmula mostra a disposição dos átomos dentro da
molécula. Por exemplo: abaixo temos a fórmula estrutural plana de um dos
hidrocarbonetos presentes na gasolina.
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Veja que, nessa fórmula, todos os átomos e todas as ligações existentes entre eles
são mostrados. E é uma fórmula que ocupa muito espaço para escrevê-la no papel.
Então, costumamos representar por uma forma mais compactada. Esta forma recebe
o nome de fórmula estrutural plana simplificada ou condensada: nesse tipo de
fórmula, a quantidade de hidrogênios é abreviada. Por exemplo, veja a molécula
acima, representada na forma condensada:
Fórmula de traços: essa fórmula simplifica ainda mais a forma de representar os
compostos orgânicos, sendo que ela omite os grupos C, CH, CH2 e CH3.
Um exemplo é a molécula abaixo. Veja como ela fica:
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Vamos contar a quantidade de carbonos primeiro, lembrando que, nessa fórmula,
cada ligação entre carbonos é representada pelo traço. Assim, as pontas, bem como
os dois pontos da inflexão, correspondem a átomos de carbono.
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ou
Observe que os átomos de hidrogênio não são mostrados. Voce deveria contar as
ligações dos carbonos e completar com os hidrogênios faltantes.
Por meio de fórmulas tridimensionais (3D), em que se mostra a localização
espacial de cada átomo do composto em questão.
1.1.
CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO
-QUANTO AO NÚMERO DE ÁTOMOS DE CARBONO LIGADOS ENTRE SI
CARBONO PRIMÁRIO: Liga-se diretamente, no máximo, a 1 átomo de carbono.
Pode não estar ligado a nenhum átomo de carbono.
CARBONO SECUNDÁRIO: Liga-se diretamente a apenas 2 átomos de carbono.
CARBONO TERCIÁRIO: Liga-se diretamente a apenas 3 átomos de carbono.
CARBONO QUATERNÁRIO: Liga-se diretamente a 4 átomos de carbono.
Exemplo:
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Veja que no exemplo abaixo TODOS os átomos de carbono são primários:
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-QUANTO AO TIPO DE LIGAÇÕES QUÍMICAS
SATURADO: Carbono com 4 ligações simples.
INSATURADO: Carbono com pelo menos 1 ligação dupla ou tripla.
1.2.
CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS
- QUANDO VOCÊ CLASSIFICA OS ÁTOMOS DE CARBONO VOCÊ OS
CLASSIFICA
INDIVIDUALMENTE,
ANALISANDO
APENAS
QUANTOS
CARBONOS ELE TEM COMO VIZINHO, NÃO DEPENDENDO DO TIPO DE
00000000000
LIGAÇÃO.
- QUANDO VOCÊ CLASSIFICA CADEIA CARBÔNICA VOCÊ ANALISA TUDO O
QUE ESTIVER ENTRE OS ÁTOMOS DE CARBONO (O QUE NÃO ESTIVER
ENTRE CARBONOS NEM INTERESSA PARA A CLASSIFICAÇÃO DA CADEIA).
a) CADEIA ABERTA, ACÍCLICA OU ALIFÁTICA
a) QUANTO À NATUREZA
- HOMOGÊNEA: possui uma sequência formada apenas por átomos de carbono.
Cuidado: pode existir átomos diferentes de carbonos, porém, estes não devem estar
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entre dois carbonos, mas nas extremidades da cadeia. Veja os exemplos abaixo. O
oxigênio e o nitrogênio NÃO são heteroátomos. Estão nas extremidades e não entre
carbonos.
- HETEROGÊNEA: possui pelo menos um heteroátomo (O, N, S e P) entre os
átomos de carbono. O heteroátomo deve ser ao menos, bivalente. Observe que o
nitrogênio e o oxigênio (dentro da moldura) estão ligados a dois carbonos. Os
halogênios NUNCA serão heteroátmos porque são monovalentes, assim como o
hidrogênio.
b) QUANTO À DISPOSIÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO
- NORMAL, RETA OU LINEAR: apresenta somente duas extremidades.
Estas mesmas cadeias podem ser representadas de outras formas:
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- RAMIFICADA: apresenta, no mínimo, três extremidades.
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c) QUANTO À SATURAÇÃO
- SATURADA: os átomos de carbono se unem através de ligações simples.
Veja que o exemplo abaixo não traz uma cadeia insaturada. Apesar da estrutura
apresentar insaturação. Por que? Porque a dupla ligação não está entre átomos de
carbono:
- INSATURADA: existe pelo menos uma insaturação (ligação dupla ou tripla) entre
átomos de carbono.
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Por isto eu recomendo a você sempre fazer uma “moldura” unindo todos os
átmos de carbono da estrutura. O que estiver fora desta moldura não pertence
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à cadeia carbônica (pertence ao composto, mas não faz parte da cadeia
carbônica).
2) CADEIA FECHADA OU CÍCLICA
A- ALICÍCLICA OU NÃO-AROMÁTICA
Cadeias carbônicas fechadas que não apresentam o núcleo benzênico.
-QUANTO À NATUREZA
HOMOCÍCLICA: possui uma sequência formada apenas por átomos de carbono.
HETEROCÍCLICA: possui pelo menos um heteroátomo (O, N, S e P) entre os
átomos de carbono que formam o ciclo.
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-QUANTO À SATURAÇÃO
SATURADA: os átomos de carbono unem-se através de ligações simples.
INSATURADA: existe pelo menos uma insaturação (ligação dupla) entre os átomos
de carbono do ciclo.
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-QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
MONOCÍCLICA:
Um único ciclo na estrutura:
POLICÍCLICA:
Dois ou mais ciclos (que podem estar fundidos ou isolados) na estrutura:
B- AROMÁTICA
Cadeias carbônicas fechadas que possuem, em sua estrutura, pelo menos um núcleo
benzênico.
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-QUANTO AO NÚMERO DE CICLOS
MONONUCLEAR:
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POLINUCLEAR:
RESUMINDO:
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Exercício Resolvido
(UFJF – TÉCNICO DE LABORATÓRIO – IFSULDEMINAS/2013). A fluoxetina, cuja
fórmula estrutural é apresentada abaixo, é o princípio ativo de fármacos
antidepressivos.
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Com relação a esse composto, é CORRETO afirmar que ele apresenta:
a) cadeia carbônica cíclica e saturada.
b) cadeia carbônica aromática e homogênea.
c) cadeia carbônica mista e heterogênea.
d) somente átomos de carbono primários e secundários.
e) fórmula molecular C17H16ONF.
RESOLUÇÃO:
A fluoxetina apresenta dupla ligação entre carbonos (portanto, é de cadeia
insaturada), cadeia aromática, heterogênea, ramificações (mista). Sua fórmula
molecular é C15H16ONF
Resposta: “C”.
ESTUDO DAS FUNÇÕES ORGÂNICAS
Estudar as funções orgânicas pode ser entendido como estudar compostos que
apresentam grupamentos (chamados de grupos funcionais) iguais. Estes
grupamentos irão conferir propriedades particulares a um grupo de compostos
em questão.
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A função orgânica mais importante para o estudo da quimica orgânica é a
função hidrocarboneto (existem autores que dizem que esta função não tem
grupo funcional. Eu digo que a ausência de um grupo funcional específico é
que a identifica, pois, só pode conter os elementos carbono e hidrogênio como
elementos químicos formadores. Logo, se houver qualquer outro elemento
químico presente na estrutura o composto NÃO é um hidrocarboneto). Vamos
ao estudo das funções. Praticamente tudo o que estudarmos e aprendermos
para os hidrocarbonetos servirá de base para as demais funções. Por isto é de
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grande importância aprender bem hidrocarbonetos e suas principais
características e regras de nomenclatura.
A) HIDROCARBONETOS
O petróleo é a principal fonte natural de hidrocarbonetos.
1.
INTRODUÇÃO
Hidrocarbonetos são compostos orgânicos constituídos exclusivamente de carbono
(C) e hidrogênio (H). Dependendo do tipo de ligação existente entre os carbonos, os
hidrocarbonetos são divididos em várias classes. Mas todos os compostos são
hidrocarbonetos.
Para a nomenclatura dos compostos orgânicos seguiremos alguns passos básicos e
comuns à maioria dos compostos. Veja a seguir:
Fundamentos da Nomenclatura Orgânica:
Geralmente o nome dos hidrocarbonetos apresentam ao menos 3 partes básicas:
PREFIXO + INFIXO + SUFIXO
Cada qual indicando alguma característica da estrutura do composto.
Prefixo: indica o número de átomos de carbono pertencentes à cadeia principal.
1C = met
6C = hex
11C = undec
2C = et
7C = hept
12C = dodec
3C = prop
8C = oct
13C = tridec
4C = but
9C = non
15C = pentadec
5C = pent
10C = dec
20C = eicos
00000000000
Afixo ou infixo: indica o tipo de ligação entre os carbonos:
todas simples = an
duas duplas = dien
uma dupla = em
três duplas = trien
uma tripla = in
duas triplas = diin
Sufixo: indica a função química do composto orgânico:
hidrocarboneto= o
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álcool= ol
aldeído= al
cetona= ona
ácido carboxílico= óico
amina= amina
éter= óxi
etc....
Para que você entenda a divisão presente nos hidrocarbonetos, devido às
características destes grupos, observe a figura abaixo:
a)
ALCANOS OU PARAFINAS
São hidrocarbonetos de cadeia aberta ou alifática e saturada, ou seja, com todas as
ligações simples.
O termo parafinas vem do latim: parum=pequena + affinis=afinidade, o que significa
compostos pouco reativos.
00000000000
NOMENCLATURA
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Exemplos:
Vamos contar o número de átomos de carbono: somente UM.
Prefixo: MET (1 átomo de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: MET+AN+O = METANO (apelidos: biogás, gás dos pântanos).
(Nos demais casos não colocarei em cores diferentes. Destaquei neste caso para
você observar as três porções básicas).
Prefixo: ET (2 átomos de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: ET+AN+O = ETANO
00000000000
Prefixo: PENT (5 átomos de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: PENT+AN+O = PENTANO
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Vamos fazer uma comparação das fórmulas dos alcanos mais simples?
Note que os compostos acima diferem entre si por um grupo que corresponde a
repetições de (CH2), chamado de grupo metileno. Por isso constituem uma série de
compostos denominados de homólogos. Homólogos porque pertencem à mesma
subfunção ou grupo.
Nos exemplos citados acima observe na tabela abaixo a relação do número de
átomos de carbono em relação ao número de átomos de hidrogênio:
FÓRMULA
NOME
Nº
DE Nº
MOLECULAR CARBONOS HIDROGÊNIOS
METANO
CH4
1
4
ETANO
C2H6
2
6
PROPANO C3H8
3
BUTANO
C4H10
4
10
PENTANO C5H12
5
12
SE LIGA
DE
00000000000
8
! Qual a relação entre estes valores?
Esta regra geral é muito importante porque permite a você calcular rapidamente
as fórmulas moleculares dos compostos sem precisar fazer a estrutura e contar
os átomos. Vou demonstrar um exemplo nos exercícios ao final da aula.
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Observe que o número de átomos de hidrogênio é sempre igual ao dobro do número
de átomos de carbono acrescido de duas unidades, ou seja, para n carbonos, o
número de hidrogênios será 2n + 2.
Desta forma, deduzimos que a fórmula geral dos alcanos é CnH2n + 2. Esta fórmula é
utilizada para determinar a fórmula molecular de qualquer alcano, desde que
tenhamos conhecimento do número de átomos de carbono ou hidrogênio.
Exemplo: determine a fórmula molecular de um alcano com 25 átomos de carbono.
Dados:
Fórmula Geral dos Alcanos: CnH2n + 2
Número de átomos de carbono: n = 25
Resolução:
para n = 25, teremos o número de átomos de hidrogênio dado pela relação 2n + 2,
neste caso ficamos com:
2n + 2 = 2.(25) + 2 = 50 + 2 = 52
Com isso a fórmula molecular do alcano ficou: C25H52
Então, o número máximo de átomos de hidrogênios (para dado numero de carbonos)
que poderá existir em um hidrocarboneto será nos alcanos. Como as ligações entre
carbonos aumentam nos grupos que estudaremos a seguir o número de hidrogênios
diminuirá.
RESUMINHO DOS COMPOSTOS MAIS FREQUENTES EM PROVAS
O metano é o principal componente do gás natural, utilizado em fogões a gás. O
propano é o principal componente do gás engarrafado (GLP) usado para aquecimento
doméstico e na cozinha. O butano é usado em isqueiros descartáveis. Os alcanos de
5 a 12 átomos de carbono por molécula são encontrados na gasolina.
00000000000
b) ALCENOS, ALQUENOS OU OLEFINAS
São hidrocarbonetos de cadeia aberta ou alifática e insaturada, ou seja, que
apresenta uma dupla ligação.
O termo olefinas vem do latim: oleum=óleo + affinis=afinidade, o que significa
compostos com aspecto oleoso.
