Apostila de Química Orgânica
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CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO À QUÍMICA ORGÂNICA...................................................................................................... 2
1.1 Teoria.......................................................................................................................................................... 2
1.2 Sessão leitura – Ciclo do Carbono............................................................................................................. 5
1.3 Fixação....................................................................................................................................................... 6
1.4 Pintou no ENEM......................................................................................................................................... 7
2 HIDROCARBONETOS.................................................................................................................................10
2.1 Teoria........................................................................................................................................................ 10
2.2 Sessão leitura........................................................................................................................................... 14
2.2.1 O gás natural......................................................................................................................................... 14
2.2.2 O petróleo.............................................................................................................................................. 14
2.3 Fixação..................................................................................................................................................... 15
2.4 Pintou no ENEM....................................................................................................................................... 17
3 FUNÇÕES ORGÂNICAS............................................................................................................................ 19
3.1 Teoria....................................................................................................................................................... 19
3.2 Sessão leitura........................................................................................................................................... 23
3.2.1 Bebidas alcoólicas................................................................................................................................. 23
3.2.2 O metanal.............................................................................................................................................. 24
3.2.3 A acetona............................................................................................................................................... 24
3.2.4 O ácido metanóico................................................................................................................................. 24
3.2.5 O ácido acético...................................................................................................................................... 24
3.2.6 Aminas: medicina e sociedade.............................................................................................................. 24
3.2.7 DDT – dicloro-difenil-tricloroetano......................................................................................................... 25
3.3 Fixação..................................................................................................................................................... 25
3.4 Pintou no ENEM....................................................................................................................................... 30
4 ISOMERIA................................................................................................................................................... 32
4.1 Teoria........................................................................................................................................................ 32
4.2 Sessão leitura........................................................................................................................................... 34
4.3 Fixação..................................................................................................................................................... 36
4.4 Pintou no ENEM....................................................................................................................................... 40
5 PROPRIEDADES FÍSICAS DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS................................................................. 41
5.1 Teoria........................................................................................................................................................ 41
5.2 Sessão leitura........................................................................................................................................... 44
5.3 Fixação..................................................................................................................................................... 44
5.4 Pintou no ENEM....................................................................................................................................... 46
6 REAÇÕES ORGÂNICAS............................................................................................................................ 48
6.1 Teoria........................................................................................................................................................ 48
6.2 Sessão leitura – Explosivos...................................................................................................................... 54
6.3 Fixação..................................................................................................................................................... 55
6.4 Pintou no ENEM....................................................................................................................................... 58
Referências......................................................................................................................................................59
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Capítulo 1 – Introdução à Química
Orgânica
1.1 Teoria
Conceito:
É o ramo da química que estuda os
compostos que contêm carbono, denominados
compostos orgânicos.
A partir do final do século XIII, os
químicos começam a se dedicar ao estudo das
substâncias encontradas nos seres vivos. Nesta
época, acreditava-se na Teoria da Força Vital,
segundo a qual os compostos orgânicos só
podiam ser produzidos por organismos vivos.
No entanto, em 1828, conseguiram
sintetizar a uréia a partir do cianato de amônio
(um composto inorgânico). Com isso, caiu por
terra a Teoria da Força Vital, e a produção de
compostos orgânicos cresceu de maneira
exponencial.
O Carbono:
No século XIX, Kekulé percebeu que o
átomo de carbono apresentava certas
propriedades que o diferenciava de outros
átomos. Essas propriedades são:
a) O carbono é tetravalente:
Como o carbono apresenta 4 elétrons na última
camada eletrônica, quando se liga a outro átomo
compartilha esses 4 elétrons formando portanto 4
ligações covalentes.
b) O carbono forma cadeias:
O átomo de carbono pode ligar-se a outros
átomos de carbono, formando cadeias com várias
disposições e tamanhos. Essa propriedade é a
principal responsável pela existência de milhares
de compostos orgânicos.
c) As 4 ligações sigma (σ) de um carbono são
iguais.
Hibridização:
O carbono admite três tipos de
hibridização: sp, sp3 e sp
2.
a) Hibridização sp:
Ocorre em moléculas onde o carbono apresenta
duas ligações σ e duas π.
― C = ou = C =.
b) Hibridização sp2:
Ocorre em moléculas onde o carbono apresenta
três ligações σ e uma π.
\
C =
/
c) Hibridização sp3:
Ocorre em moléculas onde o carbono apresenta
as quatro ligações σ.
│
― C ―
│
Compostos orgânicos:
Nos compostos orgânicos, a presença
do carbono (C) é obrigatória. Suas ligações
podem ser representadas das seguintes
maneiras:
│
― C ―, = C =, ≡ C ― e = C ―.
│ │
Além do carbono são encontrados
outros elementos como:
Hidrogênio(H): é monovalente, efetua
uma única ligação que é representada por H ―.
Nitrogênio(N): é trivalente e suas
ligações podem ser representadas por ― N ―,
= N ― e ≡ N.
Oxigênio(O): é bivalente, ― O ― e O =.
Halogênios: flúor (F), cloro (Cl), bromo
(Br) e iodo (I), são todos monovalentes, F ―,
Cl ―, Br ― e I ―.
Enxofre(S): é bivalente: ― S ― e S =.
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Representação dos compostos orgânicos:
Os compostos orgânicos possuem uma
variedade de fórmulas utilizadas para representá-
los. São elas:
Estrutural:
H H
│ │
H ― C ― C ― H
│ │
H H
Condensada:
H3C – CH3
Molecular:
C2H6
Atualmente, a representação mais
simplificada seria a de zigue-zague. As pontas
correspondem a CH3, a junção de dois traços ao
grupo CH2, a junção de três traços ao grupo CH e
a junção de quatro traços a um carbono
quaternário. Em inglês essa nomenclatura é dita
Bond Line Formula.
Exemplos:
Cadeias carbônicas:
As cadeias carbônicas possuem
algumas classificações de acordo com algumas
características.
a) Classificação do carbono na cadeia:
Os átomos de carbono numa cadeia
podem ser classificados de acordo com o número
de átomos de carbono ligados diretamente a eles.
1- Carbono primário:
É aquele ligado a nenhum ou um átomo
de carbono diretamente.
H H
│ │
H ― C ― C ― H
│ │
H H
2- Carbono secundário:
É aquele ligado diretamente a dois
átomos de carbono.
H CH3
│ │
H ― C ― C* ― H
│ │
H H
3- Carbono terciário:
Está ligado a três átomos de carbono.
H CH3
│ │
H ― C ― C* ― H
│ │
CH3 CH3
4- Carbono quaternário:
Está ligado diretamente a apenas
átomos de carbono.
H CH3
│ │
H ― C ― C* ― CH2 – CH3
│ │
CH3 CH3
b) Classificação das cadeias carbônicas:
As cadeias carbônicas podem ser
classificadas segundo três critérios:
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1) Disposição dos átomos de carbono:
I) Cadeia aberta, acíclica ou alifática:
Apresenta pelo menos duas
extremidades e nenhum ciclo ou anel. Se divide
em:
Normal, reta ou linear:
Apresenta apenas carbonos primários e
secundários.
│ │ │ │
― C – C – C – C ―
│ │ │ │
Ramificada:
Apresenta carbonos terciários e
secundários.
II) Cadeia fechada ou cíclica:
Não apresenta extremidades e os
átomos apresentam um ou mais ciclos.
Se divide em:
Aromática:
Apresenta pelo menos um anel
benzênico.
Anel ou núcleo benzênico é uma das
cadeias mais importantes da Química Orgânica.
Esse nome é derivado do composto mais simples
que apresenta esse núcleo, o benzeno (C6H6).
Esse anel forma os compostos
aromáticos que se subdividem em:
Compostos aromáticos mononucleares ou
mononucleados:
Contêm um único anel benzênico.
Compostos aromáticos polinucleares ou
polinucleados:
Contêm mais de um anel benzênico.
Pode ser:
Polinuclear isolado, que ocorre quando
os anéis não contêm átomos de carbono em
comum e polinuclear condensado, onde os anéis
contêm átomos de carbono em comum.
Alicíclica, não-aromática ou cicloalifática:
Não apresentam o núcleo aromático ou
anel benzênico.
2) Tipo de ligação entre os átomos de carbono:
I) Saturada:
Apresenta somente ligações simples
entre os átomos de carbono na cadeia.
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II) Insaturada:
Apresenta pelo menos uma dupla ou
tripla ligação entre átomos de carbono na cadeia.
│ │ │
- C – C = C = C -
│ │
3) Natureza dos átomos que compõe a cadeia:
I) Homogênea:
É constituída apenas de átomos de
carbono.
│
― C ―
│ │ │ │
― C ―C ― C ―C ―
│ │ │ │
II) Heterogênea:
Apresenta pelo menos um heteroátomo
na cadeia.
│ │ │ │
― C ― C ― O ― C ― C ―
│ │ │ │
O = heteroátomo
OBS.:
Heteroátomo: átomo diferente de
carbono que esteja posicionado entre dois
átomos de carbono.
1.2 Sessão Leitura
Ciclo do Carbono
O carbono é o elemento químico
fundamental dos compostos orgânicos, cujo
ciclo consiste na assimilação (fixação) dos
átomos contidos nas moléculas simples de gás
carbônico presente na atmosfera (CO2), e
convertidos em substâncias mais elaboradas
(carboidratos, proteínas), a partir do
metabolismo fotossintético realizado pelos
organismos autotróficos.
Parte dos compostos orgânicos
formados são aproveitados pelo próprio
organismo produtor, e o restante da produção
incorporada à biomassa do mesmo, servindo
como fonte de nutrientes para os subsequentes
níveis tróficos da cadeia alimentar, os
consumidores: primários (herbívoros),
secundários (onívoros) e terciários (todos os
carnívoros), até o nível dos decompositores,
efetuando a degradação da matéria.
Portanto, são os seres produtores os
que iniciam o ciclo do carbono, captado pelos
demais organismos e finalizado pelos
decompositores, devolvendo ao ambiente todos
os nutrientes, incluindo o carbono, para o
reinício do processo.
Lembrando que a devolução de
carbono não ocorre somente com a morte de
um organismo (animal ou vegetal), mas
continuamente durante a vida de qualquer ser,
através da respiração.
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1.3 Fixação
Exercícios:
1) Identifique quais são os carbonos primários,
secundários e terciários nos compostos a seguir:
2) Um quimioterápico utilizado no tratamento do
câncer é a sarcomicina, cuja fórmula estrutural
pode ser representada por:
Escreva sua fórmula molecular e indique o
número de carbonos secundários presentes na
estrutura.
3) Determine número de carbonos primários,
secundários, terciários e quaternários existentes
em cada uma das estruturas a seguir e escreva
suas fórmulas moleculares:
4) A cadeia abaixo é:
a) Aberta, heterogênea, saturada e normal;
b) Acíclica, homogênea, insaturada e normal;
c) Aromática, homogênea, insaturada e ramificada;
d) Alifática, homogênea, insaturada e ramificada;
e) Cíclica e aromática.
5) Identifique a cadeia carbônica ramificada,
homogênea e saturada:
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6) Um grupo de compostos, denominados ácidos
graxos, constitui a mais importante fonte de
energia na dieta do Homem. Um exemplo destes
é o ácido linoleico, presente no leite humano. A
sua fórmula estrutural simplificada é:
CH3(CH2)4(CH)2CH2(CH)2(CH2)7COOH
Sua cadeia carbônica é classificada como:
a) Aberta, normal, saturada e homogênea;
b) Aberta, normal, insaturada e heterogênea;
c) Aberta, ramificada, insaturada e heterogênea;
d) Aberta, ramificada, saturada e homogênea;
e) Aberta, normal, insaturada e homogênea.
