“O amor é essa maravilhosa oportunidade de outro nos amar quando já não nos podemos amar a nós próprios.” (Jean Ghéheno) __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ COLÉGIO CRISTO REI – Lugar de Fé, Amor e Conhecimento. Título: Reações de substituição Série: 3ª séries do ensino médio Data: ____/____/2017 Disciplina: Química Prof.: Hedilberto Alves Aluna(o): Nº.: Substituição por radical livre 01 - (UERN) A reação de substituição entre o gás cloro e o propano, em presença de luz ultravioleta, resulta como produto principal, o composto: a) 1-cloropropeno. b) 2-cloropropano. c) 1-cloropropano. d) 2-cloropropeno. 02 - (UFT TO) Os alcanos são inertes a muitos reagentes devido à forte ligação C–H e à pequena diferença de eletronegatividade existente entre carbono e hidrogênio. No entanto, eles reagem rapidamente com Cl2 ou Br2 (halogenação) na presença de luz para produzir um haleto de alquila. Sobre a reação do 2- metilpropano com bromo (Br2) é INCORRETO afirmar. a) A reação ocorre em três etapas: iniciação, propagação e terminação. b) A halogenação de alcanos é um método ruim de preparação de haletos de alquila porque resulta em uma mistura de produtos. c) A reação ocorre através da formação de radicais livres, que são espécies químicas com um elétron desemparelhado. d) O produto principal da reação é o 2-bromo-2metilpropano. e) A reação do 2-metilpropano com cloro é mais seletiva que a reação com bromo. 03 - (UFSM RS) Os alcanos e os cicloalcanos são extraídos do petróleo e têm valor como combustíveis e como matéria-prima industrial. Esses substratos passam por processos de transformação para funcionalizá-los e torná-los reativos em outros processos químicos. Um exemplo é a reação de halogenação do metano a seguir. LUZ CH4 + Cl2 CH3-Cl + HCl Metano Clorometano No processo de halogenação de alcanos e cicloalcanos, a luz ultravioleta desempenha um papel importante, pois causa a _________ da molécula de cloro, gerando ___________, intermediários reativos. Assinale a afirmativa que completa corretamente as lacunas. a) heterólise - íons cloro b) cissão homolítica - íons cloro c) pirólise - radicais cloro d) homólise - radicais cloro e) fotólise - ânions cloro 04 - (Unimontes MG) O pentano (C5H12) reage com o gás cloro (Cl2), na presença de luz, para fornecer três produtos monoclorados, dos quais apenas um apresenta atividade óptica. O nome oficial desse composto é a) 2-cloropentano. b) 1-cloropentano. c) 3-cloropentano. d) 2-cloro-2-metilbutano. Colégio Cristo Rei – Congregação das Filhas do Amor Divino 05 - (Mackenzie SP) Da halogenação abaixo equacionada, considere as afirmações I, II, III e IV. (a ) CH 4 (b) C 2 CHC 3 (c) X I. Representa uma reação de adição. II. Se o coeficiente do balanceamento (a) é igual a 1, então (b) e (c) são iguais a 3. III. O produto X tem fórmula molecular HC . IV. Um dos reagentes é o metano. Das afirmações feitas, estão corretas a) I, II, III e IV. b) I e IV, somente. c) II, III, e IV, somente. d) II e III, somente. e) I, II e III, somente. 06 - (UFAM) O 2-metil-propano, ao reagir com gás cloro, na presença o de luz, e a 25 C, dará dois compostos isômeros de proporções diferentes. São eles: a) Cloreto de butila e cloreto de terc-butila b) Cloreto de isobutila e cloreto de terc-butila c) Cloro-butano e 2-cloro-butano d) Cloreto de isopropila e cloreto de metil-propila e) 1-cloro-1-metil-propano e 2-cloro-2metil-propano 07 - (Mackenzie SP) Do butano, gás utilizado para carregar isqueiros, fazemse as seguintes afirmações. I. Reage com o cloro por meio de reação de substituição. II. É isômero de cadeia do metil-propano. III. Apresenta, no total, treze ligações covalentes simples. Dessas afirmações, a) somente I está correta. b) somente II e III estão corretas. c) somente I e II estão corretas. d) somente I e III estão corretas. e) I, II e III estão corretas. 