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Etileno: responsável pelo amadurecimento das frutas e produção de plásticos.
NOMENCLATURA
Exemplos:
Prefixo: ET (2 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: ET+EN+O = ETENO (etileno = nomenclatura usual e MUITO usada. Vale a
pena você fazer um resumo dos nomes usuais mais importantes. Este é um deles).
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Prefixo: PROP (3 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: PROP+EN+O = PROPENO
Observe que a dupla ligação não poderia estar em outro lugar a não ser entre o
primeiro e o segundo carbono. Por isto, não é necessário localizar a dupla ligação.
Porém, no caso abaixo existem duas possibilidades de localização da dupla ligação
e, portanto, necessidade de localizá-la.
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Existe uma regra para nomenclatura que diz que devemos localizar a insaturação (ou
insaturações, quando existirem) empregando o menor número possível para a
posição da insaturação. Para isto, você pode numerar a cadeia carbônica no sentido
de ida e no de volta. Após isto, verificar em qual sentido de numeração se obtém o
menor número para a dupla. Escolha este sentido e descarte o de maior número.
Alceno com 4 átomos de carbono:
Vejamos as possibilidades abaixo:
H2C = CH – CH2 – CH3 (como os átomos de hidrogênio não intereferem no nome vou
descartá-los. Teremos a seguinte cadeia carbônica:
C=C–C–C
Agora, vou usar a numeração em ambos os sentidos:
1 2
3
4
C=C–C–C
4 3
2
1
Observe que neste caso teremos duas possibilidades numéricas: 1 ou 3. A regra
recomenda que se use o menor número. Logo, o composto
H2C = CH – CH2 – CH3 é denominado 1-buteno ou buteno-1 ou but-1-eno.
Vejamos, agora uma outra situação, com um composto muito parecido:
H3C – CH = CH – CH3
(como os átomos de hidrogênio não interferem no nome vou descartá-los. Teremos a
seguinte cadeia carbônica:
C – C =C – C
Agora, vou usar a numeração em ambos os sentidos:
1
2
3
4
C – C =C – C
4
3 2
00000000000
1
Observe que neste caso teremos uma única possibilidade numérica: 2. Portanto,
pode-se numerar em qualquer sentido. Logo, o composto
H3C – CH = CH – CH3 é denominado 2-buteno ou buteno-2 ou but-2-eno.
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Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
localização da insaturação: entre carbono 1 e 2
Nome: 1-BUT+EN+O = 1-BUTENO = BUT-1-ENO.
Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Localização da insaturação: entre carbono 2 e 3
Nome: 2-BUT+EN+O = 2-BUTENO = BUT-2-ENO.
Nos dois exemplos acima descritos, note que o buteno pode apresentar dois
diferentes compostos com a ligação dupla em diferentes posições. Estes compostos
são denominados de isômeros (que estudaremos futuramente). A nomenclatura
moderna (ainda não “pegou” recomenda que se faça o nome deste composto assim:
But-1-eno ou But-2-eno. Mas, esta nomenclatura raramente aparece nos concursos).
Este procedimento será empregado sempre que se tiver a obrigatoriedade de localizar
insaturações nas moléculas.
Vamos ver possibilidades para uma cadeia com 6 átomos de carbono e uma dupla
00000000000
ligação? Cuidado com as diferentes maneiras de se “escrever” o composto.
CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH = CH2
1-hexeno (hexeno-1 ou hex-1-eno)
CH3 – CH2 – CH2 – CH = CH – CH3
2-hexeno (hexeno-2 ou hex-2-eno)
CH3 – CH2 – CH = CH – CH2 – CH3
3-hexeno (hexeno-3 ou hex-3-eno)
CH3 – CH = CH – CH2 – CH2 – CH3
2-hexeno (hexeno-2 ou hex-2-eno)
H2C= CH – CH2 – CH2 – CH2 – CH3
1-hexeno (hexeno-1 ou hex-1-eno)
Veja que fui mudando a dupla de lugar na cadeia, mas só obtivemos 3 diferentes
compostos. Portanto, cuidado para fazer a numeração corretamente. É apenas uma
questão de treino.
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Observe na tabela abaixo a relação do número de átomos de carbono em relação ao
número de átomos de hidrogênio:
FÓRMULA
Nº
MOLECULAR
CARBONOS HIDROGÊNIOS
ETENO
C2H4
2
4
PROPENO
C3H6
3
6
1-BUTENO
C4H8
4
8
1-PENTENO
C5H10
5
10
1-HEXENO
C6H12
6
12
NOME
DE Nº
DE
Observe que o número de átomos de hidrogênio é sempre igual ao dobro do número
de átomos de carbono, ou seja, para n carbonos, o número de hidrogênios será 2n.
Desta forma, deduzimos que a fórmula geral dos alcenos é CnH2n. Esta fórmula é
utilizada para determinar a fórmula molecular de qualquer alceno, desde que
tenhamos conhecimento do número de átomos de carbono ou hidrogênio.
c)
ALCINOS OU ALQUINOS
São hidrocarbonetos de cadeia aberta ou alifática e insaturada por uma tripla
ligação.
00000000000
Acetileno: constitui a chama obtida nos maçaricos que pode alcançar a temperatura
de 2800° C.
NOMENCLATURA
Basicamente se repetem os conceitos usados para alcenos. Com a devida
correção do intermediário.
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Exemplos:
Prefixo: ET (2 átomos de carbono)
Intermediário: IN (ligação tripla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: ET+IN+O = ETINO (acetileno = nomenclatura usual e muito usada)
Prefixo: PROP (3 átomos de carbono)
Intermediário: IN (ligação tripla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: PRO+IN+O = PROPINO
Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
00000000000
Intermediário: IN (ligação tripla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Localização da insaturação: entre carbono 1 e 2
Nome: 1-BUT+IN+O = 1-BUTINO = BUT-1-INO.
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Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
Intermediário: IN (ligação tripla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Localização da insaturação: entre carbono 2 e 3
Nome: 2-BUT+IN+O = 2-BUTINO = BUT-2-INO.
Observe na tabela abaixo a relação do número de átomos de carbono em relação ao
número de átomos de hidrogênio:
NOME
FÓRMULA
Nº
DE Nº
DE
MOLECULAR CARBONOS HIDROGÊNIOS
PROPINO
C3H4
3
4
1-BUTINO
C4H6
4
6
1-PENTINO
C5H8
5
8
1-HEXINO
C6H10
6
10
Observe que o número de átomos de hidrogênio é sempre igual ao dobro do número
de átomos de carbono menos 2 unidades, ou seja, para n carbonos, o número de
hidrogênios será 2n - 2.
Desta forma, deduzimos que a fórmula geral dos alcinos é CnH2n - 2. Esta fórmula é
utilizada para determinar a fórmula molecular de qualquer alcino, desde que
tenhamos conhecimento do número de átomos de carbono ou hidrogênio.
Observação
00000000000
Note que os compostos acima diferem entre si por um grupo (H2), por isso constituem
uma série de compostos denominados de isólogos. Porque apresentam o mesmo
numero de carbonos (iso) e diferem no numero de hidrogênios, aos pares.
d)
ALCADIENOS OU DIENOS
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São hidrocarbonetos de cadeia aberta e insaturada por duas ligações duplas.
Butadieno: constituinte de borrachas sintéticas.
NOMENCLATURA
Exemplos:
Prefixo: PROP (3 átomos de carbono)
Intermediário: DIEN (2 ligações duplas entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: PROP+DIEN+O = PROPADIENO
Agora usaremos a mesma ideia para localizar as duas duplas. Com uma
consideração: como temos duas duplas devemos numerar a cadeia e escolher o
sentido de numeração que dê a menor soma para as duas posições onde as duplas
forem encontradas na molécula.
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Prefixo: BUTA (4 átomos de carbono)
Intermediário: DIEN (2 ligações duplas entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
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Localização das insaturações: entre carbono 1 e 2 e entre 2 e 3
Nome: 1,2-BUTA+DIEN+O = 1,2-BUTADIENO (buta-1,2-dieno).
Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
Intermediário: DIEN (2 ligações duplas entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Localização das insaturações: entre carbono 1 e 2 e entre 3 e 4
Nome: 1,3-BUT+DIEN+O = 1,3-BUTADIENO (buta-1,3-dieno)
Observe na tabela abaixo a relação do número de átomos de carbono em relação ao
número de átomos de hidrogênio:
NOME
FÓRMULA
Nº
DE Nº
DE
MOLECULAR CARBONOS HIDROGÊNIOS
PROPADIENO
C3H4
3
4
1,2-BUTADIENO
C4H6
4
6
1,3-PENTADIENO
C5H8
5
8
1,5-HEXADIENO
C6H10
6
10
00000000000
Observe que o número de átomos de hidrogênio é sempre igual ao dobro do número
de átomos de carbono menos 2 unidades, ou seja, para n carbonos, o número de
hidrogênios será 2n - 2.
Desta forma, deduzimos que a fórmula geral dos alcadienos é CnH2n - 2. Esta fórmula
é utilizada para determinar a fórmula molecular de qualquer alcadieno, desde que
tenhamos conhecimento do número de átomos de carbono ou hidrogênio. É
semelhante à fórmula geral dos alcinos.
CUIDADO: esta classificação que colocarei abaixo não é frequente em provas, mas
é importante que você tenha visto tais situações para não ser surpreendido:
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Os alcadienos são classificados em função da posição das duas duplas ligações
em:

Alcadienos de duplas acumuladas ou condensadas, quando elas são
consecutivas:
H2C = C = CH2
Propadieno

Alcadienos de duplas conjugadas, quando elas estão separadas por uma
ligação simples:
H2C = CH – CH = CH2
1,3-butadieno

Alcadienos de duplas isoladas, quando elas estão separadas por mais de uma
ligação simples:
H2C = CH – CH2 – CH2 – CH = CH – CH3
1,5-heptadieno
e)
CICLOALCANOS, CICLOPARAFINAS OU CICLANOS
São hidrocarbonetos de cadeia fechada do tipo alicíclica saturada. Para diferenciá00000000000
los dos alcanos (cadeia aberta) usaremos o prefixo CICLO antes do nome. Não é esta
a única diferença. Como os carbonos se ligam para fechar o ciclo estes compostos
terão SEMPRE dois hidrogênios a menos que os alcanos correspondentes.
As estruturas dos cicloalcanos algumas vezes são desenhadas como polígonos
simples nos quais cada vértice do polígono representa um grupo CH2. Por exemplo:
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Cicloehano
ciclopentano
ciclobutano
ciclopropano
Ciclopropano: anestésico potente.
NOMENCLATURA
Exemplos:
Prefixo: PROP (3 átomos de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO PROP+AN+O = CICLOPROPANO
00000000000
Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO BUT+AN+O = CICLOBUTANO
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Prefixo: PENT (5 átomos de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO PENT+AN+O = CICLOPENTANO
Prefixo: HEX (6 átomos de carbono)
Intermediário: AN (ligação simples entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO HEX+AN+O = CICLOHEXANO
Observe na tabela abaixo a relação do número de átomos de carbono em relação ao
número de átomos de hidrogênio:
NOME
FÓRMULA
Nº
DE Nº
DE
MOLECULAR CARBONOS HIDROGÊNIOS
00000000000
CICLOPROPANO C3H6
3
6
CICLOBUTANO
4
8
CICLOPENTANO C5H10
5
10
CICLOHEXANO
6
12
C4H8
C6H12
Observe que o número de átomos de hidrogênio é sempre igual ao dobro do número
de átomos de carbono, ou seja, para n carbonos, o número de hidrogênios será 2n.
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Desta forma, deduzimos que a fórmula geral dos cicloalcanos é CnH2n. Esta fórmula
é utilizada para determinar a fórmula molecular de qualquer cicloalcano, desde que
tenhamos conhecimento do número de átomos de carbono ou hidrogênio. É
semelhante à fórmula geral dos alcenos.
f)
CICLOALCENOS, CICLOALQUENOS OU CICLENOS
São hidrocarbonetos de cadeia fechada do tipo alicíclica insaturada por uma ligação
dupla.
MCP (metil ciclopropeno): conservante de flores, pois, inibe a ação do etileno,
facilitando o transporte e comercialização.
NOMENCLATURA
Exemplos:
00000000000
Prefixo: PROP (3 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO PROP+EN+O = CICLOPROPENO
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Prefixo: BUT (4 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO BUT+EN+O = CICLOBUTENO
Prefixo: PENT (5 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO PENT+EN+O = CICLOPENTENO
00000000000
Prefixo: HEX (6 átomos de carbono)
Intermediário: EN (ligação dupla entre carbonos)
Sufixo: O (função: hidrocarboneto)
Nome: CICLO HEX+EN+O = CICLOHEXENO
Observe na tabela abaixo a relação do número de átomos de carbono em relação ao
número de átomos de hidrogênio:
NOME
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FÓRMULA
Nº
DE Nº
DE
MOLECULAR
CARBONOS HIDROGÊNIOS
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CICLOPROPENO
C3H4
3
4
CICLOBUTENO
C4H6
4
6
CICLOPENTENO
C5H8
5
8
CICLOHEXENO
C6H10
6
10
Observe que o número de átomos de hidrogênio é sempre igual ao dobro do número
de átomos de carbono menos 2 unidades, ou seja, para n carbonos, o número de
hidrogênios será 2n - 2.