7) Dê a hibridização de cada carbono nos
compostos a seguir:
a)
b)
c) CH3(CH2)4(CH)2CH2(CH)2(CH2)7COOH
d)
Gabarito: 4-d; 5- b; 6- e.
1.4 Pintou no ENEM
1) (ENEM 2001 – Questão 23) Algumas
atividades humanas interferiram
significativamente no ciclo natural do enxofre,
alterando as quantidades das substâncias
indicadas no esquema. Ainda hoje isso ocorre,
apesar do grande controle por legislação. Pode-
se afirmar que duas dessas interferências são
resultantes da
(A) queima de combustíveis em veículos pesados
e da produção de metais a partir de sulfetos
metálicos.
(B) produção de metais a partir de óxidos
metálicos e da vulcanização da borracha.
(C) queima de combustíveis em veículos leves e
da produção de metais a partir de óxidos
metálicos.
(D) queima de combustíveis em indústria e da
obtenção de matérias-primas a partir da água do
mar.
(E) vulcanização da borracha e da obtenção de
matérias-primas a partir da água do mar.
2) 79. (ENEM 2009 .Questão 1)
A atmosfera terrestre é composta pelos gases
nitrogênio (N2) e oxigênio (O2), que somam cerca
de 99%, e por gases traços, entre eles o gás
carbônico (CO2), vapor de água (H2O), metano
(CH4), ozônio (O3) e o óxido nitroso (N2O), que
compõem o restante 1% do ar que respiramos.
Os gases traços, por serem constituídos por pelo
menos três átomos, conseguem absorver o calor
irradiado pela Terra, aquecendo o planeta. Esse
fenômeno, que acontece há bilhões de anos, é
chamado de efeito estufa. A partir da Revolução
Industrial (século XIX), a concentração de gases
traços na atmosfera, em particular o CO2, tem
aumentado significativamente, o que resultou no
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aumento da temperatura em escala global. Mais
recentemente, outro fator tornou-se diretamente
envolvido no aumento da concentração de CO2
na atmosfera: o desmatamento. BROWN, I. F.;
ALECHANDRE, A. S. Conceitos básicos sobre
clima, carbono, florestas e comunidades. A.G.
Moreira & S. Schwartzman. As mudanças
climáticas globais e os ecossistemas brasileiros.
Brasília: Instituto de Pesquisa Ambiental da
Amazônia, 2000 (adaptado).
Considerando o texto, uma alternativa viável para
combater o efeito estufa é
A - reduzir o calor irradiado pela Terra mediante a
substituição da produção primária pela
industrialização refrigerada.
B - promover a queima da biomassa vegetal,
responsável pelo aumento do efeito estufa devido
à produção de CH4.
C - reduzir o desmatamento, mantendo-se, assim,
o potencial da vegetação em absorver o CO2 da
atmosfera.
D - aumentar a concentração atmosférica de
H2O, molécula capaz de absorver grande
quantidade de calor.
E - remover moléculas orgânicas polares da
atmosfera, diminuindo a capacidade delas de
reter calor.
3) 92. (ENEM 2009 .Questão 34)
O lixo orgânico de casa – constituído de restos de
verduras, frutas, legumes, cascas de ovo, aparas
de grama, entre outros –, se for depositado nos
lixões, pode contribuir para o aparecimento de
animais e de odores indesejáveis.
Entretanto, sua reciclagem gera um excelente
adubo orgânico, que pode ser usado no cultivo de
hortaliças, frutíferas e plantas ornamentais. A
produção do adubo ou composto orgânico se dá
por meio da compostagem, um processo simples
que requer alguns cuidados especiais. O material
que é acumulado diariamente em recipientes
próprios deve ser revirado com auxílio de
ferramentas adequadas, semanalmente, de forma
a homogeneizá-lo. É preciso também umedecê-lo
periodicamente. O material de restos de capina
pode ser intercalado entre uma camada e outra
de lixo da cozinha. Por meio desse método, o
adubo orgânico estará pronto em
aproximadamente dois a três meses. Como usar
o lixo orgânico em casa? Ciência Hoje, v. 42, jun.
2008 (adaptado).
Suponha que uma pessoa, desejosa de fazer seu
próprio adubo orgânico, tenha seguido o
procedimento descrito no texto, exceto no que se
refere ao umedecimento periódico do composto.
Nessa situação,
A - o processo de compostagem iria produzir
intenso mau cheiro.
B - o adubo formado seria pobre em matéria
orgânica que não foi transformada em composto.
C - a falta de água no composto vai impedir que
microrganismos decomponham a matéria
orgânica.
D - a falta de água no composto iria elevar a
temperatura da mistura, o que resultaria na perda
de nutrientes essenciais.
E - apenas microrganismos que independem de
oxigênio poderiam agir sobre a matéria orgânica e
transformá-la em adubo.
4) (ENEM/2010) O aquecimento global,
ocasionado pelo aumento do efeito estufa, tem
como uma de suas causas a disponibilização
acelerada de átomos de carbono para a
atmosfera. Essa disponibilização acontece, por
exemplo, na queima de combustíveis fósseis,
como a gasolina, os óleos e o carvão, que libera o
gás carbônico (CO2) para a atmosfera. Por outro
lado, a produção de metano (CH4), outro gás
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causador do efeito estufa, está associada à
pecuária e à degradação de matéria orgânica em
aterros sanitários.
Apesar dos problemas causados pela
disponibilização acelerada dos gases citados,
eles são imprescindíveis à vida na Terra e
importantes para a manutenção do equilíbrio
ecológico, porque, por exemplo, o
a) metano é fonte de carbono para os organismos
fotossintetizantes.
b) metano é fonte de hidrogênio para os
organismos fotossintetizantes.
c) gás carbônico é fonte de energia para os
organismos fotossintetizantes.
d) gás carbônico é fonte de carbono inorgânico
para os organismos fotossintetizantes.
e) gás carbônico é fonte de oxigênio molecular
para os organismos heterotróficos aeróbicos.
5) (ENEM/2009) O ciclo biogeoquímico do
carbono compreende diversos compartimentos,
entre os quais a Terra, a atmosfera e os oceanos,
e diversos processos que permitem a
transferência de compostos entre esses
reservatórios. Os estoques de carbono
armazenados na forma de recursos não
renováveis, por exemplo, o petróleo, são
limitados, sendo de grande relevância que se
perceba a importância da substituição de
combustíveis fósseis por combustíveis de fontes
renováveis. A utilização de combustíveis fósseis
interfere no ciclo do carbono, pois provoca
a) aumento da porcentagem de carbono contido
na Terra.
b) redução na taxa de fotossíntese dos vegetais
superiores.
c) aumento da produção de carboidratos de
origem vegetal.
d) aumento na quantidade de carbono presente
na atmosfera.
e) redução da quantidade global de carbono
armazenado nos oceanos.
Gabarito: 1-A; 2-C; 3-C; 4-D; 5-D
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Capítulo 2 – Hidrocarbonetos:
2.1 Teoria
Hidrocarbonetos são compostos
formados apenas por átomos de carbono e
hidrogênio.
Fórmula geral: CXHY.
Nomenclatura:
e) Cada composto orgânico deve ter um nome
diferente.
f) A partir do nome deve ser possível escrever a
fórmula do composto orgânico e vice-versa.
g) Segue as regras da IUPAC (União Internacional
de Química Pura e Aplicada).
O nome de um composto orgânico é formado por
três partes:
Prefixo + Infixo + Sufixo
Prefixo: Indica o número de átomos de carbono
presentes na molécula;
Infixo: Indica o tipo de ligação entre carbonos.
Sufixo: Indica o grupo funcional.
Prefixos:
Prefixo Número de C
met 1
et 2
prop 3
but 4
pent 5
hex 6
hept 7
oct 8
non 9
dec 10
Infixos:
Infixo Tipo de
Ligação
an simples
en dupla
in tripla
Para os hidrocarbonetos usa-se o sufixo o.
Principais grupos orgânicos:
Grupos alquila:
Com 1 carbono:
― CH3 (metil)
Com 2 carbonos:
― CH2 ― CH3 (etil)
Com 3 carbonos:
― CH2 ― CH2 ― CH3 (propil)
― CH2 ― CH3 (isopropil)
│
CH3
Com 4 carbonos:
― CH2 ― CH2 ― CH2 ― CH3 (butil)
― CH2 ― CH ― CH3 (isobutil)
│
CH3
― CH ― CH2 ― CH3 (s-butil ou sec-butil)
│
CH3
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CH3
│
― C ― CH3 (t-butil ou terc-butil)
│
CH3
Com 5 carbonos:
― CH2 ― CH2 ― CH2 ― CH2 ― CH3 (pentil)
― CH2 ― CH2 ― CH ― CH3 (isopentil)
│
CH3
CH3
│
― CH2 ― C ― CH3 (neopentil)
│
CH3
CH3
│
― C ― CH2 ― CH3 (t-pentil ou tercpentil)
│
CH3
Ramificação:
Localizar a cadeia principal:
Maior sequência de carbonos. Entre duas ou
mais possibilidades escolhe-se a cadeia mais
ramificada.
Os átomos de carbono que não pertencem à
cadeia principal fazem parte das ramificações;
Numerar os átomos de carbono da cadeia
principal. A decisão de por qual extremidade se
começa a numeração segue os critérios:
1- Cadeia insaturada: começa pela extremidade
mais próxima a insaturação;
2- Cadeia saturada: começa pela extremidade mais
próxima a ramificação.
Escrever o número que corresponde a localização
da ramificação na cadeia principal e separando
com um hífen o nome do grupo orgânico que
corresponde a ramificação;
Para indicar a quantidade de ramificações, usar
os prefixos di, tri, tetra, etc. antes do nome do
grupo orgânico;
No caso de mais de uma ramificação, os escreve
em ordem alfabética, desconsiderando os
prefixos;
Escrever, o nome do hidrocarboneto referente a
cadeia principal.
a) Alcanos:
São hidrocarbonetos acíclicos e
saturados, ou seja, possuem cadeias abertas e
ligações simples entre os carbonos.
Fórmula geral: CnH2n+2.
OBS.: n = número de carbonos.
Nomenclatura: Prefixo indicativo ao número de
carbonos + an + o.
Exemplos:
CH4 → prefixo - met → nome metano
infixo - an
sufixo - o
CH3 ― CH3 → prefixo - et → nome etano
infixo - an
sufixo – o
Ramificação:
5 4 3 2 1
H3C ― CH2―CH2―CH―CH3
│
CH3
2 - metilpentano
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b) Alcenos:
São hidrocarbonetos acíclicos que
possuem uma única dupla ligação.
Fórmula geral: CnH2n.
Nomenclatura: Prefixo indicativo ao número de
carbonos + en + o.
Indicar a localização da dupla ligação;
A numeração começa pela extremidade mais
próxima da instauração ligação;
Escrever essa localização antes do infixo en.
Exemplos:
CH2 = CH2 eteno
H2C = CH ― CH2 ― CH3 but - 1 - eno
5 4 3 2 1
H3C ― CH2 ― CH ― CH = CH2
│
CH3
2 – metilpenta – 1 - eno
c) Alcinos:
São hidrocarbonetos acíclicos, contendo
uma única tripla ligação.
Fórmula geral: CnH2n-2.
Nomenclatura: Prefixo indicativo ao número de
carbonos + in + o.
CH ≡ CH etino
Ramificação:
A nomenclatura da alcinos ramificados é
semelhante a de alcenos ramificados.