08 - (UEPB) Os haletos orgânicos têm estado atualmente em evidência, devido aos problemas ambientais causados pelo uso indiscriminado de certas substâncias pertencentes a essa classe de compostos orgânicos. A partir da reação de monocloração do 2,4-dimetilpentano, podem-se obter diferentes produtos halogenados. Quantos produtos monoclorados podem ser obtidos a partir dessa reação? a) 5 b) 3 c) 4 d) 2 e) 6 09 - (PUC RJ) A reação abaixo foi realizada na presença de luz: (CH3)2CHCH3 + Br2 Seus principais produtos são: a) (CH3)2CHCH2Br + HBr b) (CH3)2CHCHBr + H2 c) (CH3) (CH2Br) CHCH3 + HBr d) (CH3)2CBrCH3 + HBr www.ccrei.com.br Colégio Cristo Rei e) (83).3421.3798 (CH2Br)2CHCH3 + H2 10 - (FUVEST SP) A reação do propano com cloro gasoso, em presença de luz, produz dois compostos monoclorados. Luz 2CH3CH2CH 3 + Cl 2 2HCl + CH3CH2CH 2 Cl CH3CH CH3 Cl Na reação do cloro gasoso com 2,2-dimetilbutano, em presença de luz, o número de compostos monoclorados que podem ser formados e que não possuem, em sua molécula, carbono assimétrico é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 GABARITO: 1) Gab: B; 2) Gab: E; 3) Gab: D; 4) Gab: A; 5) Gab: C; 6) Gab: B 7) Gab: E; 8) Gab: B; 9) Gab: D 10) Gab: B Substituição eletrofílica 11 - (UFG GO) Hidrocarbonetos alifáticos saturados podem sofrer reações de halogenação. Considerando-se o hidrocarboneto de fórmula molecular C8H18, determine: a) a fórmula molecular plana do isômero que fornece apenas um haleto quando sofre uma monohalogenação; b) a massa molar quando esse hidrocarboneto sofre halogenação total. Considere como halogênio o átomo de cloro. 12 - (UECE) O benzeno, um dos principais hidrocarbonetos aromáticos, é substância usada como solvente (de iodo, enxofre, graxas, ceras, etc.) e matéria-prima básica na produção de muitos compostos orgânicos importantes como fenol, anilina, trinitrotolueno, plásticos, borracha sintética e tintas. Pode reagir com ácido nítrico nas seguintes condições: Assinale a alternativa que corretamente apresenta os produtos e o tipo dessa reação. a) b) representada abaixo: AlCl3 anidro calor C6H6 + H3C-Cl C6H5 – CH3 + X Analisando a reação apresentada, julgue as afirmações. I. Representa uma reação de adição em aromáticos. II. Representa uma reação de halogenação do benzeno. III. O composto X que se forma na reação é o cloreto de hidrogênio. IV. Representa uma reação de alquilação de FriedelCrafts. V. O composto X que se forma é o cloreto de etila pela reação de Diels-Alder. Está correto o que se afirma apenas em a) I, III e V. b) III e IV. c) IV. d) II e III. e) I e IV. 14 - (UESPI) Uma das grandes contribuições para a síntese orgânica ocorreu em 1877, no laboratório de Charles Friedel. Estes processos reacionais de acilação e alquilação de benzeno e derivados passaram a ser chamados de reações Friedel-Crafts. O mecanismo destas reações é o de uma reação de: a) adição. b) substituição nucleofílica. c) substituição eletrofílica. d) eliminação. e) desidratação. 15 - (UFF RJ) A melanina é um pigmento produzido na pele de mamíferos. Por outro lado, sua função na coloração da plumagem das aves é fundamental: sem ela o azul e o verde não existiriam e o pavão seria todo branco. No pavão, a luz é decomposta por uma série de microlâminas situadas nas bárbulas das penas. O mesmo ocorre nos beija-flores. A eumelanina situada na profundidade absorve as radiações não refletidas. Igualmente, são as microlâminas que dão origem às cores irisadas de numerosas aves: pombo, corvo, etc. Essas cores mudam segundo a orientação da luz que incide na pena. A presença de carotenoides na pena permite passar do azul e do violeta à púrpura, mas as microlâminas podem produzir todas as cores sem que haja carotenoides. Na ausência de melanina negra, essas cores, ditas estruturais, não aparecem. O esquema a seguir mostra o início da produção de melanina em alguns organismos vivos: OH O O c) Tirosinase várias etapas Melanina d) H2N 13 - (UEMA) Tolueno ou metil-benzeno é a matéria-prima a partir da qual se obtêm, dentre outros, sacarina, medicamentos, corantes, perfumes, TNT e detergentes. É largamente utilizado como solvente para pinturas, revestimentos, borrachas e resinas, mas sua fabricação é proibida no Brasil porque sua inalação causa sérios danos ao organismo, levando à dependência química, como no caso do uso inadequado da popular “cola de sapateiro”. O tolueno pode ser obtido através da equação www.quimicasolucionada.com.br CO2H Tirosina H2N CO2H Dopaquinona Segundo os conceitos fundamentais da Química e o esquema acima, pode-se afirmar que: a) a dopaquinona não reage com NaOH. b) a tirosina é uma substância aquiral. c) não é possível realizar reações de substituição aromática eletrofílica na tirosina. d) na tirosina o grupo funcional mais básico é o grupo amino. [email protected] Colégio Cristo Rei e) (83).3421.3798 na tirosina o grupamento mais ácido é a hidroxila. 