Desta forma, deduzimos que a fórmula geral dos cicloalcenos é CnH2n
- 2.
Esta
fórmula é utilizada para determinar a fórmula molecular de qualquer cicloalceno,
desde que tenhamos conhecimento do número de átomos de carbono ou hidrogênio.
É semelhante à fórmula geral dos alcinos.
g)
AROMÁTICOS (MUITA ATENÇÃO COM ESTES CAMARADINHAS)
São hidrocarbonetos que apresentam pelo menos um anel benzênico em sua
estrutura.
1. NOMENCLATURA
Não possuem fórmula geral e sua nomenclatura não segue as regras utilizadas nos
outros hidrocarbonetos.
00000000000
Fumaça do cigarro: rica em compostos aromáticos cancerígenos tais como benzeno,
benzopireno,antraceno, fenatreno, tolueno entre outros.
Veja alguns exemplos:
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2. Estrutura e estabilidade do benzeno
O mais comum dos compostos aromáticos é o benzeno. Sua estrutura, descrita
abaixo com as possíveis representações, é um anel com seis átomos de carbono e
três duplas ligações conjugadas. Essa estrutura é plana, pois só existem carbonos
sp2 (geometria trigonal plana), e o ângulo de ligação entre eles é de 120 o. Além disso,
as ligações entre os carbonos no anel aromático têm o mesmo tamanho, sendo
intermediárias entre uma ligação simples e uma ligação dupla. A representação do
anel aromático com um círculo no meio indica a ocorrência do fenômeno da
ressonância, isto é, os elétrons são deslocalizados. No anel isto ocorre provavelmente
pela ação das ligações sigma, que, por estarem muito comprimidas, forçam as
ligações pi a se deslocarem ciclicamente pelo anel, permitindo uma maior distensão
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destas ligações. Por ser um anel de duplas conjugadas, as nuvens pi no benzeno
assumem um aspecto contínuo.
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Essa estrutura foi proposta em 1865 pelo químico alemão Friedrich August Kekulé e
até hoje é aceita pelos químicos de todo o mundo. Chegou-se a essa estrutura a partir
de vários experimentos, dentre os quais se obteve três isômeros de um mesmo
produto, quando se substituiu dois dos hidrogênios do anel benzênico. A estrutura de
Kekulé, portanto, explica satisfatoriamente os fatos verificados. Veja abaixo os
isômeros obtidos na substituição de dois hidrogênios por dois átomos de bromo:
Os calores de hidrogenação e combustão do benzeno são mais baixos do que seria
de esperar. Calor de hidrogenação é a quantidade de calor que se liberta quando se
hidrogena um mol de um composto insaturado. Na maioria dos casos observa-se o
valor de 28-30 kcal/mol para cada ligação dupla do composto. Veja abaixo os calores
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de hidrogenação de alguns compostos:
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Perceba que a ruptura da dupla ligação no ciclohexeno forneceu 28,6 kcal/mol. No
ciclohexadieno o valor obtido foi bem próximo do esperado, ou seja, 2 x -28,6.
Deveríamos supor então que, no benzeno, seria liberado uma quantidade de calor
equivalente a três duplas ligações, ou seja, 85,8 kcal/mol. Mas não é o que se verifica
na prática. O benzeno fornece 49,8 kcal/mol, isto é, um valor muito menor. Esse fato
nos indica que o benzeno deve possuir menos energia interna, sendo, por isso, mais
estável.
Os compostos insaturados geralmente sofrem reações de adição, nas quais a dupla
ligação se rompe e duas ligações sigma são formadas. Já o benzeno e outros anéis
aromáticos dão preferência às reações de substituição eletrofílica, nas quais dois
ligantes são substituídos por outros e a o sistema aromático de duplas ligações
permanece intacto. Isso confirma a excepcional estabilidade do benzeno.
3. Propriedades físicas
Como compostos de baixa polaridade, apresentam basicamente as mesmas
características dos demais hidrocarbonetos. Os pontos de fusão dos aromáticos
relativamente mais elevados que os equivalentes alicíclicos, devido ao fato de as
moléculas aromáticas serem planas, o que permite uma melhor interação
intermolecular. Em um dialquil-benzeno, os isômeros apresentam pontos de fusão
diferentes. Verifica-se experimentalmente que os pontos de fusão dos derivados
crescem na seguinte ordem: orto < meta < para. Esse fato constitui um caso particular
do efeito da simetria molecular sobre as forças cristalinas. Quanto mais elevada for a
simetria de um composto, tanto melhor será a ordenação segundo uma rede cristalina
e por isso tanto mais alto será o ponto de fusão e mais baixa será a solubilidade.
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4. Métodos de obtenção
O alcatrão da hulha é a melhor fonte natural de compostos aromáticos. A hulha é uma
variedade do carvão mineral, e pode ser destilada em retortas especiais, produzindo
três frações:
A.1. Hidrocarbonetos ramificados
O que são hidrocarbonetos ramificados?
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São compostos que apresentam carbono terciário em sua cadeia. Ocorre a
presença de um radical ligado à cadeia carbônica principal.
Mas o que é um radical? Como são formados? Quais seus nomes? Como se faz
o nome destes compostos?
Calma, meu caro aluno. Iremos ver cada uma destas dúvidas a partir de agora.
RADICAIS
Considere uma molécula genérica do tipo XY, onde os átomos estão ligados entre si
por uma ligação covalente, isto é, por um compartilhamento de elétrons, ligação mais
comum nos compostos orgânicos.
Se fornecermos uma determinada quantidade de energia à ligação covalente, esta
poderá ser quebrada (cisão) de duas formas diferentes:
1º) CISÃO HOMOLÍTICA (HOMÓLISE)
Neste caso a quebra da ligação faz com que cada átomo fique com um dos elétrons
do par eletrônico que estava sendo compartilhado.
Note que na cisão homolítica os átomos ficam com elétrons livres, isto é, não
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compartilhados, originando espécies químicas muito reativas denominadas de
radicais livres, que podem ser representados por um traço (X- ou Y-).
2º) CISÃO HETEROLÍTICA OU HETERÓLISE
Neste caso a quebra da ligação faz com que um dos átomos fique com o par eletrônico
que estava sendo compartilhado.
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Observe que na cisão heterolítica o átomo X perdeu elétrons transformando-se no íon
cátion e o átomo Y ganhou um elétron transformando-se no íon ânion.
RADICAIS ORGÂNICOS
Os radicais orgânicos são obtidos através de uma cisão homolítica da ligação
entre carbono e hidrogênio. A nomenclatura dos radicais orgânicos é caracterizada
pelo sufixo IL (no início do nome) ou ILA (ao final do nome), precedidos do prefixo
que indica a quantidade de átomo de carbono. Os radicais provenientes dos alcanos
são denominados de alquilas e os provenientes dos aromáticos são denominados
de arila.
Exemplos: (os mais importantes: de 1 a 3 carbonos. Os demais aparecem de vez em
quando. Então, não se assuste muito com os outros). Vejam que eles derivam de um
alcano, ou mesmo, de outros hidrocarbonetos.
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Daqui pra frente, quanto mais você souber é LUCRO !
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MUITO CUIDADO COM OS DOIS ABAIXO. O radical do benzeno é Fenil e do
metilbenzeno é benzil (não vá confundir benzeno originando benzil. O fenil é um
radical importante. Então, guarde bem a carinha dele: o anel aromático)
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NOMENCLATURA DE HIDROCARBONETOS RAMIFICADOS
a)
HIDROCARBONETOS ALIFÁTICOS SATURADOS.
REGRAS DE NOMENCLATURA SEGUNDO A IUPAC.
Teremos algumas novas regras a serem adicionadas ao seu conhecimento já
adquirido no estudo dos hidrocarbonetos não ramificados. É de grande
importância seguir à risca tais regras.
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1º) Determinar a cadeia principal.
Esta é a principal coisa a ser feita. Se você errar a escolha da cadeia irá errar o
nome do composto, mesmo acertando os demais passos. Portanto, muita
atenção a esta etapa.
O que é a cadeia principal? Para os compostos saturados temos o seguinte
conceito:
Cadeia principal é a maior sequência de átomos de carbono, que não estão
necessariamente representados em linha reta. Caso existam duas sequências de
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átomos de carbono, utiliza-se como cadeia principal a que possuir maior número de
ramificações.
Vejamos a estrutura abaixo. E tentaremos encontrar a cadeia principal:
Escrevi desta forma pra que você ache difícil fazer a escolha. Depois veremos casos
mais didáticos.
Para tentar facilitar sua escolha darei uma dica importante que ajudará a acelerar sua
escolha: marque na estrutura os carbonos ramificados. E a partir deles voce escolherá
o “ramo” que levará à maior cadeia. Faremos um contorno sobre a cadeia principal.
Vejamos como fazer isto:
Agora vamos fazer uma análise rápida:
- no carbono assinalado em vermelho à esquerda, se você “subir” ou “descer” terá a
mesma quantidade de carbonos: UM. Portanto, tanto faz subir ou descer;
- no carbono assinalado em vermelho à direita, se voce “subir” terá UM carbono e se
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“descer” terá DOIS carbonos. Portanto, deveremos ter a maior sequencia. Logo,
deveremos “descer” para obter a maior sequencia carbônica. Desta análise resultará
a seguinte cadeia principal:
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Os carbonos que ficaram fora desta sequencia serão constituintes dos radicais. Basta
seguir as regras e determinar o nome oficial. Veremos abaixo vários exemplos. Mas
é muito importante que você treine muito pra ter grande facilidade. Você verá que é
bem simples, apesar de se obter nomes enormes e horrendos.
Vamos escolher novamente a cadeia principal? Essa eu vou tentar dificultar ainda
mais:
Pois bem. Escolha sua cadeia antes de ver o resultado que passarei…tempo !
Pronto. Já escolheu? Voce chegou a esta cadeia abaixo? Ela apresenta 10 átomos
de carbono e os radicais metil, isopropil e secbutil.
Se você escolheu a cadeia acima voce ERROU. Por que? Porque devemos escolher
a maior sequencia carbônica ininterrupta. Voce alegará que esta é a maior sequencia.
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Porem, a regra diz que em caso de empate, deve-se optar pela sequencia mais
ramificada possível. Então, veja esta situação:
Ela apresenta 10 átomos de carbono (igual à outra), porém, apresenta 3 radicais metil,
um radical etil e um radical propil. Maior número de radicais. E observe que os radicais
resultantes desta escolha além de mais numerosos são estruturalmente mais simples.
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Vejamos o exemplo abaixo:
1º passo: escolhi a cadeia principal. Neste caso foi a reta (em vermelho).
2º) Reconhecer os radicais orgânicos correspondentes às ramificações e
nomeá-los.
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3º) NUMERAR A CADEIA PRINCIPAL.
A numeração deve iniciar da extremidade da cadeia que permita dar às ramificações
os menores números possíveis. Soma das posições segundo a numeração abaixo: 3
+ 4 + 5 = 12.
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Observe que se você numerar no sentido contrário a soma das posições dos radicais
será maior: 4 + 5 + 6 = 15.
4º) INDICAR A POSIÇÃO DOS RADICAIS
Se houver dois ou mais radicais iguais, usar os prefixos di, tri, tetra, etc, para indicar
a quantidade. Os nomes dos radicais são separados por hífen.
Quando houver dois ou mais tipos de radicais diferentes, seus nomes podem ser
escritos de duas maneiras:
Pela ordem de complexidade, crescente dos radicais;
Pela ordem alfabética (notação recomendada pela IUPAC).
5º) ESCREVER O NOME DO HIDROCARBONETO CORRESPONDENTE À
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CADEIA PRINCIPAL.
Veja como fica o nome do composto citado nos exemplos acima:
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Cadeia principal: octano (8 átomos de carbono e todas as ligaçoes simples).
Radicais: metil, n-propil, etil
Posições (menores valores): metil = 3, n-propil = 4, etil = 5
Nome do composto por ordem de complexidade:
3-metil-5-etil-4-n-propil-octano
Nome do composto por ordem alfabética (IUPAC):
5-etil-3-metil-4-n-propil-octano.
b)
HIDROCARBONETOS ALIFÁTICOS INSATURADOS
Quanto às regras de nomenclatura, a única diferença em relação aos alcanos é que
as insaturações devem, obrigatoriamente, fazer parte da cadeia principal e receber
os menores valores possíveis.
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ALCENOS
A cadeia principal deve conter a dupla ligação dupla e apresentar o maior número de
átomos de carbono possível.
Exemplo:
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A numeração da cadeia leva em conta apenas a posição da dupla (menor número
possível). Devemos buscar a maior sequencia carbônica possível. Não importa a
posição dos radicais se os números para a dupla forem diferentes.