6 5 4 3 2 1
H3C ― CH2 ― CH2 ― C ≡ C ―CH3
│
CH3
2 – metilexa – 2 – ino
d) Alcadienos:
São hidrocarbonetos acíclicos com duas
duplas ligações.
Fórmula geral: CnH2n-2.
Nomenclatura: Prefixo indicativo ao número de
carbonos + a + DIENO.
H2C = C = CH2 propadieno
Ramificação:
A cadeia principal é aquela que possui a maior
sequência de carbonos e que contenha as duas
duplas ligações;
A sua numeração começa pela extremidade mais
próxima das duas duplas ligações.
1 2 3 4 5 6 7
H3C ― CH = CH ― CH = CH ― CH ― CH3
│
CH3
6 – metilepta - 2,4 – dieno
e) Ciclanos:
São hidrocarbonetos cíclicos contendo
apenas ligações simples entre os carbonos da
cadeia.
Fórmula geral: CnH2n
Nomenclatura: Palavra CICLO + prefixo indicativo
ao número de carbonos do ciclo + an + o.
Ramificação:
A numeração começa pelo carbono que possui o
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menor grupo orgânico no sentido horário e anti-
horário;
Os grupos orgânicos ficam com os menores
números.
1,1 - dimetilciclobutano
f) Ciclenos:
São hidrocarbonetos cíclicos contendo
uma ligação dupla.
Fórmula geral: CnH2n-2.
Nomenclatura: Palavra CICLO + prefixo indicativo
ao número de carbonos do ciclo + en + o.
Ramificação:
Coloca-se a dupla ligação entre os números 1 e 2
e faz a numeração no sentido horário e anti-
horário;
Os grupos orgânicos ficam com os menores
números.
g) Hidrocarbonetos aromáticos:
São hidrocarbonetos que possuem pelo
menos um anel benzênico.
Classificação:
Mononucleares ou monocíclicos:
Possui apenas um anel benzênico.
benzeno
Polinucleares ou policíclicos:
Possui dois ou mais anéis benzênicos.
Se divide em:
1- Com anéis isolados:
2- Com anéis condensados:
Naftaleno
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Nomenclatura:
Citar os nomes das ramificações e
terminar com a palavra benzeno.
metilbenzeno
Prefixos orto, meta e para:
Esses prefixos são usados quando ao
anel aromático estão ligados dois grupos.
Orto: indica posição 1,2:
1,2 – dimetilbenzeno ou ortodimetilbenzeno
Meta: indica posição 1,3:
1,3 – dimetilbenzeno ou metadimetilbenzeno
Para: indica posição 1,4:
1,4 – dimetilbenzeno ou paradimetilbenzeno
2.2 Sessão Leitura
2.2.1 O gás natural
O gás natural é um combustível fóssil
não renovável, ou seja, ele irá se esgotar na
natureza. Composto por uma mistura de
hidrocarbonetos, com destaque para o metano
(CH4), o gás natural é encontrado em jazidas ou
depósitos subterrâneos, que normalmente estão
associados ao petróleo, pois essas duas
substâncias passam pelo mesmo processo de
transformação (decomposição da matéria
orgânica durante milhares de anos) e se
acumulam no mesmo tipo de terreno.
Esse combustível gasoso, após ser
tratado e processado, apresenta grande teor
energético, sendo bastante aproveitado nas
indústrias para a geração de energia elétrica. Ele
também pode ser empregado no aquecimento
ambiental e nas aplicações domésticas de
residências e como combustível em automóveis
adaptados para recebê-lo, substituindo a
gasolina, o álcool ou o diesel.
Mais “limpo” entre os combustíveis de
origem fóssil, o gás natural emite menos
poluentes se comparado ao petróleo e ao carvão
mineral, no entanto, ele não está totalmente
isento dos problemas ambientais, visto que sua
utilização também contribui para a poluição
atmosférica e para intensificação do efeito estufa.
(Wagner de Cerqueira e Francisco - Graduado
em Geografia - Equipe Brasil Escola
<http://www.brasilescola.com/geografia/gas-
natural.htm>)
2.2.2 O petróleo
O petróleo formou-se na Terra há
milhões de anos, a partir da decomposição de
pequenos animais marinhos, plâncton e
15
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vegetação típica de regiões alagadiças. O
petróleo acumula-se junto ao gás de petróleo,
formando bolsões entre rochas impermeáveis ou
impregnando rochas de origem sedimentar. Tais
locais são denominados bacias.
Após sua extração, o petróleo é
encaminhado para as refinarias, onde seus
componentes são separados através de
processos como a destilação fracionada.
Inicialmente, o petróleo é aquecido em
um forno, sendo parcialmente vaporizado e
direcionado para uma coluna de fracionamento
provida de várias bandejas. A temperatura da
coluna varia com a altura, sendo que no topo se
encontra a menor temperatura.
À medida que os vapores sobem na
coluna, a temperatura diminui, permitindo que as
frações voltem ao estado líquido e sejam
retiradas.
O esquema a seguir mostra algumas
frações retiradas do petróleo, sua constituição e
sua faixa de temperaturas de ebulição:
.
O resíduo líquido que ficou no fundo da
coluna é levado para outra coluna que apresenta
pressão inferior à atmosférica, possibilitando que
as frações mais pesadas entrem em ebulição a
temperaturas mais baixas, evitando assim a
quebra de suas moléculas.
Dessa maneira, são obtidas novas
frações do resíduo líquido: óleos lubrificantes,
parafinas, graxas, óleo combustível e betume
(utilizado no asfaltamento de estradas e na
produção de impermeabilizantes).
Concluída essa etapa, ainda resta
algum resíduo, que pode ser submetido a uma
pirólise ou craqueamento (cracking). Esse
processo é executado em outra coluna de
fracionamento e consiste na quebra de moléculas
de cadeias longas, obtendo-se moléculas
menores.
O craqueamento possibilita um
aproveitamento quase integral do petróleo,
propiciando uma economia expressiva e
permitindo a obtenção de maiores quantidades de
GLP, gasolina e outros produtos químicos que
serão transformados em diversos produtos
indispensáveis em nosso dia-a-dia.
A quantidade obtida de cada tipo de
derivado de petróleo depende de sua origem, dos
recursos da refinaria e das necessidades do
mercado consumidor em cada momento.
2.3 Fixação
Exercícios:
1- Dê a nomenclatura segundo a IUPAC dos
compostos a seguir:
CH3
│
a) H3C ― CH2 ― CH ― CH2 ― CH3
16
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CH3
│
b) H3C ― CH2 ― C ― CH2 ― CH3
│
CH ― CH3
│
CH3
CH2 ― CH2 ― CH3
│
c) H3C ― CH ― C ≡ C ― CH3
d) H3C ― C = CH ― CH ― CH ― CH3
│ │ │ │
H3C ― CH2 CH3 CH3 CH3
e)
f) H2C ― CH ― CH3
│ │
H2C ― C ― CH2 ― CH3
│
CH3
2) Escreva a fórmula estrutural dos compostos a
seguir:
a) 2,3 – dimetilpentano
b) 5 – etil 3 – metiloctano
c) Etilciclobutano
d) Isopropilbenzeno
e) 1,3 – dimetilbenzeno
f) Cicloexa – 1,1 – dieno
g) Ciclobuteno
h) 2,2,4 – trimetilpentano
i) Etilcicloexano
j) 4- metilpenta – 2 – ino
k) etilmetilbenzeno
3)Os hidrocarbonetos são os principais
constituintes do petróleo. A respeito dos
hidrocarbonetos, cujos nomes estão relacionados
a seguir:
I – ciclopenteno
II – 2-buteno
III – propadieno
IV – hexano
V – 3 – heptino
VI – ciclobutano
Indique a fórmula estrutural plana que se encaixa
o composto.
4) (UFSC) Um alcano encontrado nas folhas de
repolho contém em sua fórmula 64 átomos de
Hidrogênio. O número de átomos de Carbono na
fórmula é:
a)29
b)32
c)30
d)33
e)31
5) Dê o nome e a fórmula molecular dos
seguintes ciclos:
a) b) c)
6) (FAFI-MG)
Sobre o benzeno, C6H6, estão corretas as
seguintes afirmações, exceto:
a) Possui três pares de elétrons deslocalizados.
b) É uma molécula plana, com forma de
hexágono regular, confirmada por estudos
espectroscópicos e de cristalografia por raios X.
I II
17
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c) Todos os ângulos de ligação valem 120°
devido à equivalência de todas as ligações
carbono-carbono.
d) O benzeno não apresenta estrutura de
ressonância.
e) Os seis elétrons p estão espalhados
igualmente nos seis carbonos e não localizados
entre os pares de átomos de carbono
7) (OSEC-SP) Os compostos classificados como
hidrocarbonetos fazem parte de misturas que
compõem alguns combustíveis. Esses compostos
apresentam em sua constituição os elementos
químicos:
a) hidrogênio, carbono e oxigênio.
b) Hidrogênio, carbono e nitrogênio.
c) Hidrogênio e carbono.
d) Hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio.
e) Hidrogênio, carbono, oxigênio, enxofre e
nitrogênio
8) (RRN) Um composto orgânico cuja fórmula
geral é representada por CnH2n pertence à classe
do:
a) Alceno ou cicloalceno.
b) Alcano ou cicloalcano.
c) Alceno ou cicloparafina.
d) Alcino ou alcadieno.
e) Alcino ou aromático.
9) Escreva a fórmula estrutural de um
hidrocarboneto que apresenta as seguintes
características:
a) Possui 4 C, 1 dupla ligação e 1 ramificação.
b) Possui 6 C, 2 duplas ligações e 2 ramificações.
Gabarito: 4- E; 6- D; 7- D; 8- C.
2.4 Pintou no ENEM
1) ( ENEM 2004 – Questão 42 ) Há estudos que
apontam razões econômicas e ambientais para
que o gás natural possa vir a tornar-se, ao longo
deste século, a principal fonte de energia em
lugar do petróleo. Justifica-se essa previsão,
entre outros motivos, porque o gás natural
(A) além de muito abundante na natureza é um
combustível renovável.
(B) tem novas jazidas sendo exploradas e é
menos poluente que o petróleo.
(C) vem sendo produzido com sucesso a partir do
carvão mineral.
(D) pode ser renovado em escala de tempo muito
inferior à do petróleo.
(E) não produz CO2 em sua queima, impedindo o
efeito estufa.
2) ( ENEM 2003 – Questão 42 ) Nos últimos anos,
o gás natural (GNV: gás natural veicular) vem
sendo utilizado pela frota de veículos nacional,
por ser viável economicamente e menos
agressivo do ponto de vista ambiental. O quadro
compara algumas características do gás natural e
da gasolina em condições ambiente.
Densidade
(kg /m3)
Poder Calorífico
(kJ /kg)
GNV 0,8 50.200
Gasolina 738 46.900
Apesar das vantagens no uso de GNV, sua
utilização implica algumas adaptações técnicas,
pois, em condições ambiente, o volume de
combustível necessário, em relação ao de
gasolina, para produzir a mesma energia, seria
(A) muito maior, o que requer um motor muito
mais potente.
(B) muito maior, o que requer que ele seja
armazenado a alta pressão.
(C) igual, mas sua potência será muito menor.
(D) muito menor, o que o torna o veículo menos
eficiente.
(E) muito menor, o que facilita sua dispersão para
a atmosfera.
18
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3) De acordo com o relatório “A grande sombra
da pecuária” (Livestock’s Long Shadow), feito
pela Organização das Nações Unidas para a
Agricultura e a Alimentação, o gado é
responsável por cerca de 18% do aquecimento
global, uma contribuição maior que a do setor de
transportes. Disponível em: www.conpet.gov.br.