16 - (UECE) Hidrocarbonetos aromáticos presentes no alcatrão, respondem, em parte, pelos riscos à saúde que o fumo oferece. Muitos fumantes têm tido problemas nos pulmões causados pelos hidrocarbonetos aromáticos. Assinale a alternativa que representa corretamente os produtos da reação química de substituição de um hidrocarboneto aromático, cujos reagentes são: H O + H 3C C COOH CH 3 a) NO 2 NO 2 COOH CH3 NO 2 b) AlCl3 NO2 Cl C COOH CH3 O c) CH3 NO2 NO2 a) + HClO CH3 COOH NO2 NO2 CH3 COOH O C d) CH3 b) + HCl O C NO2 CH3 e) c) + HCl NO2 OH + H3C d) 18 - (UFOP MG) Considere a seguinte rota de síntese, que envolve o trinitrotolueno (TNT), um explosivo extremamente vigoroso. C Cl CH3 17 - (FMJ SP) Considere as reações de nitração do tolueno e do ácido benzóico na formação dos compostos X e Y como principais produtos de reação. CH3 COOH CH3 HNO3 + H2SO4 X + H2O O2N NO2 O2N NO2 COOH HNO3 + H2SO4 Nas reações, X e Y podem corretamente e respectivamente, por NO2 Y + H2O ser substituídos, NO2 Assinale a alternativa que apresenta uma reação que não está presente nesse esquema. a) redução b) oxidação c) alquilação d) nitração 19 - (UEG GO) Ao contrário das reações de adição ao anel aromático, as reações de substituição aromática dos hidrogênios são fáceis. Uma delas é a nitração do benzeno que, na presença de ácido sulfúrico concentrado, pode gerar www.quimicasolucionada.com.br [email protected] Colégio Cristo Rei (83).3421.3798 diversos produtos. Tendo como base a teoria da dirigência nos aromáticos, responda aos itens que seguem. a) Equacione a reação de nitração do metilbenzeno, apresentando os produtos majoritários. b) Dê o nome IUPAC para os produtos formados acima. 20 - (UFAM) Ao se fazer a sulfonação da molécula de benzeno monossubstituído com um grupo dirigente, qual dos grupos abaixo apresentam grupos que orientarão a reação majoritariamente para as posições orto e para? a) –NO2, –CH3, –SO3H, –F b) –CN, –OH, –CH3, –Cl c) –NH2, –NO2, –CH3, –Br d) –COOH, –CN, –NO2, e) –NH2, –OH, –CH3, –F GABARITO: 11) Gab: a) A fórmula molecular plana do isômero que fornece apenas um haleto quando sofre uma monohalogenação é: b) A fórmula molecular do produto após halogenação total é C8Cl18. Logo, a massa molar é igual a: [(8 x 12) + (18 x 35,5)] = 735 g/mol. 12) Gab: D; 13) Gab: B; 14) Gab: C; 15) Gab: D; 16) Gab: C 17) Gab: A; 18) Gab: A; 19) Gab: a) CH3 CH3 HNO3+H2SO 4 b) de reagente. Escreva as fórmulas compostos X e Y. estruturais planas dos 23 - (UECE) A metilamina é um composto orgânico usado para a fabricação de produtos para a agricultura, a indústria farmacêutica, tintas e explosivos. Marque a opção que mostra, corretamente, a sua preparação. a) CH3Br + NaCN CH3CN + NaBr b) CH3CH2Br + NH4OH CH3CONH2 + HBr + 2H2 c) CH3Br + NH3 CH3NH2 + HBr d) CH3CH2Br + NH3 CH3CONH2 + HBr + H2 24 - (UESPI) As reações entre álcoois e cloretos de acila são conhecidas como reações de: a) substituição nucleofílica. b) substituição eletrofílica. c) eliminação via radicais livres. d) oxidação degradativa. e) síntese radicalar. 25 - (UFPE) O DDT (da sigla de Dicloro-Difenil-Tricloroetano) foi o primeiro pesticida moderno, tendo sido largamente usado após a Segunda Guerra Mundial. Analise a equação química de síntese do DDT e julgue quanto à correção dos ítens a seguir. O H SO (aq) 2 4 + Cl3C 2 Cl H() () Cl NO2 H2SO4(aq) CH CCl3(s) + H2O() CH 3 + H2O ou Cl NO2 b) 1-metil-2-nitrobenzeno ou 1-metil-4-nitrobenzeno 20) Gab: E Substituição nucleofílica 00. O nome de um dos reagentes é clorobenzeno. 01. Quando a reação atingir o equilíbrio, as concentrações dos reagentes serão iguais a zero. 02. O ácido sulfúrico age como um catalisador. 03. O nome do DDT segundo a IUPAC é: 1,1,1-tricloro2,2-bis(p-clorofenil)etano. 04. Esta reação é classificada como: substituição nucleofílica aromática. 21 - (UFJF MG) A reação: C4H9Br + NaOH C4H9OH + NaBr é do tipo: a) substituição eletrófila; b) adição nucleófila; c) adição eletrófila; d) eliminação nucleófila; e) substituição nucleófila. GABARITO: 22 - (UERJ) Observe a seqüência reacional abaixo, onde X e Y são os principais produtos orgânicos formados: X C H 3 21) Gab: E 22) Gab: a) Mecanismo: Nucleófilo; Tipo de reagente: de Substituição b) Y C H 3 H C C H C H C H C C H C H 2 2 3 3 C 3 3 C l O H 23) Gab: C; 24) Gab: A; 25) Gab: VFVVF a) Classifique a reação II quanto ao mecanismo e tipo www.quimicasolucionada.com.br [email protected]