Cadeia principal: 1-hepteno (7 átomos de carbono e uma ligação dupla)
Radicais: isopropil, etil, metil, metil (dimetil)
Posições (menores valores): iso-propil = 3, etil = 4, metil = 5, metil = 6
Nome do composto por ordem de complexidade:
5,6-dimetil-4-etil-3-isopropil-1-hepteno
Nome do composto por ordem alfabética (IUPAC):
4-etil-5,6-dimetil-3-isopropil-1-hepteno
4-etil-5,6-dimetil-3-isopropil-hept-1-eno
ALCINOS
A cadeia principal deve conter a tripla ligação tripla e apresentar o maior número de
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átomos de carbono possível. Mesmo caso dos alcenos acima.
Exemplo:
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Cadeia principal: 2-octino (8 átomos de carbono e uma ligação tripla)
Radicais: metil e terc-butil.
Posições: metil = 4, terc-butil = 5
Nome do composto por ordem de complexidade:
4-metil-5-terc-butil-2-octino
Nome do composto por ordem alfabética (IUPAC):
5-terc-butil-4-metil-2-octino
5-terc-butil-4-metil-oct-2-ino
ALCADIENOS
A cadeia principal deve conter as duas duplas ligações característica dos alcadienos
e apresentar o maior número de átomos de carbono possível. Fique atento para
numerar a cadeia corretamente analisando a soma das posições das DUPLAS.
Exemplo:
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Cadeia principal: 1,4-hexadieno (6 átomos de carbono)
Radicais: etil e n-propil.
Posições: etil = 2, n-propil = 4
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Nome do composto por ordem de complexidade:
2-etil-4-n-propil-1,4-hexadieno
Nome do composto por ordem alfabética (IUPAC):
2-etil-4-n-propil-1,4-hexadieno
2-etil-4-n-propil-hexa-1,4-dieno
HIDROCARBONETOS CÍCLICOS
Nos hidrocarbonetos cíclicos é considerada cadeia principal aquela que apresenta o
ciclo ou anel.
CICLOALCANOS
A nomenclatura da cadeia principal é feita de acordo com as regras utilizadas para os
cicloalcanos.
a) Com um radical: citar o nome do radical sem a necessidade de indicar a posição
e o nome da cadeia.
b) Com mais de um radical: a numeração da cadeia se inicia a partir da ramificação
mais simples e segue-se o sentido horário ou anti-horário, de maneira a se respeitar
a regra dos menores números. No nome do composto as ramificações devem ser
citadas em ordem alfabética.
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CICLOALCENOS
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A nomenclatura da cadeia principal deve ser iniciada sempre por um dos carbonos da
dupla ligação, de modo que ela fique localizada entre os carbonos 1 e 2. O sentido da
numeração é determinado pela regra dos menores números. No nome do composto
as ramificações devem ser citadas em ordem alfabética.
AROMÁTICOS
Os aromáticos são considerados como derivados do benzeno. Nos aromáticos de um
único anel benzênico, havendo apenas um radical, não é preciso numeração.
Havendo dois ou mais radicais no benzeno, a numeração deve seguir o sentido dos
menores números.
Exemplos:
Quando existirem dois radicais no benzeno, só haverá três posições possíveis: 1 e 2
(prefixo orto), 1 e 3 (prefixo meta) e 1 e 4 (prefixo para).
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Quando uma molécula de naftaleno possui um radical, este pode ocupar duas
posições diferentes: alfa e beta. (cai pouco nas provas)
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QUESTÃO COMENTADA
TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR - CESGRANRIO 2012. O
número de átomos de hidrogênio presentes no hidrocarboneto 3,5-dimetil-5-etil-3octeno é igual a:
(A) 23
(B) 24
(C) 25
(D) 26
(E) 27
UMA DICA MUITO IMPORTANTE: em um hidrocarboneto o número de
hidrogênios não pode ser ímpar. Só com esta observação você eliminaria 3
alternativas (A, C e E). Se você não soubesse mais nada, teria 50% de chances
de acertar, chutando. Mas, não é este o objetivo deste curso. Isto seria uma
última opção.
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Lembra-se do comentário que fiz sobre as fórmulas gerais dos grupos de
hidrocarbonetos? Vamos fazer uma questão sem ter que fazer a fórmula
estrutural (e perder muitos minutos durante a prova).
Veja o nome do composto: 3,5-dimetil-5-etil-3-octeno
O que significa dimetil? Significa ter no composto 2 carbonos (duas vezes met)
O que significa etil? Significa ter no composto 2 carbonos.
O significa oct? Significa ter na cadeia principal 8 carbonos.
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O significa o intermediário “ENO”? Significa que o composto tem uma dupla ligação
ente os carbonos. Portanto, é um alceno. E se você memorizou em alcenos o número
de hidrogênios corresponde ao dobro do número de carbonos. Portanto, temos 2 + 2
+ 8 = 12 carbonos. Logo, teremos 24 átomos de hidrogênio. Esta é a formula: C12H24.
Alternativa B.
Então, meu caro amigo. Estas dicas você não encontra em materiais didáticos
convencionais. Mas encontra aqui. Estas e outras dicas, no transcorrer do
curso.
Variações nas temperaturas de fusão e de ebulição de hidrocarbonetos:
aumento da cadeia carbônica, presença de ramificações.
Relação do ponto de ebulição e massa molecular
Fórmula
Fórmula estrutural
Nome
molecular
Ponto
ebulição
CH4
CH4
Metano
-161
C2H6
CH3CH3
Etano
-89
C3H8
CH3CH2CH3
Propano
-44
C4H10
CH3CH2CH2CH3
Butano
-0,5
C5H12
CH3CH2CH2CH2CH3
Pentano
36
C6H14
CH3CH2CH2CH2CH2CH3
Hexano
68
C7H16
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH3
Heptano
98
C8H18
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
Octano
125
C9H20
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3
Nonano
151
C10H22 CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH3 Decano
174
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- PF e PE.
Na comparação entre moléculas apolares, os pontos de fusão e ebulição aumentam
com a massa molecular. Se duas moléculas apolares têm a mesma massa molecular,
quanto mais ramificada a cadeia menores as temperaturas de fusão e de ebulição.
As variações dessas propriedades físicas podem ser explicadas através das forças
intermoleculares.
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Fatores que influenciam no Ponto de Ebulição
Massa molar
Maior massa
Maior temperatura de ebulição
Para moléculas de mesma força intermolecular
Superfície de contato
Maior a cadeia carbônica
Maior superfície
Maior número de interações ao longo da cadeia
Maior temperatura de ebulição
Ramificações
Maior número de ramificações
Menor superfície
Menor número de interações ao longo da cadeia
Menor temperatura de ebulição
Para moléculas de mesma interação intermolecular e massas molares próximas.
Para finalizar o estudo de hidrocarbonetos vou passar um esquema prático para
determinar geometria, hibridização, ângulo de ligação, etc. para compostos
orgânicos.
Sou professor de química há 23 anos e creio que este assunto é muito pouco
interessante para o aluno, porque ele tem que imaginar planos espaciais e muitas
00000000000
vezes não entende a matéria.
Como você já estudou o assunto em algum momento da vida deve lembrar se era
chato ou interessante. Mas, vou resolver sem perder muito tempo com um assunto
que pode se facilmente aprendido com um esquema.
Vamos relembrar alguns pontos importantes:
Quantas ligações deve fazer o átomo de carbono? Como estas eram classificadas
segundo os orbitais atômicos empregados na ligação? Veja abaixo, sem mais teorias:
- entre 2 carbonos só ocorre UMA ligação simples. Caso tenham mais ligações
(chamada de ligação sigma, ), as demais serão chamadas de pi, . Veja o esquema
abaixo:
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Exemplo:
Para saber o tipo de hibridização do carbono (s1p3; s1p2 ou s1p1. Acho que você
nunca viu escrito assim), basta contar quantas ligações sigmas existem ao redor do
carbono que você está analisando e a soma dos números tem que se igualar à soma
dos números da hibridização: s1px. Veja que 1 + x deve ser igual ao numero de
ligações simples.
Vou dar um exemplo. Depois, você treina para os demais casos.
- Nos carbonos 1 e 2: temos 3 ligações sigma. Portanto, os números em vermelho
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devem dar 3: logo, ambos terão hibridização s1p2.
- Nos carbonos 3 e 4: temos 4 ligações sigma (contar as duas com os hidrogênios,
que estão “escondidas”). Portanto, os números em vermelho devem dar 4: logo,
ambos terão hibridização s1p3.
A tabela abaixo traz um resumo com importantes informações que devem ser
bem analisadas porque ajudarão a entender vários aspectos da química
orgânica.
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Tipo
de Ligações
Hibridizaçã Geometri Ângulo
ligação
estabelecid o
a
do entre
entre C
as
carbono
Exempl
as o
ligações
4
sp3
tetraedro
109º28’
1 lig. dupla
3e1
sp2
trigonal
120º
H2C = O
1 lig.tripla
2e2
sp
linear
180º
H–CN
2 lig. duplas
2e2
sp
linear
180º
O = C =
4
CH4
lig.simples
O
QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS:
(PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÃO JÚNIOR- CESGRANRIO/2012). Alcano
é um tipo de hidrocarboneto que apresenta cadeia aberta e saturada, além de
possuir apenas ligações simples. Qual a fórmula molecular de um alcano com
12 átomos de carbono?
(A) C12H8
(B) C12H36
(C) C12H26
(D) C12H24
(E) C12H12
RESOLUÇÃO:
A fórmula geral de alcanos é CnH2n + 2
Substituindo n=12, teremos 2.12 + 2 = 26
00000000000
Logo, a fórmula será C12H26
Resposta: “C”.
(PM JOÃO MONLEVADE - TÉCNICO QUÍMICO – CONSULPLAN/2011). O metanol
(H3COH), incolor, altamente polar e tóxico, pode ser usado como matéria-prima
para outras várias substâncias, como combustíveis de carros de corrida. Quais
os tipos de ligação covalente aparecem nos átomos de carbono desse álcool?
A) 4 ligações , hibridização sp3
B) 3 ligações
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e 1 ligação
, hibridização sp3
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C) 5 ligações , hibridização sp3 e sp2
D) 4 ligações
e ligação
, com hibridização sp2
E) 5 ligações , hibridização sp3
RESOLUÇÃO:
No metanol todas as 4 ligações são simples e como o carbono só faz ligações
simples a hibridização é sp3.
Resposta: “A”.
(MINISTÉRIO DA AGRICULTURA – QUÍMICO – CONSULPLAN/2014). Quantos
carbonos estão com seus orbitais hibridizados no tipo sp3 no composto
apresentado?
A) 1.
B) 2.
C) 3.
D) 4.
RESOLUÇÃO:
A hibridização sp3 para o carbono é característica para quatro ligações
simples, ou seja: carbono saturado. No caso, os dois carbonos das
extremidades.
Resposta: “B”.
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B. OUTRAS COMPOSTOS DE DIFERENTES FUNÇÕES ORGÂNICAS
B.1. FUNÇÕES OXIGENADAS
São várias as funções oxigendas. Temos grupos funcionais com um átomo de
oxigênio ou mias, com cadeia heterogênea ou não, com insaturação no
composto ou não. Por isto, vamos estudar as funções que apresentem certas
ssemelhanças.
Vejamos:

Funções oxigenadas
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A substituição de um átomo de H de um hidrocarboneto por um radical hidroxila (OH)
pode gerar três funções distintas: álcool, enol e fenol.
ÁLCOOL
Álcoois são compostos orgânicos derivados dos hidrocarbonetos pela substituição
de hidrogênio de carbono saturado por –OH, a hidroxila. É obrigatório que o carbono
em que se localiza a hidroxila seja saturado.
Exemplos
Classificação dos álcoois
Podem-se classificar os álcoois de acordo com o número de hidroxilas por moléculas:
número de OH
1 OH
2 OH
muitos OH
Classificação
monoálcool
Diálcool
poliálcool
Exemplo
00000000000
Os monoálcoois podem ainda ser classificados em função do tipo de carbono em que
a hidroxila está ligada:
OH ligado a
C primário
Classificação
álcool Primário álcool Secundário
Exemplo
H3C - OH
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C secundário
C terciário
álcool terciário
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Nomenclatura IUPAC
A nomenclatura dos álcoois segue as mesmas regras estabelecidas para os
hidrocarbonetos, com a diferença que agora o sufixo é OL para indicar o grupo
funcional –OH e a posição da hidroxila deve ser indicada, sempre que necessário
(geralmente a partir de 3 carbonos). Quando houver alguma ramificação ou
insaturação as posições destas também devem ser indicadas, mas a numeração da
cadeia deve ser feita de forma a se obter o menor número para a hidroxila. A hidroxila
também deve estar sempre na cadeia principal.