Acesso em: 22 jun. 2010.
A criação de gado em larga escala contribui para
o aquecimento global por meio da emissão de
a) metano durante o processo de digestão.
b) óxido nitroso durante o processo de ruminação.
c) clorofluorcarbono durante o transporte de
carne.
d) óxido nitroso durante o processo respiratório.
e) dióxido de enxofre durante o consumo de
pastagens.
4) (ENEM/2012) O benzeno é um hidrocarboneto
aromático presente no petróleo, no carvão e em
condensados de gás natural. Seus metabólitos
são altamente tóxicos e se depositam na medula
óssea e nos tecidos gordurosos. O limite de
exposição pode causar anemia, câncer
(leucemia) e distúrbios do comportamento. Em
termos de reatividade química, quando um
eletrófilo se liga ao benzeno, ocorre a formação
de um intermediário, o carbocátion. Por fim,
ocorre a adição ou substituição eletrofílica.
Disponível em: www.sindipetro.org.br. Acesso
em: 1 mar. 2012 (adaptado).
Com base no texto e no gráfico do progresso da
reação apresentada, as estruturas químicas
encontradas em I, II e III são, respectivamente:
Gabarito: 1-B; 2-B; 3-A; 4-A.
19
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Capítulo 3 – Funções Orgânicas:
3.1 Teoria
Função orgânica é um conjunto de
substâncias que apresentam semelhanças em
suas propriedades químicas, chamadas
propriedades funcionais. Decorrido o fato de
possuírem a mesma fórmula estrutural.
O átomo ou grupo de átomos
responsáveis por essas propriedades, ou seja,
que caracteriza a fórmula estrutural é chamado
grupo funcional.
a) Alcoois:
São compostos orgânicos que contêm
um ou mais grupos hidroxila (OH) ligados
diretamente a um carbono saturado.
Fórmula geral: R – OH.
Nomenclatura:
Usa-se o sufixo ol.
I.U.P.A.C.: Prefixo indicativo ao número de
carbonos + an, en ou in + ol.
USUAL: Palavra ALCOOL + prefixo indicativo ao
número de carbonos + ÍLICO.
Ramificação:
A cadeia principal é a maior sequência de
carbonos que contenha o carbono ligado a
hidroxila (OH);
A numeração começa pela extremidade mais
próxima a hidroxila (OH);
Quando um álcool apresentar mais do que dois
átomos de carbono, indicamos a posição do OH
numerando a cadeia a partir da extremidade mais
próxima do carbono que contém a hidroxila.
Exemplo:
5 4 3 2 1
H3C ― CH ― CH2 ― CH ― CH3
│ │
CH3 OH
3. – metilpenta – 2 - ol
OBS.: Os alcoois são constituídos por radicais de
hidrocarbonetos ligados a uma ou mais hidroxilas.
Entretanto, nunca podem ser considerados bases
de Arrhenius (pois não liberam essa hidroxila em
meio aquoso).
Classificação:
Os alcoois podem ser classificados segundo
alguns critérios:
1 – número de hidroxilas:
Monoalcool ou monol: possui uma hidroxila.
CH3 ― OH
Dialcool ou diol: possui duas hidroxilas.
CH2 ― CH2 ― CH3
│ │
OH OH
Trialcool ou triol: possui três hidroxilas.
CH2 ― CH2 ― CH2 ― CH3
│ │ │
OH OH OH
20
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2 – Posição da hidroxila:
Alcool primário: hidroxila ligada a carbono
primário.
CH3 ― CH2
│
OH
Alcool secundário: hidroxila ligada a carbono
secundário.
H3C ― CH ― CH3
│
OH
Alcool terciário: hidroxila ligada a carbono
terciário.
CH3
│
H3C ― C ― CH3
│
OH
b) Fenóis:
São compostos orgânicos que possuem
a hidroxila (OH) ligada diretamente ao anel
aromático.
Fórmula geral: Ar – OH.
Nomenclatura: Palavra HIDROXI + nome do
aromático correspondente.
Ramificação:
A numeração começa pela hidroxila no sentido
em que os grupos orgânicos fiquem com os
menores números.
Exemplo:
c) Éteres:
São compostos em que o oxigênio está
posicionado entre dois carbonos.
Fórmula geral: R – O – R1.
Nomenclatura:
I.U.P.A.C.: Prefixo indicativo ao menor número de
carbonos + OXI + nome do hidrocarboneto
correspondente ao maior número de carbonos.
Ou seja, considera-se os grupos CH3 ― O ―
(metóxi), CH3 ― CH2 ― O ― (etóxi), etc. como
substituintes da cadeia principal.
Exemplos:
H3C ― O ― CH2 ― CH3 metóxietano
Ou:
H3C ― O ― CH2 ― CH3 éter etílico e metílico
OBS.: Utilizar a ordem alfabética.
21
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d) Aldeídos:
São compostos orgânicos que
apresentam o grupo funcional denominado
carbonilo, também chamado de aldo, aldoxilo ou
formil.
Grupo carbonilo:
│
― C = ou ― CHO.
Fórmula geral: R – CHO.
Nomenclatura: Prefixo indicativo ao número de
carbonos + an ou en + al.
Ramificação:
A cadeia principal é a maior sequência de
carbonos que inclui o carbono do grupo funcional
― CHO;
A numeração parte da extremidade que inclui o
grupo ― CHO.
Exemplos:
O
4 3 2 1 //
H3C ― CH ― CH ― C
│ │ \
CH3 CH3 H
2,3 - dimetilbutanal
e) Cetonas:
São compostos que possuem o grupo
funcional carbonila também chamado de ceto,
cetoxilo ou oxo entre carbonos.
Grupo carbonila:
│
― C = O
Fórmula geral: R ― C ― R1
ΙΙ
O
Nomenclatura:
Prefixo indicativo ao número de carbonos + an, en
ou in + ONA;
Para indicar a localização da carbonila, numerar a
cadeia principal (deve incluir o carbono da
carbonila) de forma que ela obtenha o menor
número.
Exemplos:
f) Ácidos carboxílicos:
São compostos que possuem o grupo
funcional carboxila ou carbóxi.
Grupo carboxila:
O
//
― C ou ― COOH.
\
OH
22
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Fórmula geral: R – COOH.
Nomenclatura: Palavra ÁCIDO + prefixo
indicativo ao número de carbonos + an, en, ou in
+ ÓICO.
Ramificação: Semelhante a dos aldeídos
ramificados.
Exemplos:
O
4 3 2 1 //
H3C ― CH ― CH2 ― C
│ \
CH3 O
ácido 3 - metilbutanóico
g) Ésteres:
São compostos orgânicos derivados de
ácidos carboxílicos pela substituição do
hidrogênio do grupo OH por um grupo orgânico
(R).
Fórmula geral:
O
//
R ― C
\
O ― R1
Nomenclatura: Nome do ácido carboxílico – ICO +
ATO + DE + nome do grupo orgânico com
terminação A.
Exemplo:
Flavorizantes são substâncias que
apresentam sabor e aroma característicos,
geralmente agradáveis. Muitos flavorizantes
pertencem à função éster. Segue abaixo dois
ésteres empregados como essências em vários
produtos alimentícios.
Exemplos:
h) Aminas:
São compostos derivados da amônia
(NH3) pela substituição de um, dois ou três
hidrogênios por grupos orgânicos.
Fórmula geral:
R ― N ― H (amina primária)
│
H
23
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R ― N ― R’ (amina secundária)
│
H
R ― N ― R’ (amina terciária)
│
R’’
Nomenclatura: escreve-se os nomes dos grupos
ligados ao nitrogênio em ordem alfabética
seguidos da palavra AMINA.
Exemplos:
i) Amidas:
São compostos derivados dos ácidos
carboxílicos pela substituição da hidroxila
presente no grupo funcional pelos grupos:
― NH2, ― NH ou ― N ―.
│ │
Grupo funcional:
O
//
― C
\
N ―
│
Nomenclatura: sufixo amida
Exemplos:
O
//
H ― C metanamida
\
NH2
3.2 Sessão Leitura
3.2.1 Bebidas alcoólicas
Todas as bebidas alcoólicas contêm
certo teor de etanol. Podem ser classificadas em
dois grupos: bebidas destiladas e não-destiladas.
A quantidade de álcool encontrada em
uma garrafa de pinga é igual à existente em 10
garrafas de cerveja. O consumo de bebidas
alcoólicas tem se tornado um problema muito
sério em todos os países. A ingestão habitual de
grandes quantidades de álcool causa danos
irreversíveis ao cérebro, ao coração e ao fígado,
além de provocar alterações de comportamento.
Os efeitos no comportamento humano
provocados por diferentes concentrações
alcoólicas no sangue estão indicados a seguir:
0,05%: sensação de bem-estar, visão reduzida e
euforia;
0,10%: deficiência de coordenação e confusão
mental;
0,15%: grande dificuldade na coordenação e na
resposta a fatos externos;
0,20%: depressão física e mental;
0,30%: fala indistinta;
24
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0,35%: estupor;
0,45%: coma alcoólico;
acima de 0,45%: morte.
No Brasil, uma pessoa que apresentar
níveis de etanol superiores a 0,06% é
considerada incapaz para dirigir um veículo. De
acordo com a lei, nesses casos o motorista será
multado, terá sua habilitação para dirigir
suspensa e pode sofrer pena de detenção de 6
meses a 3 anos.
3.3.2 O metanal
O metanal é o principal aldeído, sendo
conhecido também por aldeído fórmico ou
formaldeído. Nas condições ambientes, ele é um
gás incolor extremamente irritante para as
mucosas. Quando dissolvido em água, forma-se
uma solução cuja concentração pode ser no
máximo de 40% em massa, conhecida por formol
ou formalina.
O formol tem a propriedade de
desnaturar proteínas tornando-as resistentes à
decomposição por bactérias. Por essa razão, ele
é usado como fluido de embalsamamento, na
conservação de espécies biológicas e também
como anti-séptico.
3.2.3 A acetona
A acetona (propanona ou dimetil-
cetona) à temperatura ambiente é um líquido que
apresenta odor irritante e se dissolve tanto em
água como em solventes orgânicos; por isso, é
muito utilizada como solvente de tintas, vernizes e
esmaltes.
Na indústria de alimentos, sua aplicação
mais importante relaciona-se à extração de óleos
e gorduras de sementes, como soja, amendoim e
girassol.
Sua comercialização é controlada pelo
Departamento de Entorpecentes da Polícia
Federal, por ser utilizada na extração da cocaína,
a partir das folhas da coca.
Em nosso organismo, cetonas são
encontradas em pequenas quantidades no
sangue, fazendo parte dos chamados corpos
cetônicos. Nesse caso, ela é formada pela
degradação incompleta de gorduras.
3.2.4 O ácido metanóico
É também conhecido como ácido
fórmico, por ter sido obtido historicamente a partir
da maceração de formigas. É um líquido incolor,
de cheiro irritante, que, quando injetado nos
tecidos, provoca dor e irritação característica.
Uma das principais aplicações do ácido
fórmico é como fixador de pigmentos e corantes
em tecidos, como algodão, lã e linho.
3.2.5 O ácido acético
Também conhecido por ácido acético, é
um líquido incolor à temperatura ambiente, com
cheiro irritante e sabor azedo, tendo sido isolado,
pela primeira vez, a partir do vinho azedo
(vinagre) — acetum = vinagre.