Metanol
É um líquido incolor, altamente polar, de perigoso manuseio por atacar
irreversivelmente o nervo óptico, causando cegueira. É usado como combustível –
inclusive de aviões e de carros da Fórmula Indy–, anticongelante, solvente e
desidratante do gás natural. É conhecido por álcool da madeira (espírito da madeira).
Etanol
É um líquido incolor, volátil, é inflamável e possui toxidez moderada. É usado como
solvente, combustível, em bebidas alcoólicas, na indústria farmacêutica e cosmética.
Forma-se na fermentação alcoólica de açúcares, sendo obtido através da destilação
fracionada (espírito do vinho).
Para os álcoois de cadeias carbônicas com 3 ou mais carbonos, devemos indicar a
posição da hidroxila, numerando a cadeia carbônica a partir da extremidade mais
próxima do grupo funcional.
00000000000
UMA DICA: não teremos duas hidroxilas em um mesmo átomo de carbono. Caso isto
ocorra o composto será instável e sofrerá desidratação, gerando aldeído ou cetona.
Portanto, não coloque duas hidroxilas no mesmo carbono.
Exemplo
Observações
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Para a numeração das cadeias carbônicas dos álcoois deve-se iniciar pela
extremidade mais próxima da característica mais importante dos compostos, na
ordem:
Prioridade:
Grupo Funcional > Insaturação > Radical
Exemplo:
Nomenclatura Usual
Iniciamos com a palavra álcool seguida do nome do radical ligado à hidroxila com a
terminação ico.
Exemplos
O que é importante saber sobre os álcoois?
- A ligação O – H é polar, logo os álcoois são muitos mais solúveis que os
hidrocarbonetos em solventes polares como a água.
- O grupo funcional OH pode participar também na ligação de hidrogênio. Como
resultado, os pontos de ebulição dos álcoois são muito mais que dos seus alcanos
00000000000
correspondentes.
- Muitos álcoois polihidroxílicos (aqueles que contem mais de um grupo OH) são
conhecidos.
-O 1,2-etanodiol (etilenoglicol, HOCH2CH2OH) é o principal ingrediente dos
anticongelantes dos veículos automotivos.
- a glicerina ou glicerol (1,2,3-propanotriol, HOCH2CH(OH)CH2OH) é um líquido
viscoso que se dissolve rapidamente em água e é muito usado como amaciante (pois
retém a umidade, devido ao fato de fazer várias interações por pontes de hidrogênio
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com a água)de pele em preparações cosméticas. É usada também em alimentos,
para mantê-los úmidos.
FENOL
São compostos que apresentam pelo menos um –OH ligado diretamente ao núcleo
benzênico.
Exemplos
Nomenclatura IUPAC
É utilizado o prefixo hidróxi, seguido da terminação benzeno. Caso existam
ramificações no núcleo benzênico, a numeração inicia-se na hidroxila e segue o
sentido dos menores números.
Exemplos
00000000000
Fenóis apresentam propriedades físico-químicas como ponto de fusão, ponto de
ebulição e solubilidade fortemente influenciadas pela presença do grupamento
hidroxila, capaz de formar ligações de hidrogênio. Assim, como esperado, fenóis
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possuem ponto de fusão e de ebulição, bem como solubilidade em água, maiores que
os hidrocarbonetos aromáticos correspondentes:
Nome
Estrutura
Fenol
Ponto de
Ponto
de
Solubilidade
Fusão (oC) Ebulição (oC) em água
40-42
182
8,3
Benzeno
5,5
80
0,017
o-Cresol
32-34
191
2,5
Tolueno
-93
111
0,053
a-Naftol
95-96
278-280
0,087
00000000000
b-Naftol
122-123
285-286
0,074
Naftaleno
80-82
218
0,003
Classificação dos fenóis
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Os fenóis podem ser classificados de acordo com o número de hidroxilas em três
diferentes tipos:
- monofenóis: compostos que possuem apenas uma hidroxila na molécula;
- difenóis: apresentam duas hidroxilas na estrutura molecular;
- trifenóis: três hidroxilas na molécula.
Propriedades Gerais dos fenóis
- Geralmente os fenóis são sólidos, cristalinos, tóxicos, cáusticos e pouco solúveis
em água.
- A solubilidade dos fenóis em soluções alcalinas é muito grande, já na água é
menor e em alguns casos chega a ser insolúvel.
- Na natureza os fenóis são retirados do alcatrão da hulha (tipo de carvão).
- Usados para fabricar resinas, explosivos e corantes, entre outras aplicações.
- A propriedade antisséptica de fenóis é explicada pela ação bactericida. Aliás, essa
é uma importante característica dos fenóis que causou uma revolução no ano de
1870. O fenol foi usado como antisséptico naquele ano e permitiu salvar muitos
pacientes com infecção pós-operatória, com isso se tornou o primeiro antisséptico a
entrar no mercado.
- Os fenóis apresentam caráter ácido, tanto que também é conhecido pela
denominação de ácido fênico. Podemos afirmar que são mais ácidos que os álcoois
(estes não são ácidos). Essa característica é em razão do caráter da hidroxila
presente nos fenóis sofrer certa ionização em meio aquoso (isto não ocorre com os
álcoois, apesar destes terem hidroxila assim como os fenóis. A diferença se dá devido
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ao anel aromático).
Entretanto, fenóis são ácidos mais fracos que ácidos carboxílicos (que
estudaremos adiante):
Estrutura
Nome
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Fenol
Ácido
benzóico
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pKa
9,89
4,19
OBS: quanto menor o pKa maior a acidez.
Observação
Este composto não é fenol e sim um álcool, pois o grupo – OH encontra-se ligado a
carbono fora do anel benzênico. O composto é denominado fenilmetanol ou álcool
benzílico.

ENOL (ENOL => EN= dupla; OL= hidroxila)
ENÓIS são compostos derivados dos hidrocarbonetos pela substituição de átomo de
H , de carbono de dupla ligação, excetuando-se as do núcleo aromático, por igual
número de hidroxilas (- OH). Os enóis são compostos instáveis que só existem em
solução, em equilíbrio dinâmico com aldeído ou cetona. Na nomenclatura oficial, a
terminação é ol.
Exemplos:
00000000000
Cuidado: não confunda o composto abaixo como sendo um ENOL
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ÉTERES
São compostos em que o oxigênio está ligado a dois radicais orgânicos. São,
usualmente, produzidos pela desidratação intermolecular de moléculas de álcool.
Seu grupo funcional é um átomo de oxigênio ente carbonos (oxi-ponte). Têm fórmula
geral R – O – R ou R – O – Ar ou Ar – O – Ar, podendo os radicais serem ou não
iguais entre si.
Se os dois radicais ligados ao oxigênio forem iguais, teremos éteres simétricos; caso
contrário, éteres assimétricos (isto não tem nenhuma importância mas ajudará a
entender a nomenclatura destes éteres).
Exemplos
Nomenclatura IUPAC
O menor grupo é acompanhado da terminação óxi, seguido do nome do
00000000000
hidrocarboneto correspondente ao grupo maior.
Exemplo
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Nomenclatura Usual
A palavra éter é seguida do radical menor, radical maior acompanhado da terminação
ílico. Caso o éter seja simétrico pode-se colocar apenas o nome do único grupo,
sem necessitar usar prefixo di.
Exemplos
H3C – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3
No caso acima o éter é assimétrico (grupos diferentes ligados ao oxigênio). Então,
devemos começar o nome de acordo com o menor grupo carbônico (não importa em
qual lado está o maior grupo). Ficaria: et + óxi + propano: etóxipropano.
Vamos estudar compostos que apresentam um átomo de oxigênio por grupo
funcional, porém, este se liga de forma INSATURADA ao carbono. Este
grupamento é chamado de carbonila (e os compostos são carbonílicos). As
duas funções são os aldeídos (carbonila em carbono primário: nos aldeídos está
ligado a pelo menos um átomo de hidrogênio, denominado aldoxila) e as cetonas
00000000000
(carbonila em carbono secundário: nas cetonas está ligado a dois átomos de
carbono). O carbono da carbonila é do tipo sp2.
Grupo carbonila
C
O
Aldeídos
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Os aldeídos entram na composição de perfumes, são responsáveis pela ressaca de
quem exagera na ingestão de bebidas alcoólicas e até podem ser utilizados na
conservação de peças anatômicas.
São compostos que apresentam o grupo funcional:
Exemplos:
Nomenclatura IUPAC
- A terminação do nome oficial é AL.
- A cadeia principal deve ser a mais longa possível que apresentar o grupo funcional.
- Para cadeias ramificadas ou insaturadas, devemos numerar pela extremidade que
contenha o grupo funcional. Este será sempre posição 1. E não precisa ser
mencionado no nome.
Exemplos
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Nomenclatura usual
Os aldeídos recebem o nome dos ácidos carboxílicos que eles dão origem.
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ALGUMAS CONSIDERAÇÕES GERAIS
- Podem ter um ou mais grupos funcionais. Assim, os classificamos em monoaldeídos
ou polialdeídos, dependendo do número de radicais aldoxila na molécula.
- Metanal e tanal são aldeídos são gasosos e apresentam cheiros desagradáveis.
- A partir do propanal os aldeídos são líquidos.
- Apenas os de massas molares bem elevadas são sólidos.
- Os aldeídos de baixas massas moleculares têm densidade menor que a da água e
são nela solúveis (devido polaridade do grupo aldoxila).
- Pode ter aldeído com cadeia cíclica desde que o carbono do grupo aldoxila não faça
parte do ciclo.
- MUITO CUIDADO COM A REPRESENTAÇÃO SIMPLIFICADA: RCHO.
- A desidrogenação dos álcoois é uma das formas utilizadas para se obter aldeído.
Principais aldeídos
- O metanal é usado como desinfetante, na conservação de peças anatômicas e de
cadáveres, além de ser utilizado na preparação de baquelita e medicamentos. O
formol é uma solução que contém 40% de metanal.
00000000000
- O propenal, também denominado acroleína, é um composto malcheiroso, que pode
ser sentido quando gordura é queimada. Ocorre a desidratação da glicerina
produzindo este aldeído.
Cetonas
São compostos que apresentam o grupo carbonila entre dois grupos orgânicos.
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Exemplos
Nomenclatura IUPAC
- A terminação é ONA.
A cadeia principal é a mais longa que possui a carbonila e a numeração é feita a partir
da extremidade mais próxima da carbonila.
Exemplos
Nomenclatura Usual
Menciona-se o radical menor, o radical maior, ligados à palavra carbonila, seguido da
terminação cetona.
Exemplos
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CONSIDERAÇÕES GERAIS
- AS MESMAS RELATIVAS A ALDEÍDOS.
- Pode haver cetona cíclica.
Principais cetonas
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ACETONA (O QUE INTERESSA SABER)
- A Acetona é muito empregada como solvente orgânico.
- É usada no preparo da pasta de cocaína.
- A venda é restrita a pequenos volumes ao cidadão comum (segundo a Lei).
- É volátil (evapora rapidamente. Os traficantes que manipulam a cocaína usam
lâmpadas incandescentes para que ela volatilize mais rapidamente).
- Cães farejadores a identificam com grande facilidade.
A seguir estudaremos as funções oxigenadas que contenham dois átomos de
oxigênio por cada grupo funcional. Estes átomos estão ligados a UM MESMO
ÁTOMO DE CARBONO. Se o grupamento estiver na extremidade da cadeia será
um ácido carboxílico. Senão, será um éster (não confundir com éter).
Ácidos carboxílicos (R– COOH)
São compostos que apresentam pelo menos um grupo carboxila (carbonila +
hidroxila).
00000000000
Exemplos
H
C
O
O
O
OH
Ácido fórmico
CH3 C
OH
Ácido acético
C 6H 5 C
OH
Ácido benzóico
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Inicia-se com a palavra ácido e a terminação utilizada é óico. A cadeia principal é a
mais longa e que possua a carboxila. Para cadeias ramificadas, devemos numerar a
partir do carbono da carboxila (e não precisa mencionar a posição 1).
Exemplos
Nomenclatura Usual
O nome usual para os ácidos é associado à sua origem ou a suas propriedades. Os
nomes comuns de muitos ácidos carboxílicos são baseados em suas origens
históricas ou ao seu odor exalado por quem os produz.
Exemplo 1:
Ácido fórmico. Este ácido fórmico é encontrado em certas espécies de formiga (daí
o nome), pinheiros e em certos frutos, como também, no suor e na urina, porém em
dosagem mínima. Tem aplicação nas indústrias de couro, lã e algodão.
Exemplo 2
00000000000
Ácido acético. O ácido acético ou ácido glacial é um líquido muito tóxico, de cheiro
penetrante e sabor azedo (do latim acetum). A 16,7 °C forma cristais com o aspecto
de gelo (de onde vem o nome glacial). É usado na preparação de perfumes, seda
artificial e vinagre.
Exemplo 3:
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- O ácido benzóico é usado como anti-séptico; por aumentar o fluxo urinário, é
também usado como diurético.