3.2.6 Aminas: medicina e sociedade
O grupo amino aparece em muitos
alimentos e também em nosso organismo
formando as substâncias mais importantes para a
vida: os aminoácidos, que dão origem às
proteínas.
As primeiras vitaminas (vital + amina)
descobertas receberam esse nome devido à
presença de amina. Mas nem todas as vitaminas
conhecidas atualmente são aminas.
No século XIX verificou-se que o gosto
amargo das folhas e flores de algumas plantas
era devido à presença de aminas. Essas
substâncias, que naquela época eram
denominadas álcalis vegetais (alcalis = bases),
25
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são hoje conhecidas com o nome de alcalóides.
Esses alcalóides, normalmente de estruturas
complexas, apresentam propriedades biológicas
que permitem seu uso como medicamentos.
Porém, como muitos deles podem causar
dependência física e psíquica, seu uso só é
permitido com prescrição e acompanhamento
médico.
Vários dos alcalóides usados
atualmente são derivados de aminas encontradas
em vegetais: morfina, ephedrina e atropina.
Existem aminas denominadas
genericamente anfetaminas, que podem ser
usadas como estimulantes. A ingestão dessas
substâncias, conhecidas vulgarmente como
bolinhas, eleva o ânimo, diminui a sensação de
fadiga e reduz o apetite. Porém, como causam
dependência, têm sua comercialização
controlada.
O uso de anfetaminas provoca um
estado denominado “psicose da anfetamina”, que
se assemelha a uma crise de esquizofrenia,
caracterizada por alucinações visuais e auditivas
e comportamento agressivo.
Outra substância de grande poder
estimulante que apresenta o grupo amina em sua
estrutura é a cocaína. Essa droga é obtida a partir
das folhas de um arbusto encontrado quase
exclusivamente nas encostas dos Andes. O
estímulo provocado pelo uso da cocaína,
caracterizado por euforia, loquacidade, aumento
da atividade motora e sensação de prazer, tem
duração aproximada de 30 minutos. Segue-se
uma intensa depressão. Assim, o padrão de
dependência evolui de uso ocasional para uso
compulsivo, em doses crescentes, o que pode
levar à morte por overdose. Durante vários anos o
suprimento para consumo ilegal dessa droga
consistia em um sal denominado cloridrato, que
era consumido por inalação nasal ou por via
endovenosa, com o uso de seringas — o que
provoca marcas e envolve muitos riscos, como a
transmissão da Aids, quando o consumo é feito
em grupo. A inalação produz uma sensação de
euforia menos intensa, causa rinite e necrose da
mucosa e do septo nasal.
O uso da cocaína aumentou
dramaticamente nos últimos anos, pela
introdução no mercado de uma nova forma, muito
mais barata: o crack — uma mistura do cloridrato
com bicarbonato de sódio. As conseqüências do
uso de crack são muito mais intensas. Alguns
estudos indicam que a recuperação de um
consumidor de crack é praticamente nula.
3.2.7 DDT — dicloro-difenil-tricloroetano
O DDT é um dos mais conhecidos
inseticidas de baixo custo. Foi utilizado
inicialmente na época da Segunda Guerra
Mundial para controlar doenças transmitidas por
insetos, como malária, tifo e febre amarela. Em
muitas partes do mundo, seu uso foi proibido por
apresentar efeito acumulativo no organismo e por
ser capaz de interromper o equilíbrio natural do
meio ambiente, envenenando alimentos, como
verduras, carnes e peixes, e, ainda,
enfraquecendo as cascas de ovos das aves.
3.3 Fixação
Exercícios:
1)Dê a nomenclatura segundo a IUPAC dos
compostos a seguir:
a) H3C ― C = CH ― CH ― CH ― CH3
│ │ │ │
H3C ― CH2 CH3 OH OH
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b) H2C ― CH ― C = CH ― CHO
c) H2C ― CH ― C = CH ― CHO
│
CH2 ― CH3
d) H3C ― CH ― CH2 ― COOH
│ │
CH3 CH3
e)H3C ― CH2 ― O ― CH2 ― CH2 ― CH2 ― CH3
O
ΙΙ
f) H3C ― CH2 ― C ― CH2 ― CH ― CH2 ― CH3
│
CH3
O
//
g) H3C ― CH2 ― CH2 ― C
\
O ― CH2 ― CH2 ― CH3
h)H3C ― C ― N ― H
ΙΙ Ι
O H
2) Escreva a fórmula estrutural dos compostos a
seguir:
a) 2 – metilbutano – 2 – ol
b) 1 – metilcicloexanol
c) 2 – metilpentano – 3 ona
d) 2 – metilcicloexanona
e) 2,3 – dimetilpentanal
f) Propanoato de etila
g) Propanoato de metila
h) Ácido 2 – metilpropanóico
i) Etoxietano
j) Ciclopropanona
k) 1 - Metoxibutano
l) Butanamida
m) Isobutilamina
n) Metilpropilamina
o) Etildimetilamina
p) 2 – metilpropanamida
3) (Univ). S. Judas Tadeu - (SP) O manitol é um
tipo de açúcar utilizado na fabricação de
condensadores de eletrólitos secos, que são
utilizados em rádios, videocassetes e televisores;
por isso, em tais aparelhos, podem aparecer
alguns insetos, principalmente formigas. Se a
fórmula estrutural é:
Qual o nome oficial desse açúcar?
a) Hexanol
b) Hexanol-1,6
c) 1,2,3-Hexanotriol
d) 1,2,3,4-tetra-Hidróxi-Hexano
e) 1,2,3,4,5,6-Hexanohexol
4) A fórmula abaixo se refere a um composto que
pertence à função:
a) cetona
b) aldeído
c) ácido
d) éster
e) éter.
5) (PUCRS/1-2000) 9) Considerando a estrutura
do ácido salicílico, usado na preparação do
salicilato de sódio, analgésico e antipirético,
selecione a alternativa que apresenta as palavras
que completam corretamente as lacunas no texto
a seguir.
O ácido salicílico pode ser considerado uma
molécula de ________ com um grupo
________.
27
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a) aldeído fenólico
b) cetona carbonila
c) fenol carboxila
d) alcool
e) éster
6) (PUCRS/2-2001) A cerveja é fabricada a partir
dos grãos de cevada. Seu sabor amargo deve-se
à adição das folhas de lúpulo, que contêm uma
substância chamada mirceno, de fórmula
Essa substância pode ser classificada como
a) alcool.
b) ácido carboxílico.
c) aminoácido.
d) hidrocarboneto.
e) aldeído.
7) A aspoxicilina, abaixo representada, é uma
citrato de sildenafil, cuja estrutura é representada
na figura:
As funções orgânicas I e II, circuladas na
estrutura do citrato de sildenafil, são:
a) cetona e amina.
b) cetona e amida.
c) éter e amina.
d) éter e amida.
e) éster e amida.
8) O aspartame, estrutura representada a seguir, é
uma substância que tem sabor doce ao paladar.
Pequenas quantidades dessa substância são
suficientes para causar a doçura aos alimentos
preparados, já que esta é cerca de duzentas
vezes mais doce do que a sacarose.
As funções orgânicas presentes na molécula
desse adoçante são, apenas,
a) éter, amida, amina e cetona.
b) éter, amida, amina e ácido carboxílico.
c) aldeído, amida, amina e ácido carboxílico.
d) éster, amida, amina e cetona.
e) éster, amida, amina e ácido carboxílico.
9) substância utilizada no tratamento de infecções
bacterianas. As funções 1, 2, 3 e 4 marcadas na
estrutura são, respectivamente:
a) amida, fenol, amina, ácido carboxílico.
b) amida, amina, alcool, éster.
c) amina, fenol, amida, aldeído.
d) amina, álcool, nitrila, ácido carboxílico.
e) amida, nitrila, fenol, éster.
10) O composto antibacteriano ácido oxalínico é
representado pela fórmula estrutural:
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e apresenta as seguintes funções:
a) éster, cetona, amina e éter
b) éter, cetona, amina e ácido carboxílico
c) éster, amida, amina e ácido carboxílico
d) éster, amina, fenol e cetona
e) éter, amida, éster e amina
11) Os xampus, muito utilizados para limpar e
embelezar os cabelos, de modo geral, contêm em
sua constituição, no mínimo, as seguintes
substâncias: detergente, corante, bactericida,
essência e ácido cítrico (regula o pH).
As funções orgânicas, presentes na fórmula estrutural
do ácido mencionado, são:
a) cetona e alcool
(b) alcool e aldeído
c) ácido carboxílico e alcool
d) ácido carboxílico e aldeído
e) cetona e éster
12) Observe a estrutura da muscona:
Esta substância é utilizada em indústrias
farmacêuticas, alimentícias e cosméticas, tendo
sua maior aplicação em perfumaria. É o princípio
ativo de uma secreção glandular externa
produzida por uma espécie de veado que habita a
Ásia Central: os almiscareiros .
Os machos dessa espécie produzem a muscona
(almíscar), com a finalidade de atrair as fêmeas
na época do acasalamento. Em perfumaria, a sua
principal aplicação é como fixador de essências.
Marque a alternativa que corresponde à função
orgânica que caracteriza a muscona:
a) Ácido carboxílico
b) Aldeído
c) Cetona
d) Éter
e) Fenol
13) O acebutolol pertence a uma classe de fármacos
utilizada no tratamento da hipertensão. Estão
presentes na estrutura do acebutolol as seguintes
funções:
a) éster, alcool, amina, amida, alqueno.
b) amida, alqueno, alcool, amina, fenol.
c) amina, fenol, aldeído, éter, alcool.
d) cetona, alcool, amida, amina, alqueno.
e) amida, cetona, éter, alcool, amina.
14) Associe os nomes comerciais de alguns
compostos orgânicos e suas fórmulas
condensadas na coluna de cima com os nomes
oficiais na coluna de baixo.
I. Formol (CH2O)
II. Acetileno
III. Vinagre (CH3 – COOH)
IV. Glicerina (CH2OH – CHOH – CH2OH)
(P) Propanotriol
(Q) Ácido etanóico
(R) Metanal
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(S) Fenil amina
(T) Etino
A associação correta entre as duas colunas é
a) I-P, II-T, II-Q, IV-R
b) I-Q, II-R, II-T, IV-P
c) I-Q, II-T, III-P, IV-R
d) I-R, II-T, III-Q, IV-P
e) I-S, II-R, III-P, IV-Q
15) (ENEM 2011)
A bile é produzida pelo fígado, armazenada na
vesícula biliar e tem papel fundamental na
digestão de lipídeos. Os sais biliares são
esteroides sintetizados no fígado a partir do
colesterol, e sua rota de síntese envolve várias
etapas. Partindo do ácido cólico representado na
figura, ocorre a formação dos ácidos glicocólico e
taurocólico; o prefixo glico- significa a presença
de um resíduo do aminoácido glicina e o prefixo
tauro-, do aminoácido taurina.
ácido cólico
UCKO, D.A. Química para as Ciências da Saúde:
uma Introdução à Química Geral, Orgânica e Biológica. São
Paulo: Manole, 1992 (adaptado).
A combinação entre o ácido cólico e a glicina ou
taurina origina a função amida, formada pela
reação entre o grupo amina desses aminoácidos
e o grupo
a) carboxila do ácido cólico.
b) aldeído do ácido cólico.
c) hidroxila do ácido cólico.
d) cetona do ácido cólico.
e) éster do ácido cólico.
16) (ENEM 2010)
Os pesticidas modernos são divididos em várias
classes, entre as quais se destacam os
organofosforados, materiais que apresentam
efeito tóxico agudo para os seres humanos.