- O ácido salicílico (ácido 2-hidroxibenzóico) é usado como antipirético – reduz a febre
– e como analgésico – alivia a dor.
Veja o motivo dos nomes usuais não seguirem regras:
Nome oficial
Nome comercial
Origem do nome
Ácido metanóico
Ácido fórmico
Existe nas formigas
Ácido etanóico
Ácido acético
Formado
no
azedamento do vinho
Ácido propanóico
Ácido própiônico
gordura
Ácido butanóico
Ácido butírico
Encontrado
na
manteiga
Ácido pentanóico
Ácido valérico
Encontrado na planta
valeriana
Ácido hexanóico
Ácido capróico
Produzidos por cabras
e bodes
Ácido octanóico
Ácido caprílico
Produzidos por cabras
e bodes
Ácido decanóico
Ácido cáprico
00000000000
Produzidos por cabras
e bodes
Observação – Podem ser usadas também as letras gregas ao invés dos números; o
primeiro carbono após a carboxila recebe a letra .
Exemplo
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CONSIDERAÇÕES GERAIS
- Os monoácidos alifáticos saturados contendo até 9 átomos de C são líquidos e
solúveis em água.
- Com 10 ou mais átomos de C são sólidos, insolúveis em água e semelhantes a
ceras e graxas (daí o nome de ácidos graxos). São constituintes de óleos e gorduras
animais e vegetais.
- São ácidos fracos e são comumente usados em produtos de consumo.
- Importantes na fabricação de polímeros utilizados para fazer fibras, filmes e tintas.
Ésteres
São compostos derivados dos ácidos carboxílicos. Apresentam fórmula geral:
em que R e R’ são radicais alquil, alquenil, arila, etc., iguais ou diferentes.
Os ésteres possuem aroma bastante agradável. São usados como essência de frutas
e aromatizantes nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Constituem
também óleos vegetais e animais, ceras e gordura.
- Os ésteres são compostos de forma que o átomo de H de um grupo carboxílico seja
substituído por um grupo hidrocarboneto. Podem ser obtidos, quando for o caso, pela
reação entre ácido carboxílico e álcool por um processo chamado esterificação.
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ácido carboxílico + álcool  éster + água
Nomenclatura IUPAC
Colocando-se o grupo funcional como referencial, podemos dividir o nome em duas
partes:
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Começamos pela parte originaria do ácido carboxílico (ou seja, a parte que apresenta
a carbonila).
metanoato de metila (formiato de metila) (veja que cada cadeia tem apenas um átomo
de carbono. Então, mesmo que você errasse você acabaria acertando o nome).
etanoato de metila (acetato de metila) (aqui já daria problema. Para isto te dou uma
dica: sempre se oriente pelo oxigênio entre os carbonos. Ele “divide” a cadeia em
duas partes. Feito isto, procure qual parte tem a ligação C = O. Esta parte veio do
ácido e terá origem OATO. A outra parte, a outra cadeia veio do álcool e terá o nome
de radical).
Outros exemplos:
propanoato de fenila
metanoato de etila acetato de etila,
como (usado como essência de maçã,
(usado
essência artificial de pêssego e framboesa)
00000000000
rum e groselha)
Aplicações dos Ésteres
Os ésteres são encontrados em muitos alimentos, perfumes, objetos e fármacos que
temos em casa.
CONSIDERAÇÕES GERAIS
- Ésteres de cadeias carbônicas pequenas são líquidos e pouco solúveis em água,
enquanto os de maiores massas molares são sólidos e insolúveis.
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- Diferentemente dos ácidos, dos quais são derivados, os ésteres geralmente
possuem odor muito agradável.
- Conforme anteriormente mencionado eles são os principais responsáveis pelo
aroma das frutas e das flores.
Aminas
Podem ser consideradas como sendo derivadas da amônia, NH3, pela substituição de
um, dois ou três Hidrogênios por radicais alquila ou arila (aromáticos). Dessa forma,
surge a classificação de amina primária, secundária e terciária.
Classificação geral:
Nomenclatura IUPAC
São citados os nomes dos grupos substituintes em ordem alfabética, seguidos da
terminação amina.
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As aminas aromáticas nas quais o nitrogênio se liga diretamente ao anel benzênico
Ar–NH2 são, geralmente, nomeadas como se fossem derivadas da amina aromática
mais simples: a fenilamina (Anilina)
Outro exemplo:
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Para aminas mais complexas, consideramos o grupo NH2 como sendo uma
ramificação, chamada de amino.
Amidas
As amidas entram na composição das proteínas.
Podem ser consideradas como derivadas do NH3 pela substituição de um, dois ou
três Hidrogênios pelos radicais acila
Grupo Funcional
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Nomenclatura IUPAC
Prefixo + saturação + amida
Exemplo
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NITRILAS
DICA (chamo, brincando, de NiTRIPLA, para fixar que neste caso o nitrogênio
faz tripla ligação com o Carbono)
Gás cianídrico utilizado em câmaras de execuções nos EUA e também foi utilizado
no campo de extermínio Auschwitz-Birkenau.
Apresentam o grupo funcional:
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Nomenclatura IUPAC
É dado nome ao hidrocarboneto correspondente seguido da terminação nitrila.
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Nomenclatura Usual
Usa-se a palavra cianeto e, em seguida, o nome do radical preso ao grupo – C
N.
A nitrila mais importante é o propenonitrila, empregada na obtenção de borracha
sintética e de outros plásticos:
Outros Exemplos
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NITROCOMPOSTOS
Nitrocompostos entram na composição de explosivos como TNT (trinitrotolueno)
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Teoria e exercícios
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Podem se considerados como derivados do ácido nítrico
pela
substituição do OH por um radical alquil ou aril; por isso, tem fórmula geral
ou
.
ou –NO2
O grupo funcional é o grupo Nitro
Nomenclatura Oficial IUPAC
Usa-se prefixo nitro antecedendo o nome do hidrocarboneto de que se origina o nitro
composto.
Exemplo
H3C – NO2
nitrometano
2-nitro-pentano
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2,4,6-trinitro-fenol (ácido pícrico)
2,4,6-trinitro-tolueno (TNT)
Outros Exemplos
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5. QUESTÕES COMENTADAS
Questão 01) Considere os compostos: ciclo-hexanotiol, 2-mercapto-etanol e 1,2etanoditiol. A característica comum aos três compostos relacionados anteriormente
é:
A) Os três são álcoois cíclicos.
B) Os três são álcoois alicíclicos.
C) Os três são altamente cancerígenos.
D) Os três têm átomos de enxofre substituindo o oxigênio em ligações como carbono
e hidrogênio nos álcoois correspondentes.
E) Os três têm átomos de enxofre substituindo o carbono em ligações como oxigênio
e hidrogênio nos compostos correspondentes.
GAB D
RESOLUÇÃO: os compostos que possuem o elemento oxigênio em sua
estrutura podem apresentar uma substituição deste por átomos de enxofre.
Caso isto ocorra, o nome do composto apresentará sufixo tiol.
COMENTÁRIO DO PROFESSOR:
Por que se faz esta troca? Qual finalidade? Bem caro amigo, em química
00000000000
medicinal farmacêutica esta troca é muito relevante, pois, permite modificar
(pouco ou muito) várias propriedades físico-químicas do composto inicial. E
isto modifica aspectos tais como: polaridade, solubilidade, absorção cutânea
(em alguns tipos de fármacos), permeação por barreiras celulares, velocidade
de metabolismo, potência do fármaco, etc.
O nome desta troca na química farmacêutica é “bioisosterismo”. Repare que o
oxigênio e o enxofre estão na mesma família da tabela periódica. Portanto, não
teríamos modificações nos números de elétrons nas camadas eletrônicas.
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Questão 02) “A cafeína é um dos alcaloides mais utilizados pelas pessoas. Está
presente nas sementes do café, nas folhas de alguns tipos de ervas usadas na
preparação de chás, no cacau e na fruta do guaraná.”(cafeína, texto 8, Química,
Ensino Médio). Assinale as funções presentes na cafeína:
A) Cetona e amina.
B) Cetona e fenol.
C) Amina e amida.
D) Cetona e amida.
E) Amida e fenol.
GAB C
RESOLUÇÃO: Basta identificar as funções. Uma dica para diferenciar amida e
amina que dou é que amiDa (tem D de dupla, no caso dupla com oxigênio no
carbono imediatamente vizinho do Nitrogênio). A amida aparece duas vezes .
00000000000
Questão 03) Os compostos isobutanol, 3-metilbutanal e propionato de alila são,
respectivamente:
A) Um álcool, um aldeído e um éster
B) Um álcool, um aldeído e um éter.
C) Uma cetona, um éster e um ácido carboxílico.
D) Um éster, um éter e uma cetona.
E) Um aromático, uma cetona e um éster.
GAB A
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Somente pelos sufixos (terminações dos nomes seria possível de responder).
Questão muito fácil, de resposta imediata.
Isobutanol: terminação ol de álcool
3-metilbutanal: terminação AL, de aldeído
propionato de alila: terminação ato pode ser sal (se o nome tiver depois um
metal, exemplo, propionato de sódio); pode ser um éster (se depois do sufixo
oato tiver o nome de um radical carbônico), como no caso em questão (metila,
etila, butila, alila)
OBS: a terminação ol também estar presente nas funções fenol e enol, quando
se emprega os nomes oficiais. Porém, no caso de fenol deve-se observar a
necessidade de ter uma cadeia aromática (referente ao benzeno). No caso do
enol deve-se observar que a terminação ol é precedida da indicação de dupla
ligação entre carbonos (en + ol = enOL).
Questão 04) Sabe-se que a massa molar da água é de 18g/mol, bem mais próxima
do metano (16g/mol). O metano, no entanto, é um gás à temperatura ambiente,
enquanto a água é líquida. Sua temperatura de ebulição (– 161ºC) é muito inferior à
água (100º). Poderíamos argumentar que a água é formada por moléculas polares,
enquanto o metano, por moléculas apolares. Como se explica esse fato?
A) Força de Van der Waals
B) Ligação dipolo-dipolo.
C) Ligação covalente.
D) Ligação iônica.
E) Ponte de hidrogênio.
00000000000
GAB E
RESOLUÇÂO:
A molécula de água é polar e apresenta H ligado diretamente ao Oxigênio,
caracterizando um dos tipos de ligação por pontes de Hidrogênio (que ocorre
quando o H estiver ligado diretamente a F ou O ou N). Devido ao fato destes
átimos terem alta eletronegatividade e baixo raio atômico isto confere a estas
ligações uma alta polaridade. E a polaridade reflete, entre outras propriedades,
no ponto de ebulição.
No caso dos hidrocarbonetos (no caso o metano) a diferença de
eletronegatividade entre o Carbono e o Hidrogênio é muito pequena. Isto
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geralmente acarreta em moléculas com apolaridade molecular. As interações
entre estas moléculas seriam do tipo Força de Van der Waals.
Portanto, creio que dependendo da interpretação do candidato ele também
poderia marcar a alternativa A, se relacionasse ao metano a comparação do
enunciado. Esta questão, a meu ver, poderia ser anulada.
QUESTÕES RESOLVIDAS
01.
(PM
SOROCABA
-
PROFESSOR
DE
QUIMICA
–
VUNESP/2012).
(MODIFICADA). O leite de coco contém triptofano (I), uma substância precursora
da síntese da serotonina no cérebro. A serotonina é o hormônio que regula o sono
e a sensação de bem-estar no organismo humano.
A fórmula estrutural do triptofano revela que essa substância
(A) possui grupos funcionais característicos de amidas e ácidos orgânicos.
(B) possui anel benzênico, mas não tem estabilidade por ressonância.
(C) é oticamente ativa, pois apresenta centro de assimetria molecular.
(D) é base forte devido à presença de dois átomos de nitrogênio.
(E) tem seis átomos de hidrogênio ligados a carbono insaturado.
RESOLUÇÃO:
00000000000
O triptofano apresenta os grupos funcionais amina e ácido carboxílico. Apresenta
ressonância em seu anel aromático, tem caráter anfotérico, tem 5 átomos de
hidrogênio ligados a carbono insaturados (nos anéis) e tem um centro quiral
(assimetria), com um carbono com 4 ligantes diferentes (o carbono que apresenta o
grupo -NH2).
Resposta: “C”.
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02. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÕES JUNIOR - CESGRANRIO/2013). O
gás liquefeito de petróleo, conhecido como GLP, é constituído basicamente de
C3 H8 e C4H10, respectivamente com as seguintes fórmulas estruturais planas:
Esses dois compostos
(A) são exemplos de alcenos.
(B) são exemplos de alcinos.
(C) apresentam as ligações entre os átomos de natureza iônica.
(D) apresentam ligações covalentes entre os seus átomos.
(E) apresentam carbonos quaternários.
RESOLUÇÃO:
Observa-se que todas as ligações entre os átomos de carbono são simples.
Portanto, trata-se de alcanos. E entre estes elementos são formadas ligações
covalentes.
Resposta: “D”.
03. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIOR CESGRANRIO/2011). As substâncias representadas a seguir são todas
hidrocarbonetos.
Sobre essas substâncias, é IMPROCEDENTE a informação de que
00000000000
(A) pentano possui fórmula molecular C5H12.
(B) ciclopenteno é um hidrocarboneto aromático.
(C) butano possui cadeia carbônica linear.
(D) 2,2,4-trimetilpentano possui cadeia carbônica ramificada.
(E) propino é um hidrocarboneto insaturado.
RESOLUÇÃO:
A substância ciclopenteno é um hidrocarboneto de cadeia fechada, insaturado.
Porém, não é aromático. Observe que nem existem 6 átomos ou repetição de duplas
ligações (que caracterizam a cadeia aromática).
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Resposta: “B”.
04. (PETROBRÁS - TÉCNICO(A) QUÍMICO(A) DE PETRÓLEO JÚNIORCESGRANRIO/2012). O número de átomos de hidrogênio presentes no
hidrocarboneto 3,5-dimetil-5-etil-3-octeno é igual a:
(A) 23
(B) 24
(C) 25
(D) 26
(E) 27
RESOLUÇÃO:
Esta questão é bem simples de resolver. Basta que você observe os prefixos que
indicam número de carbonos no nome. Veja: 3,5-dimetil-5-etil-3-octeno. Duas vezes
metil (2C), uma vez etil (2C) e oct (8C). Logo, teremos 12C. Sabendo que se trata de
um alceno (terminação eno no nome) e que o número de hidrogênios é o dobro do
número de carbonos, chegamos ao valor 24. Não é necessário fazer a estrutura (e
perder tempo na prova).
Resposta: “B”.
05. (SABESP - ESET - QUÍMICO - VUNESP/2013). Pesquisa realizada em
dosagem de contaminantes em esgoto doméstico revelou a presença de
hormônios e antibióticos decorrentes de urina e fezes de indivíduos que fazem
uso dessa medicação. O levofloxacin é um exemplo de substância usada como
antibiótico e sua estrutura molecular é
00000000000
Na
molécula
de
levofloxacin,
são
encontrados
grupos
funcionais
característicos de:
(A) éster, álcool e amina.
(B) éster, cetona e amida.
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(C) éter, cetona e amina.
(D) éter, cetona e amida.
(E) éter, álcool e amina.
RESOLUÇÃO:
Os grupos funcionais presentes são:
Ácido carboxílico, cetona, amina, haleto, éter.
Logo, a resposta correta é a alternativa C
Resposta: “C”.
06. (SABESP - ESET - QUÍMICO - VUNESP/2013). Um composto isolado do leite
de vaca apresenta, na sua composição, apenas carbono, oxigênio e hidrogênio.
A análise por combustão de um milimol desse composto gerou quatro milimols
de CO2 e quatro milimols de H2O. Os resultados da análise instrumental de CHN
mostram que o teor percentual de hidrogênio em massa nesse composto
corresponde a ¼ do valor do teor percentual em massa de oxigênio. A fórmula
mínima desse composto é:
(A) CHO.
(B) CH2O.
(C) C2HO.
(D) C2H2O.
(E) C2H4O.
RESOLUÇÃO:
Vamos analisar a reação de combustão
CxHyOz + O2
CO2 +
1 mol
00000000000
H2O
xmol
1mmol
4 mmol
y/2 mol
4 mmol
Portanto, podemos concluir que x=4 e Y= 8
A fórmula seria C4H8Oz.
Falta determinar o valor de z. Se o percentual de H é de ¼ do valor do teor
percentual em massa de oxigênio calcularemos a massa do Oxigênio fazendo a
proporção:
8H ------
8unidades de massa ------ ¼ da massa do O
r unidades de massa---1
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r = 32. Logo, z = n.16=
32 = n.16
n=z=2
A formula molecular é C4H8O2 e a fórmula mínima é C2H4O
Resposta: “E”.
07. (UFJF – TÉCNICO DE LABORATÓRIO – IFSULDEMINAS/2013). A fluoxetina,
cuja fórmula estrutural é apresentada abaixo, é o princípio ativo de fármacos
antidepressivos.
Com relação a esse composto, é CORRETO afirmar que ele apresenta:
a) cadeia carbônica cíclica e saturada.
b) cadeia carbônica aromática e homogênea.
c) cadeia carbônica mista e heterogênea.
d) somente átomos de carbono primários e secundários.
e) fórmula molecular C17H16ONF.
RESOLUÇÃO:
A fluoxetina apresenta dupla ligação entre carbonos (portanto, é de cadeia
insaturada), cadeia aromática, heterogênea, ramificações (mista). Sua fórmula
00000000000
molecular é C15H16ONF
Resposta: “C”.
08. (CELESC - TÉCNICO QUÍMICO – FEPESE/2012 ). Entre as diversas funções
orgânicas oxigenadas, podemos citar:
1. álcoois
2. fenóis
3. éteres
4. aldeídos
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5. cetonas
6. ácidos carboxílicos
São exemplos de cada uma destas funções, respectivamente:
a) 1. metanol ; 2. orto-cresol ; 3. metoxi-metano ; 4. etanal ; 5. propanona ; 6.
ácido butanoico
b) 1. metanal ; 2. benzeno ; 3. metoxi-metano ; 4. etanol ; 5. ácido acético ; 6.
butanona
c) 1. acetato de etila ; 2. orto-cresol ; 3. carbonato de sódio ; 4. etanol ; 5.
ácido acético ; 6. butanol
d) 1. fenol ; 2. benzeno ; 3. etoxi-etano ; 4. etanol ; 5. ácido acético ; 6.
butanona
e) 1. metanal ; 2. benzeno ; 3. metoxi-metano ; 4. etanol ; 5. ácido acético ; 6.
ciclohexano
RESOLUÇÃO:
Álcoois terminam em ol; fenol aqui está representado por cresol (nome comercial);
éter tem nomenclatura com infixo óxi; aldeídos terminam em al; cetonas terminam em
ona. Ácidos terminam em óico.
Logo, este conjunto de informações aparece na alternativa A.
Resposta: “A”.
09. (CELESC - TÉCNICO QUÍMICO – FEPESE/2012). Considere os compostos
abaixo
I C4H10
2. CH3CH2OH
00000000000
3. C2H5-O-C2H5
4. CH3COOH
As funções orgânicas desses composto são, respectivamente:
a) 1. amina primária ; 2. amida ; 3. fenol ; 4. ácido carboxílico
b) 1. ácido carboxílico ; 2. amida ; 3. fenol ; 4. álcool
c) 1. amina primária ; 2. amida ; 3. fenol ; 4. ácido carboxílico
d) 1. hidrocarboneto ; 2. álcool ; 3. éter ; 4. ácido carboxílico
e) 1. éter ; 2. éster ; 3. ácido carboxílico ; 4. Fenol
RESOLUÇÃO:
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As funções apresentadas são, respectivamente: hidrocarboneto (já daria para
acertar a questão); álcool, éter e ácido carboxílico
Resposta: “D”.
10. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO– CESPE/2013). Considere que as
estruturas 1 e 2 abaixo representam anestésicos locais com diferentes funções
químicas em suas estruturas. Conforme essas representações, o composto 1
contém a função química éster, e o composto 2 a função química amida.
RESOLUÇÃO:
O enunciado inverteu as funções. Talvez objetivando induzir ao erro o candidato
menos atento. Temos amida e éster.
Resposta: “ERRADO”.
11. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO– CESPE/2013). Considerando
que a figura abaixo representa a molécula de vanilina, tradicionalmente
00000000000
conhecida como aroma de baunilha, é correto afirmar que a nomenclatura
IUPAC para esse composto é 4-hidróxi-3-metoxi-benzaldeído.
RESOLUÇÃO:
O nome do composto está correto. A função que tem prioridade entre as presentes
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no composto é o aldeído. Portanto, neste local teremos o carbono 1. Depois, basta
numerar e nominar os demais substituintes.
Resposta: “CERTO”.
12. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO– CESPE/2013). A reação entre
um ácido carboxílico e um álcool, na presença de catalisador, formará um éter.
RESOLUÇÃO:
A reação entre ácido carboxílico e álcool produz éster e água. É denominada de
esterificação. Talvez pela semelhança entre os nomes a banca pode ter pretendido
induzir o candidato ao erro.
Resposta: “ERRADO”.
13. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO– CESPE/2013). A nomenclatura
química para a acetona é propanona.
RESOLUÇÃO:
Correto. Uma cetona com 3 carbonos é a propanona, que comercialmente é
chamada de acetona. Usada, entre outras, como solvente.
Resposta: “CERTO”.
14. (UNIPAMPA - TÉCNICO DE LABORATÓRIO– CESPE/2013). O composto
químico H3COC2H5 é uma cetona.
RESOLUÇÃO:
Uma cetona apresenta uma dupla ligação entre o carbono e o oxigênio. Logo, o
número de hidrogênios deve ser o dobro do número de carbonos. Se temos 3
00000000000
carbonos devemos ter 6 hidrogênios. E isto não se verifica. Observe que usando o
conhecimento da fórmula geral nem seria necessário perder tempo para montar a
estrutura.
Resposta: “ERRADO”.
15. (PCSP - PERITO CRIMINAL– VUNESP/2014). A vitamina A, também chamada
de retinol, é encontrada em alimentos de origem animal e vegetal. Sua
estrutura está representada a seguir:
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A função orgânica presente na estrutura do retinol é
(A) álcool.
(B) amina.
(C) cetona.
(D) ácido carboxílico.
(E) aldeído.
RESOLUÇÃO:
A função deste composto é álcool, que se caracteriza por apesentar o grupo
funcional hidroxila (-OH) ligado a carbono saturado.
Resposta: “A”.
16. (SEE/RJ - PROFESSOR I DE QUIMICA – CEPERJ/2013). A rotenona é uma
substância natural utilizada como piscicida e inseticida. Essa substância é
isolada das raízes de algumas plantas e pode ser representada pela fórmula
abaixo:
00000000000
As funções orgânicas presentes na estrutura da rotenona são:
A) álcool e éster
B) éter e cetona
C) éter e aldeído
D) éster e aldeído
E) álcool e cetona
RESOLUÇÃO:
As funções orgânicas presentes na rotenona são éter e cetona.
Resposta: “B”.
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17. (MARANHÃO - PERITO CRIMINAL– FGV/2012). Os trabalhos revolucionários
sobre o grafeno valeram o prêmio Nobel de Física de 2010 aos cientistas
Konstantin Novoselov e Andre Geim, e sua extraordinária estrutura oferece aos
cientistas um vasto campo de aplicações, que vão desde a criação de baterias
de carregamento ultrarrápido até processadores centenas de vezes mais
velozes do que os que conhecemos hoje.
O grafeno consiste em uma folha planar de átomos de carbono densamente
compactados em uma grade de duas dimensões, com espessura de apenas um
átomo, reunidos em uma estrutura cristalina hexagonal.
(Em http://en.wikipedia.org/wiki/Graphene, acessado em 23/11/2012) A partir
do texto, é correto afirmar que os átomos de carbono no grafeno
(A) apresentam uma hibridação sp3 que permite a formação da estrutura
cristalina hexagonal.
(B) formam uma estrutura cristalina hexagonal com hibridação sp2
(C) formam uma superestrutura linear contínua compactada com hibridação
sp.
(D) formam uma rede cristalina que combina as hibridações planares sp e
sp2 entrelaçadas entre si.
(E) apresentam-se como uma estrutura monomolecular ultra pura onde não
há hibridismo dos átomos de carbono.
RESOLUÇÃO:
Os grafenos são anéis hexagonais de carbono com hibridização sp², formando uma
estrutura bidimensional. Essas "folhas", quando unidas, formam o grafite
00000000000
Resposta: “B”.
18. (PETROBRÁS - TÉCNICO DE OPERAÇÃO JÚNIOR- CESGRANRIO/2012).
Alcano é um tipo de hidrocarboneto que apresenta cadeia aberta e saturada,
além de possuir apenas ligações simples. Qual a fórmula molecular de um
alcano com 12 átomos de carbono?
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(A) C12H8
(B) C12H36
(C) C12H26
(D) C12H24
(E) C12H12
RESOLUÇÃO:
A fórmula geral de alcanos é CnH2n + 2
Substituindo n=12, teremos 2.12 + 2 = 26
Logo, a fórmula será C12H26
Resposta: “C”.
19. (PM JOÃO MONLEVADE - TÉCNICO QUÍMICO – CONSULPLAN/2011). O
metanol (H3COH), incolor, altamente polar e tóxico, pode ser usado como
matéria-prima para outras várias substâncias, como combustíveis de carros de
corrida. Quais os tipos de ligação covalente aparecem nos átomos de carbono
desse álcool?
A) 4 ligações , hibridização sp3
B) 3 ligações
e 1 ligação
, hibridização sp3
C) 5 ligações , hibridização sp3 e sp2
D) 4 ligações
e ligação
, com hibridização sp2
E) 5 ligações , hibridização sp3
RESOLUÇÃO:
No metanol todas as 4 ligações são simples e como o carbono só faz ligações
simples a hibridização é sp3.