Esses pesticidas contêm um átomo central de
fósforo ao qual estão ligados outros átomos ou
grupo de átomos como oxigênio, enxofre, grupos
metoxi ou etoxi, ou um radical orgânico de cadeia
longa. Os organosfosforados são divididos em
três subclasses: Tipo A, na qual o enxofre não se
incorpora na molécula; Tipo B, na qual o
oxigênio, que faz dupla ligação com fósforo, é
substituído pelo enxofre; e Tipo C, no qual dois
oxigênios são substituídos por enxofre.
BAIRD, C. Química Ambiental. Bookmam, 2005.
Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo
B, que apresenta grupo etoxi em sua fórmula
estrutural, está representado em:
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17) (ENEM 2009) Sabões são sais de ácidos
carboxílicos de cadeia longa utilizados com a
finalidade de facilitar, durante processos de
lavagem, a remoção de substâncias de baixa
solubiblidade em água, por exemplo, óleos e
gorduras. A figura a seguir representa a estrutura
de uma molécula de sabão.
Em solução, os ânions do sabão podem
hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido
carboxílico correspondente. Por exemplo, para o
estereato de sódio, é estabelecido o seguinte
equilíbrio:
CH3(CH2)16COO– +H2O↔CH3(CH2)16COOH+OH
–
Uma vez que o ácido carboxílico formado é
pouco solúvel em água e menos eficiente na
remoção de gorduras, o pH do meio deve ser
controlado de maneira a evitar que o equilíbrio
acima seja deslocado para a direita.
Com base nas informações do texto, é correto
concluir que os sabões atuam de maneira
a) mais eficiente em pH básico.
b) mais eficiente em pH ácido.
c) mais eficiente em pH neutro.
d) eficiente em qualquer faixa de pH.
e) mais eficiente em pH ácido ou neutro.
Gabarito: 3 - e; 4 - e; 5 - c; 6 - d; 7 - c; 8 - e; 9 - a;
10 - b; 11 - c; 12 - c; 13 - e; 14 - d, 15 - a; 16 – e;
17 – a.
3.4 Pintou no ENEM
1) (ENEM 2009 .Questão 36) O uso de protetores
solares em situações de grande exposição aos
raios solares como, por exemplo, nas praias, é de
grande importância para a saúde. As moléculas
ativas de um protetor apresentam, usualmente,
anéis aromáticos conjugados com grupos
carbonila, pois esses sistemas são capazes de
absorver a radiação ultravioleta mais nociva aos
seres humanos. A conjugação é definida como a
ocorrência de alternância entre ligações simples e
duplas em uma molécula. Outra propriedade das
moléculas em questão é apresentar, em uma de
suas extremidades, uma parte apolar responsável
por reduzir a solubilidade do composto em água,
o que impede sua rápida remoção quando do
contato com a água.
De acordo com as considerações do texto, qual
das moléculas apresentadas a seguir é a mais
adequada para funcionar como molécula ativa de
protetores solares?
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2) (ENEM/2010) Os pesticidas modernos são
divididos em várias classes, entre as quais se
destacam os organofosforados, materiais que
apresentam efeito tóxico agudo para os seres
humanos. Esses pesticidas contêm um átomo
central de fósforo ao qual estão ligados outros
átomos ou grupo de átomos como oxigênio,
enxofre, grupos metoxi ou etoxi, ou um radical
orgânico de cadeia longa. Os organofosforados
são divididos em três subclasses: Tipo A, na qual
o enxofre não se incorpora na molécula; Tipo B,
na qual o oxigênio, que faz dupla ligação com
fósforo, é substituído pelo enxofre; e Tipo C, no
qual dois oxigênios são substituídos por enxofre.
BAIRD, C. Química Ambiental. Bookman, 2005.
Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo B,
que apresenta grupo etoxi em sua fórmula
estrutural, está representado em:
Gabarito: 1-E; 2-E.
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Capítulo 4 – Isomeria:
4.1 Teoria
Isômeros são dois ou mais compostos
diferentes que apresentam a mesma fórmula
molecular
O fenômeno da isomeria causa
diferença nas propriedades dos compostos
isômeros.
A isomeria pode ser dividida em
isomeria plana e espacial.
a) Isomeria Plana ou constitucional:
Ocorre quando os isômeros podem ser
diferenciados observando as fórmulas estruturais
planas.
Classificação:
Classificar os isômeros é dizer qual a
principal diferença entre eles.
1) Isomeria de função:
Ocorre quando os isômeros pertencem
a funções químicas diferentes. São chamados de
isômeros funcionais ou isômeros de função.
2) Isomeria de cadeia ou núcleo:
Ocorre quando os isômeros pertencem
a mesma função, mas possuem as cadeias
carbônicas diferentes.
Cadeia Cadeia
não-ramificada ramificada
3) Isomeria de posição:
Os isômeros pertencem à mesma
função química, possuem a mesma cadeia
carbônica, mas diferem pela posição de uma
ramificação ou insaturação.
4) Isomeria de compensação ou metameria:
Os isômeros pertencem à mesma
função química, possuem a mesma cadeia
carbônica, mas diferem pela posição de um
heteroátomo.
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5) Tautomeria:
É um caso particular da isomeria
funcional. Os dois isômeros coexistem em
equilíbrio químico dinâmico. Os isômeros são
chamados tautômeros. Os casos mais comuns
ocorrem entre:
Aldeído e enol:
Equilíbrio aldo-enólico
Cetona e enol:
b) Isomeria Espacial ou estereoisomeria:
Ocorre quando as diferenças entre os
isômeros só podem ser explicadas pelas fórmulas
estruturais espaciais. (As fórmulas estruturais
planas são as mesmas).
Se divide em isomeria geométrica e
óptica.
1) Isomeria geométrica ou cis-trans:
Ocorre em dois casos:
1.1) Em compostos com ligações duplas:
Ocorre quando a diferença entre os
isômeros está na disposição geométrica dos
grupos ligados aos carbonos que fazem parte da
dupla ligação.
São diferenciados pelos prefixos cis e
trans.
Composto cis: Quando os maiores grupos de
cada carbono estão do mesmo lado da linha
imaginária que passa pela dupla ligação.
Composto trans: Quando os maiores grupos
ligados a cada carbono da dupla ligação estão em
lados opostos da linha imaginária que passa pela
ligação dupla.
cis- 1,2 – dicloroeteno trans – 1,2 – dicloroeteno
Condição para isomeria geométrica na
presença de dupla ligação:
R1 R2
\ /
C = C
/ \
R3 R4
R1 ≠ R3 e R2 ≠ R4
1.2) Em compostos cíclicos:
Também são diferenciados pelos
prefixos cis e trans.
2) Isomeria óptica:
Todos os isômeros possuem
propriedades físicas diferentes, tais como PF, PE
e densidade, mas os isômeros ópticos não
possuem esta diferença, ou seja, as propriedades
físicas dos isômeros ópticos são as mesmas.
Então o que os fazem serem diferentes? É
possível diferenciá-los? Sim, é possível
diferenciá-los, mas quando eles estão frente à luz
polarizada. Luz polarizada é um conjunto de
ondas eletromagnéticas que se propagam em
apenas uma direção. Uma lâmpada
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incandescente é um exemplo de fonte de luz não
polarizada, pois a luz é emitida em todas as
direções. É possível polarizar luz não polarizada,
bastando utilizar um polarizador, que terá função
de direcionar apenas uma direção da luz.
Esta seta de duas pontas significa a
propagação da onda eletromagnética (luz
polarizada) vista de frente.
Isômeros ópticos (enantiômeros): Os
isômeros ópticos são capazes de desviar a luz
polarizada, por isso o nome isômeros ópticos (a
diferença está numa propriedade óptica) Caso o
isômero óptico provoque um giro da luz
polarizada no sentido horário, o enantiômero é
denominado dextrorrotatório (D, +). Caso o
enantiômero provoque o giro da luz polarizada no
sentido anti-horário, o composto é chamado
levorrotatório (L, -). O fato de um composto
provocar o giro da luz polarizada faz com que ele
possua atividade óptica.
Atividade óptica só é possível em
moléculas assimétricas, ou seja, moléculas que
possuem carbono quiral ou estereocentro. O
carbono quiral é o carbono que faz quatro
ligações simples e onde esses quatro ligantes são
diferentes.
Carbono quiral (condição):
a
│
b ― C ― c a ≠ b ≠ c ≠ d
│
d
Exemplos:
Temos que o isômero dextrorrotatório
desviará o plano da luz de + a, enquanto o
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isômero levorrotatório desviará o plano da luz de
– a. Temos ainda a mistura racêmica (D + L = + a
– a = 0) que é opticamente inativa, ou seja, não
desvia o plano da luz polarizada.
Mistura racêmica é a mistura de
quantidades iguais de uma substância
levorrotatória e seu enantiômero dextrorrotatório.
OBS.:
Para uma molécula com n carbonos assimétricos
diferentes:
Número de isômeros ópticos ativos: 2n
Número de misturas racêmicas: 2n-1
Compostos enantioméricos, um é imagem
especular do outro, ou seja, um é imagem
refletida do outro. No entanto, eles não são
superponíveis. Um exemplo disso, são as mãos,
direita e esquerda. Uma é a imagem especular da
outra, porém elas não são superponíveis. Tente
verificar este fato com suas mãos, coloque uma
na frente da outra. (Uma será a imagem da
outra). Agora tente colocar uma sobre a outra. As
mãos não são superponíveis, ou seja, os dedos
polegares não ficam um sobre o outro. Considere
isto como um exemplo para entender o fato da
assimetria molecular
4.2 Sessão Leitura
Uma Química de aplicações práticas,
com papel fundamental na criação de novos
remédios, foi premiada com o Nobel de 2001. Os
vencedores são o japonês Ryoji Noyori e os
americanos William Knowles e K. Barry
Sharpless. Os cientistas criaram métodos que
permitem, numa reação química, obter um
produto puro e específico. E esse produto pode
ser, por exemplo, um medicamento contra o mal
de Parkinson ou um remédio para o coração.
A maioria das moléculas da vida existe,
na verdade, em duas formas: uma é como se
fosse a imagem da outra no espelho. São as
moléculas quirais. Apesar de as duas formas
serem quase idênticas, a diferença sutil muda
inteiramente o efeito da substância.
No caso do adoçante aspartame, por
exemplo, uma das imagens é doce; a outra,
amarga. Numa reação química normal, as duas
imagens de uma molécula são produzidas. Uma
vez prontas, é difícil separá-las. Os ganhadores
do Nobel criaram catalisadores —substâncias que
apressam as reações químicas — que levam
especificamente à imagem desejada.
Segundo a Sociedade Química
Americana, o mercado mundial para remédios
desenvolvidos a partir dessa pesquisa básica
chega hoje a R$ 370 bilhões.
Ao inventar maneiras seletivas de
sintetizar compostos químicos, eliminando a
versão quiral indesejada, Knowles, Noyori e
Sharpless permitiram a produção de:
• l-dopa, medicamento usado para tratar mal de
Parkinson;
• beta-bloqueadores, drogas usadas contra
problemas cardíacos;
• antibióticos;
• adoçantes e flavorizantes artificiais;
• inseticidas.
PERIGO:
No caso de remédios, moléculas quirais podem
ser muito perigosas.
Foi o caso da talidomida: só uma das versões
servia para tratar náuseas de mulheres grávidas;
a forma espelhada causou muitas deformações
em fetos humanos, nos anos 60.
O composto limoneno dá origem a dois
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aromas diversos – o s-limoneno (levogira) origina
cheiro de limão e o r-limoneno (dextrogira), cheiro
de laranja:
4.3 Fixação
Exercícios:
1) A respeito dos seguintes compostos, pode-se
afirmar que
a) são isômeros de posição.
b) são metâmeros.
(c) são isômeros funcionais.
d) ambos são ácidos carboxílicos.
e) o composto I é um ácido carboxílico, e o
composto II é um éter.
2) As substâncias A, B e C têm a mesma
fórmula molecular (C3H8O). O componente A tem
apenas um hidrogênio ligado a um carbono
secundário e é isômero de posição de C. Tanto A
quanto C são isômeros de função de B. As
substâncias A, B e C são, respectivamente,
a) 1-propanol, 2-propanol e metoxietano.
b) etoxietano, 2-propanol e metoxietano.
c) isopropanol, 1-propanol e metoxietano.
d) metoxietano, isopropanol e 1-propanol.
e) 2-propanol, metoxietano e 1-propanol.
3) O odor de muitos vegetais, como o louro, a
cânfora, o cedro, a losna, e a cor de outros, como
a cenoura e o tomate, são devidos à presença de
terpenoides (terpenos).
Os terpenos são o resultado da união de duas ou
mais unidades do isopreno, como se pode ver a
seguir:
Em relação ao isopreno, podemos afirmar que
a) a nomenclatura do isopreno, segundo a IUPAC,
é 2-metil-1-buteno.
b) o isopreno não apresenta carbonos
insaturados.
c) o isopreno é isômero de cadeia do 4-metil-2-
pentino.
d) segundo a IUPAC (União Internacional de
Química Pura e Aplicada), a nomenclatura do
isopreno é 2-metil-1,3-butadieno.
e) o isopreno pode apresentar isômeros de
cadeia, funcionais e tautômeros.
4) O butanoato de etila é um líquido incolor,
empregado como essência artificial em algumas
frutas, como, por exemplo, o abacaxi e a banana,
sendo isômero do ácido hexanoico. O tipo de
isomeria plana presente entre o butanoato de etila
e o ácido hexanoico é de
a) cadeia.
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b) posição.
c) função.
d) metameria.
e) tautomeria.
5) Com a fórmula molecular C7H8O existem vários
compostos aromáticos, como, por exemplo,
Considerando os compostos acima, afirma-se
que:
I. "X" pertence à função química éter.
II. "Y" apresenta cadeia carbônica heterogênea.
III. "Z" apresenta isômeros de posição.
IV. "X", "Y" e "Z" apresentam em comum o grupo
benzila.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que
somente estão corretas
a) I e II
b) I e III
c) II e IV
d) I, III e IV
e) II, III e IV
6) Assinale a alternativa que relaciona corretamente
o par de isômeros dados com o tipo de isomeria
que apresenta.
3) Considerando os compostos orgânicos
numerados de I a IV
NÃO é correto afirmar que _________ são
isômeros de __________.
a) I e II; posição
b) I e III; cadeia
c) II e III; função
d) II e IV; cadeia
e) I, III e IV; cadeia
8) Em uma aula de química orgânica, o professor
escreveu no quadro a fórmula C4H8O e perguntou
a quatro alunos que composto tal fórmula poderia
representar. As respostas foram
O professor considerou certas as respostas
dadas pelos alunos
a) 1 e 2
b) 1 e 3
c) 2 e 4
d) 3 e 4
e) 1, 2 e 3
9) Para responder à questão, analise as afirmativas
a seguir.
I. Propanal é um isômero do ácido propanoico.
II. Ácido propanoico é um isômero do etanoato de
metila.
III. Etil-metil-éter é um isômero do 2-propanol.
IV. Propanal é um isômero do 1-propanol.
Pela análise das afirmativas, conclui-se que
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somente estão corretas
a) I e III
b) II e III
c) II e IV
d) I, II e III
e) II, III e IV
10) A proteína do leite apresenta uma composição
variada em aminoácidos essenciais, isto é,
aminoácidos que o organismo necessita na sua
dieta, por não ter capacidade de sintetizar a partir
de outras estruturas orgânicas. A tabela a seguir
apresenta a composição em aminoácidos
essenciais no leite de vaca.
Dos aminoácidos relacionados, podemos afirmar
que
a) isoleucina e valina são isômeros de cadeia e,
por apresentarem carbono assimétrico ambos são
opticamente ativos.
b) leucina e isoleucina são isômeros de posição e,
por terem carbono assimétrico, apresentam
isomeria óptica.
c) leucina e valina são isômeros de função e, por
apresentarem carbono assimétrico, ambos têm
um par de enantiomeros.
d) leucina e isoleucina são isômeros de função e
não são opticamente ativos.
e) valina e isoleucina são isômeros de cadeia,
porém somente a valina é opticamente ativa.
11) São isômeros de função:
a) butano e metilpropano;
b) etanol e éter dimetílico;
c) pentano-2-ona e pentanal;
d) butano-2-ol e butanal;
e) pentanal e pentano-2-ol.
12) Entre os hidrocarbonetos há os seguintes tipos
de isomeria:
a) função e posição;
b) função e cadeia;
c) posição e cadeia;
d) metameria e cadeia;
e) tautomeria e posição.
13) Indique em quais casos é possível haver
isomeria geométrica:
a)
b)BrCH ― CHCl
c)H3C ― CH = C ― CH3
│
CH2 ― CH3
d)
e)1,2-diclorociclobutano
f)dimetilciclobutano
14) Para os compostos do exercício anterior, nos
casos em que o composto apresente isomeria
geométrica, representar os seus isômeros.
15) (UFF VESTIBULAR 2005)
Se você sofreu com as espinhas na
adolescência e ficou com o rosto marcado por
cicatrizes, chegou a hora de se ver livre delas. A
reconstituição química para cicatrizes da pele é
um procedimento avançado, realizado em
consultório médico, que dispensa anestesia. Com
um estilete especial, aplica-se uma pequena
39
CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014
quantidade de ácido tricloroacético (ATA) a 100%,
em cada cicatriz. A substância estimula a
produção de um colágeno e promove um
preenchimento de dentro para fora. É muito mais
poderoso e eficaz do que os peelings tradicionais,
que trabalham com o ATA com, no máximo, 40%
de concentração. A fórmula estrutural do ATA é:
Cl
│
Cl ― C ― COOH
│
Cl
Assim sendo, marque a opção correta:
a) O ATA á opticamente ativo e apresenta
isômeros cis e trans
b) O ATA é opticamente ativo
c) O ATA é constituído por uma mistura racêmica
d) O ATA é opticamente inativo
e) O ATA apresenta, apenas, isomeria cis – trans
16) (UFF VESTIBULAR 2011)
a) Considere o composto orgânico de fórmula
molecular C2H2Cl2.
1) Represente a fórmula estrutural de todos os
isômeros.
2) Dê a nomenclatura IUPAC de cada um dos
isômeros.
b) Disponha os compostos abaixo em ordem
crescente de solubilidade em água e justifique
sua resposta.
Ácido etanoico, tetracloreto de carbono e éter
etílico.
17) (UFF VESTIBULAR 2008)
A adrenalina é uma substância produzida no
organismo humano capaz de afetar o batimento
cardíaco, a metabolização e a respiração. Muitas
substâncias preparadas em laboratório têm
estruturas semelhantes à adrenalina e em muitos
casos são usadas indevidamente como
estimulantes para a prática de esportes e para
causar um estado de euforia no usuário de
drogas em festas raves. A DOPA é uma
substância intermediária na biossíntese da
adrenalina.
Observe a estrutura da DOPA.
DOPA
Assinale a opção correta.
a) Identifica-se entre outras as funções fenol e
amina.
b) Existem, entre outros, três átomos de carbono
assimétrico (carbono quiral).
c) Verifica-se a existência de cadeia carbônica
alifática insaturada.
d) Existem dois isômeros geométricos para a DOPA.
e) Verifica-se a existência de três átomos de
carbono primário e de dois átomos de carbono
secundário.
18) (FUVEST 2012) As fórmulas estruturais de
alguns componentes de óleos essenciais,
responsáveis pelo aroma de certas ervas e flores,
são:
Dentre esses compostos, são isômeros:
a) anetol e linalol;
b) eugenol e linalol;
c) citronelal e eugenol;
d) linalol e citronelal;
e) eugenol e anetol.
40
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19) Em 2000, durante pesquisa sobre a Achatina
spp, uma das espécies do escargot, um
pesquisador se feriu. Aproveitou-se o acidente
para testar a propriedade cicatrizante do muco do
animal, aplicando-o sobre o ferimento. Em 2010,
uma década depois, em função de uma nova
pesquisa, aplicou-se o muco sobre mamas de
vacas, antes e depois da ordenha, constatando-
se que, além de cicatrizante, o muco elimina
agentes infecciosos e hidrata, pois contém
alantoína (C4H6N4O3). Sua fórmula estrutural é a
seguinte:
Pode-se identificar na estrutura da alantoína a
presença de
a) halogênio e função amida.
b) função cetona e função éster.
c) carbono sp2 e carbono sp
3.
d) carbono sp e carbono sp3.
e) função cetona e anel aromático.
Gabarito: 1- c; 2- e; 3- d; 4- c; 5- b; 6- c; 7- c; 8-
b; 9- b; 10- b; 11-a; 12-c; 13- b, c, e, f; 15-d; 17-a;
18- d; 19-c.
4.4 Pintou no ENEM
1) (ENEM/2010) Vários materiais, quando
queimados, podem levar à formação de dioxinas,
um compostos do grupo dos organoclorados.
Mesmo quando a queima ocorre em
incineradores, há liberação de substâncias
derivadas da dioxina no meio ambiente. Tais
compostos são produzidos em baixas
concentrações, como resíduos da queima de
matéria orgânica em presença de produtos que
contenham cloro. Como consequência de seu
amplo espalhamento no meio ambiente, bem
como de suas propriedades estruturais, as
dioxinas sofrem magnificação trófica na cadeia
alimentar. Mais de 90% da exposição humana às
dioxinas é atribuída aos alimentos contaminados
ingeridos. A estrutura típica de uma dioxina está
apresentada a seguir:
A molécula do 2,3,7,8-TCDD é
popularmente conhecida pelo nome ‘dioxina’,
sendo a mais tóxica dos 75 isômeros de
compostos clorados de dibenzo-p-dioxina
existentes. FADINI, P. S.; FADINI, A. A. B. Lixo:
desafios e compromissos. Cadernos Temáticos
de Química Nova na Escola, São Paulo, n. 1,
maio 2001 (adaptado).
Com base no texto e na estrutura
apresentada, as propriedades químicas das
dioxinas que permitem sua bioacumulação nos
organismos estão relacionadas ao seu caráter
a) básico, pois a eliminação de materiais
alcalinos é mais lenta do que a dos ácidos.
b) ácido, pois a eliminação de materiais
ácidos é mais lenta do que a dos alcalinos.
c) redutor, pois a eliminação de
materiais redutores é mais lenta do que a dos
oxidantes.
d) lipofílico, pois a eliminação de
materiais lipossolúveis é mais lenta do que a dos
hidrossolúveis.
e) hidrofílico, pois a eliminação de
materiais hidrosolúveis é mais lenta do que a dos
lipossolúveis.
Gabarito: 1-D
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Capítulo 5 – Propriedades Físicas dos
Compostos Orgânicos
5.1 Teoria
5.1.1 Ácidos e bases orgânicos
Os ácidos e as bases constituem duas
classes muito importantes em compostos
químicos, inclusive porque reagem facilmente
entre si. Na química orgânica existem várias
funções com caráter ácido mais ou menos
acentuados; as principais são os ácidos
carboxílicos, os fenóis e os alcoóis. As principais
bases orgânicas são as aminas.