00000000000
Resposta: “A”.
20. (MINISTÉRIO DA AGRICULTURA – QUÍMICO – CONSULPLAN/2014).
Quantos carbonos estão com seus orbitais hibridizados no tipo sp 3 no
composto apresentado?
A) 1.
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B) 2.
C) 3.
D) 4.
RESOLUÇÃO:
A hibridização sp3 para o carbono é característica para quatro ligações
simples, ou seja: carbono saturado. No caso, os dois carbonos das
extremidades.
Resposta: “B”.
21. (MINISTÉRIO DA AGRICULTURA – QUÍMICO – CONSULPLAN/2014). Uma
esterificação de Fisher acontece entre quais tipos de compostos orgânicos?
A) Éster e álcool.
B) Aldeído e fenol.
C) Cetona e álcool.
D) Álcool e ácido carboxílico
RESOLUÇÃO:
Questão básica. Reação que frequentemente cai nos vestibulares e concursos. É
importante gravar algumas reações e seu esquema geral.
Esta reação é a reação reversível entre álcool com um ácido carboxílico na
formação de éster e água. Esta reação é utilizada na indústria para obtenção das
essências de frutas (que são ésteres), entre outros usos destes.
00000000000
Resposta: “D”.
22. (SEE/SP - QUIMICA - PEB II – FGV/2013). O D-pineno tem sido utilizado, na
indústria química, para sintetizar compostos que são matérias primas para a
fabricação de perfumes e polímeros. Um desses compostos pode ser obtido
com cerca de 90% por meio da reação representada a seguir.
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O hidrocarboneto produzido na reação é denominado
(A) 3,7,7-trimetil-hepta-1,6-dieno
(B) 1,1,5-trimetil-hexa-1,6-dieno
(C) 3,7-dimetil-octa-2,7-dieno
(D) 3-metil-nona-1,6-dieno
(E) 3,7-dimetil-octa-1,6-dieno
RESOLUÇÃO:
O hidrocarboneto do produto é um alcadieno. De acordo com a regra de
nomenclatura as duas duplas devem fazer parte da cadeia principal. A numeração
deve iniciar, neste caso, pela dupla mais próxima da extremidade. Logo, teremos dois
radicais metil, nas posições 3 e 7. As duplas estarão nos carbonos 1 e 6. Resultando
em 3,7-dimetil-octa-1,6-dieno
Resposta: “E”.
23. (UFRJ - TÉCNICO EM QUIMICA - UFRJ/2012). O propoxifeno (Darvon®) é um
analgésico de uso controlado (opiáceo e tem efeito semelhante ao do ópio).
Sobre a substância representada abaixo, afirma-se que ela possui os principais
grupos funcionais
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(A) aromático, éster, amina terciária.
(B) aromático, éter, amina aromática.
(C) alqueno, éster, amina secundária.
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(D) alqueno, éter, amina primária.
(E) aromático, éter, amina secundária.
RESOLUÇÃO:
As funções orgânicas seriam, conforme destacado abaixo na estrutura,
amina terciária e éster.
Resposta: “ANULADA”.
24. (SEE/SP - QUIMICA - PEB II – FGV/2013). A vitamina B5, encontrada em
diversos alimentos, é importante para a saúde humana, pois ajuda a controlar a
capacidade de Resposta: do corpo ao stress, além de atuar na produção dos
hormônios nas glândulas suprarrenais, na formação de anticorpos e no
metabolismo das proteínas, gorduras e açúcares.
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A estrutura química da vitamina B5, representada na figura, apresenta grupos
funcionais que identificam as funções
(A) álcool, amida e ácido carboxílico.
(B) cetona, amina e ácido carboxílico.
(C) amida, cetona e aldeído.
(D) álcool, amina e aldeído.
(E) álcool, amida e cetona.
RESOLUÇÃO:
Observamos que a estrutura apresenta grupos OH (hidroxila) em carbonos
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saturados, configurando a função álcool. Em um mesmo carbono temos a presença
do grupo amida (carbonila + Nitrogênio), no “meio” da molécula. E na extremidade
direita da apresentação do composto temos a função ácido carboxílico.
Resposta: “A”.
25. (UFRJ - TÉCNICO EM QUIMICA - UFRJ/2012). A reação de transesterificação
de triacilglicerídeos, que é aplicada à produção de biodiesel, tem como
subproduto a glicerina. Dada a estrutura dessa substância, escolha entre as
opções abaixo aquela que se refere à nomenclatura da glicerina:
(A) 1,2,3-propenona.
(B) 1,2,3-propenal.
(C) 1,2,3-propanotriol.
(D) 1,2-dimetilpropanol.
(E) 1,3-propanotriol.
RESOLUÇÃO:
Observa-se que o grupo funcional presente na glicerina é OH ligado a carbono
saturado. E isto é um álcool. Como temos três grupos OH, em diferentes átomos de
carbono. Teremos um triol. Portanto, o nome oficial deste composto é 1,2,3propanotriol
Resposta: “C”.
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26. (UFRJ - TÉCNICO EM QUIMICA - UFRJ/2012). O petróleo é um líquido
viscoso, insolúvel em água e menos denso do que a água. Sua coloração varia
entre o tom amarelado ao negro, sendo encontrado em jazidas no subsolo da
crosta terrestre. É uma mistura complexa de compostos orgânicos, com
predominância quase absoluta de hidrocarbonetos. Observando-se a estrutura
de um hidrocarboneto ramificado, escolha a opção que fornece a nomenclatura
correta para este composto.
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(A) 2-etil-3,5-dimetileptano.
(B) 2-isobutil-4-metilexano.
(C) 3,4,6-trimetiloctano.
(D) 3,5,6-trimetiloctano.
(E) 2-etil-4,5-dimetileptano
RESOLUÇÃO:
A cadeia carbônica é saturada e apresenta 8 átomos de carbono. Portanto, será
chamada de octano (elimina-se 3 alternativas). Observa-se que temos 3 radicais
iguais, denominados metil. Então, teremos trimetil-octano. A regra diz que devemos
usar a menor soma para indicar as posições dos radicais. Logo, teremos: 3,4,6.
Nome oficial: 3,4,6-trimetiloctano.
Resposta: “C”.
27. (INEA - QUÍMICO - FGV/2013). O tolueno pode ser classificado como
moderadamente tóxico por inalação ou ingestão; a exposição a elevados níveis
desse composto pode evoluir para o coma. A oxidação metabólica do tolueno
pode
produzir
compostos
excretados
pelo
organismo,
entre
eles
o
representado a seguir.
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As funções orgânicas presentes no composto são, respectivamente,
(A) o ácido carboxílico e a amida.
(B) o aldeído, a amida e o éster.
(C) o ácido carboxílico e a amina.
(D) a cetona, a amina e o álcool.
(E) a cetona, o éster, o aldeído e o álcool.
RESOLUÇÃO:
As funções orgânicas presentes são, da esquerda para a direita: amida e ácido
carboxílico. Acho curioso colocar o termo “respectivamente” se ele não informa uma
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orientação ou ordem.
Resposta: “A”.
28. (SUDENE - QUÍMICO - FGV/2013). O S metolacloro é representado pela
fórmula:
Este é o ingrediente ativo de um herbicida de uso geral, aplicado no controle de
ervas daninhas. Existem evidências da contaminação de águas subterrâneas e
superficiais por esse herbicida e também de bioacumulação em peixes. Na
estrutura do S metolacloro estão presentes as funções orgânicas:
(A) amina e cetona.
(B) amina e éster.
(C) amida e éter.
(D) amida e éster.
(E) cetona e éter.
RESOLUÇÃO:
As funções orgânicas presentes são, conforme figura:
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amida, éter e haleto. Destas funções presentes as alternativas trazem apenas
duas.
Resposta: “C”.
29. (UFMT - DOCENTE QUÍMICA- IFMT/2012). A varfarina ou warfarina é um
fármaco do grupo dos anticoagulantes, usado na prevenção das tromboses
arterial ou venosa. Reduz a capacidade de coagulação do sangue, evitando a
formação de trombos. É usada também em altas doses como veneno para
roedores. Sua fórmula estrutural está representada na figura abaixo.
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A função orgânica que NÃO está presente na estrutura da molécula da
varfarina é:
[A] Éster
[B] Fenol
[C] Enol
[D] Cetona
RESOLUÇÃO:
As funções orgânicas presentes na estrutura são: enol, éster e cetona. Logo, não
temos a função fenol.
Resposta: “B”.
30. (COLÉGIO MILITAR DE FORTALEZA - PROFESSOR DE QUÍMICA DO CMF CMF/2013). Pode-se considerar um importante ganho para a medicina, a
possibilidade de utilização do Paracetamol como antitérmico e analgésico, uma
vez que ele não causa tantos efeitos colaterais como, por exemplo, a Dipirona
Sódica. De acordo com suas estruturas pode-se afirmar que
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A) tanto o Paracetamol quanto a Dipirona Sódica possuem carbono quiral.
B) no Paracetamol há a presença das funções amida e fenol.
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C) as moléculas de Dipirona Sódica e Paracetamol são apolares.
D) na Dipirona Sódica há a presença das funções amina e tiol.
E) somente na Dipirona Sódica há a presença de carbono com hibridização
sp3.
RESOLUÇÃO:
O carbono com hibridização sp3 é aquele que faz 4 ligações simples. Observamos
este carbono em ambos os compostos. Se estes 4 ligantes forem diferentes este
carbono é quiral. Observamos um carbono quiral apenas na dipirona (onde tem grupo
CH3 no ciclo não-aromático).
Temos a função amida e fenol no paracetamol e amida, amina e tiol na dipirona.
Resposta: “B”.
31. (UFMG - TÉCNICO DE LABORATÓRIO – UFMG/2013). Considere as fórmulas
moleculares estendidas das substâncias I a V apresentadas a seguir,
substâncias que mostram diferentes grupos funcionais orgânicos:
Para essas substâncias, pode-se afirmar que:
A) II é um ácido carboxílico, IV é um aldeído, V é um álcool.
B) III é uma amina, IV é um éster, V é um aldeído.
C) I é um éter, III é uma amida, IV é uma cetona.
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D) I é uma cetona, III é uma amida e IV é um éter.
RESOLUÇÃO:
Vejamos as funções:
I- cetona (tem grupo C=O)
II- contem carboxila (veja que tem dois oxigênios no carbono da “ponta”)
III- Amida (carbonila e nitrogênio em um único carbono)
IV- éter (difere do primeiro composto porque os carbonos vizinhos estão com CH2,
logo, isto reflete a ligação simples entre carbono e oxigênio)
V- Álcool
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Resposta: “D”.
32. (IF/RJ – ENGENHEIRO QUÍMICO – IF/RJ/2012) Forneça a ordem crescente de
pontos de ebulição das substâncias indicadas nas fórmulas abaixo:
I- CH3 – CH3
II. CH3 – CH2– CH2 – OH
III. CH3 – CH2– CH3
(A) (I) < (II) > (III)
(B) (I) > (II) < (III)
(C) (I) > (II) > (III)
(D) (I) < (II) = (III)
RESOLUÇÃO:
Os compostos organicos acima mencionados são das funções hidrocarboneto (I e
III) e álcool (II). Os álcoois são compostos polares e que apresentam pontes de
hidrogênio que aumentam sensivelmente o ponto de ebulição quando comparados a
hidrocarbonetos com cadeias semelhantes. Logo, II tem maior ponto de ebulição.
Entre os hidrocarbonetos, que são apolares (e com baixo ponto de ebulição) o
tamanho da cadeia e, consequentemente, a massa molar influenciam no ponto de
ebulição. Quanto maior a cadeia e a massa molecular, maior será o ponto de ebulição.
Logo, III terá ponto de ebuição maior que I. Portanto, a ordem crescente de ponto de
ebulição será: I<III<II. De uma forma menos convencional temos esta ordem na
alternativa A.
Resposta: “A”.
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33. (PMSP - PEB-II/PROFESSOR II DE QUÍMICA– VUNESP/2012). Considere a
estrutura a seguir.
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A vitamina D apresenta
I. um grupo fenólico;
II. cadeia insaturada;
III. a função álcool;
IV. solubilidade em água comparável à do etanol.
Está correto o que se afirma apenas em
(A) I e II.
(B) II e III.
(C) III e IV.
(D) I, II e III.
(E) II, III e IV.
RESOLUÇÃO:
A vitamina D não apresenta grupo fenol, pois, nem tem cadeia aromática.
Apresenta a função álcool e tem cadeia insaturada por duplas entre carbonos. Tem
cadeia carbônica muito maior que a do etanol e, por isso, sua solubilidade é diminuída,
apesar dos grupos hidroxila.
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Resposta: “B”.
ENTÃO.
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curso. Estarei sempre à sua disposição para atende-lo em suas dúvidas.
Grande abraço e bons estudos!!!!
Prof. Wagner Bertolini
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