Ordem de acidez (força ácida):
Álcool < água < fenol < ácido carboxílico
Esta classificação é baseada na
quantidade de íons H+ liberados pelo ácido em
meio a uma reação. Quanto mais H+ mais forte
será o ácido.
A Definição de Bnmsted-Lowry de Ácidos e
Bases
De acordo com a teoria de Bnmsted-
Lowry, um ácido é uma substância que pode doar
(ou perder) um próton, e uma base, é uma
substância que pode aceitar (ou remover) um
próton.
A molécula ou íon que se forma quando
um ácldo perde seu próton é chamado de base
conjugada desse ácido. Já a molécula ou íon que
se forma quando uma base aceita um próton é
chamado de ácido conjugado dessa base.
A Definição de Lewis de Ácidos e Bases
Ácidos são definidos como receptores
de par de elétrons e bases são definidas como
doadoras de par de elétrons. Na teoria de ácido-
base de Lewis, o próton não é o único ácido,
muitas outras espécies também são ácidas.
A Definição de Arrhenius de Ácidos e Bases
Ácidos são compostos em solução
aquosa que ionizam, produzindo como íon
positivo, apenas o cátion hidrogênio (H+) ou, mais
corretamente, o íon H3O+, denominado íon
hidrônio ou hidroxônio.
Bases ou hidróxidos são compostos
que, por dissociação iônica, liberam, como íon
negativo, apenas o ânion hidróxido (OH-),
também chamado de hidroxila.
Efeito indutivo:
Pode facilitar ou dificultar a ionização do
ácido.
Efeito indutivo negativo (I-):
Os grupos eletroatraentes atraem a
nuvem eletrônica da molécula em suas direções,
com isso a ligação O ― H é enfraquecida e se
quebra com maior facilidade. Então já que mais
H+ é liberado para o meio, a força do ácido é
aumentada.
Grupos eletroatraentes: ― F, ― Cl, ― Br, ― I,
― NO2, ― OH, ― CN, ― SO3H,
― COOH.
Efeito indutivo positivo (I+):
Os grupos eletrorrepelentes possuem
pouca tendência em atrair elétrons, assim há o
fortalecimento da ligação O ― H, e se torna mais
difícil a saída do hidrogênio. Com isso a força do
ácido diminui.
Grupos eletroatraentes: ― CH3, ― CH2CH3,
― CH2CH2CH3.
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a) Ácidos carboxílicos:
São ácidos de Arrhenius, e ao se
dissolverem em água ionizam-se, formando íons
carboxilato.
O O
// //
H3C ― C → H3C ― C + H+
\ ← \
OH O-
Os ácidos orgânicos são ácidos fracos,
ou seja, apresentam pequeno grau de ionização.
É interessante notar que o efeito indutivo pode
facilitar ou dificultar a ionização do ácido,
tornando-o mais forte ou mais fraco,
respectivamente. Os grupos eletrorrepelentes
ligados à carboxila empurram elétrons,
aumentando a densidade eletrônica do oxigênio
da hidroxila. Assim a formação do H+ é dificultada
e a força do átomo diminui. Os grupos
eletroatraentes retiram elétrons da carboxila,
diminuindo a densidade eletrônica do oxigênio da
hidroxila. Isso dificulta a manutenção da ligação
O ― H, tornando-a mais fraca, porque o oxigênio
precisa retirar o elétron do hidrogênio. A força do
ácido aumenta.
O ácido metanóico é mais forte que o
etanóico; este é mais forte que o propanóico e
assim por diante.
A reação entre um ácido carboxílico e
uma base gera um sal orgânico.
Como qualquer efeito elétrico, o efeito
indutivo diminui com o aumento da distância.
Quanto mais afastado do grupo substituinte,
menor a influência sobre a acidez. Os efeitos são
aditivos, quanto maior a quantidade de grupos
substituintes, mais forte a influência sobre a
acidez.
b) Fenóis:
Também são ácidos de Arrhenius.
Reage com uma base gerando um sal orgânico.
Da mesma forma que nos ácidos
carboxílicos, o efeito indutivo pode aumentar ou
diminuir a força ácida.
c) Alcoois:
São compostos anfóteros.
Quanto maior a polarização da ligação
C ― OH na direção de OH, maior a capacidade
de formar OH-. Quanto maior a quantidade de
radicais ligados ao carbono do grupo funcional,
maior a sua densidade eletrônica, maior a
polarização da ligação C ― OH sobre a hidroxila.
43
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Como o grupo alquila apresenta efeito
indutivo positivo, que diminui a acidez, pode-se
dizer que:
Alcool 3º < Alcool 2º < Alcool 1º < Metanol
d) Aminas:
São bases de Lewis, pois apresentam
um par de elétrons não compartilhado no átomo
de nitrogênio. As condições que enriquecem
o nitrogênio em elétrons provocam um aumento
de basicidade. Como os grupos alquila têm
exatamente esse efeito, notamos que as aminas
primárias são bases mais fortes que a amônia. As
aminas secundárias apresentam dois grupos R
doadores de elétrons e, por isso, são bases mais
fortes que as aminas primárias. As aminas
terciárias possuem três grupos R, o que poderia
nos levar a concluir serem estas as mais básicas.
Isto, porém, não ocorre. A existência de três
grupos alquila R, muito maiores que o hidrogênio,
em volta do nitrogênio, deixa “pouco espaço” livre
para aproximação de um ácido de Lewis e
formação de ligação dativa característica. Este
fenômeno é conhecido pelo nome de
impedimento espacial ou impedimento estérico.
Assim, para aminas alifáticas temos:
Amina 3ª < Amônia < Amina 1ª < Amina 2ª
As aminas aromáticas são bases
fraquíssimas (ainda mais fracas que as aminas
alifáticas terciárias). Como sabemos, o par de
elétrons não compartilhado do nitrogênio é o
responsável pela basicidade.
5.1.2 Temperatura de ebulição
São dois os fatores que influem nas
temperaturas de ebulição: o tamanho das
moléculas e os tipos de interação intermolecular.
Analisando as substâncias formadas
com o mesmo tipo de interação intermolecular,
verificaremos que:
Quanto maior for o tamanho da molécula,
maior será a sua temperatura de ebulição.
Se verificarmos substâncias que
apresentam moléculas de tamanho
aproximadamente igual, porém com diferentes
tipos de interação intermolecular, verificaremos
que:
Quanto maior for a intensidade das forças
intermoleculares, maior será a sua
temperatura de ebulição.
Para que se possa estabelecer essa
relação, deve-se considerar a ordem crescente da
intensidade das interações, que é dada por:
dipolo induzido- pontes de
dipolo induzido < dipolo-dipolo < hidrogênio
Série heteróloga: substâncias que
pertencem a diferentes funções e que
apresentam o mesmo número de carbonos.
Série isóloga: apresentam o mesmo
número de átomos de carbono, diferindo apenas
na sua insaturação
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5.1.3 Solubilidade
A solubilidade dos compostos orgânicos
também depende das forças intermoleculares.
Assim, substâncias que apresentam os mesmos
tipos de força intermolecular tendem a se
dissolver entre si. Generalizando, temos:
Líquidos apolares tendem a se dissolver em
líquidos apolares.
Líquidos polares tendem a se dissolver em
líquidos polares.
O etanol, embora seja considerado um
solvente polar, apresenta uma parte polar (— OH)
e outra apolar (CH). Devido a essa característica,
se dissolve tanto em água (solvente polar) como
em gasolina (solvente apolar).
Pode-se notar que, à medida que
aumenta a cadeia carbônica do álcool, sua
solubilidade em água diminui. Como
conseqüência, ocorre um aumento de sua
solubilidade em solventes apolares (gasolina,
óleos etc.).
5.2 Sessão Leitura
O óleo de cozinha possui uma
solubilidade muito pequena em água, primeiro
porque o óleo é apolar e a água é polar, segundo
porque as moléculas de água se atraem e se
agrupam com muita força (por ligação de
hidrogênio) e as moléculas de óleo não
conseguem ficar entre duas moléculas de água
vizinhas.
É por isso que o benzeno, um
hidrocarboneto apolar líquido, tem baixa
solubilidade em água. As suas ligações
intermoleculares são dipolo instantâneo-dipolo
induzido, que são mais fracas do que as ligações
de hidrogênio que as moléculas de água realizam
entre si. Portanto, o benzeno não consegue
separar as moléculas de água e interagir com
elas. (Disponível em:
<http://www.mundoeducacao.com/quimica/solubili
dade-dos-compostos-organicos.htm> Acesso em
14 de maio de 2014)
5.3 Fixação
1) A seguir, temos cinco compostos orgânicos.
Indique qual deles é o mais solúvel em água e
justifique sua resposta.
a) Br2
b) CO2
c) H3C ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2 ─ CH2 ─ CH3
d) H3C ─ CH2 ─ OH
e) CH2
/
H2C CH2
│ │
H2 C CH2
/
CH2
2) Indique, em cada item a seguir, a substância
que possui maior ponto de ebulição:
a) CH4 ou CH3OH
b) CH3 CH2CH3 ou CH3CH3
c) CH3 CH2 CH3 ou CH3CHCH3
│
OH
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3) Qual dos compostos abaixo é mais solúvel em
água?
a) Pentano
b) Éter comum
c) Metanol
d) Tetracloreto de carbono
e) Benzeno
4) (Cesgranrio-RJ) "Uma blitz de fiscais da ANP
(Agência Nacional de Petróleo) (...) interditou
19 postos de combustíveis em São Paulo (...), 14
deles por venda de gasolina adulterada." Jornal do
Brasil, 09/09/98.
A gasolina, composta basicamente por uma mistura
de alcanos na faixa de C6a C12 ‚ átomos de carbono,
pode ser facilmente adulterada com substâncias
mais baratas do que ela. De acordo com a regra de
que "semelhante dissolve semelhante", assinale a
opção que contém a única substância que, ao ser
adicionada à gasolina, irá formar uma mistura
heterogênea.
a) Água
b) Hexanol
c) Hexano
d) Benzeno
e) 2-decanona
5) (UFRS-RS) O gráfico a seguir apresenta os
dados de massa molecular (M) X ponto de ebulição
(P.E.) para os quatro primeiros termos da série
homóloga dos álcoois primários.
Analisando-se os dados apresentados, verifica-se
que os álcoois com massa molecular mais elevada
apresentam:
a) Maiores pontos de ebulição devido à formação
de pontes de hidrogênio intermoleculares.
b) Maiores pontos de ebulição devido à
polaridade do grupo OH.
c) Maiores pontos de ebulição devido ao
aumento do número de interações intermoleculares
do tipo Van der Waals.
d) Menores pontos de ebulição devido à
diminuição do número de interações
intermoleculares do tipo Van der Waals.
e) Menores pontos de ebulição, pois o aumento
da cadeia carbônica diminui a polaridade do grupo
OH.
6) (UFC-CE) A atividade bactericida de
determinados compostos fenólicos deve-se, em
parte, à atuação desses compostos como
detergentes, que solubilizam e destroem a
membrana celular fosfolipídica das bactérias.
Quanto menor for a solubilidade dos compostos
fenólicos em água, maior será a ação
antisséptica. Com relação às solubilidades dos
compostos fenólicos I, II e III, em água, identifique
a opção correta:
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a) I é mais solúvel que II e II é mais solúvel que III.
b) I é menos solúvel que II e II é menos solúvel que
III.
c) II é menos solúvel que I e I é menos solúvel que
III.
d) II é mais solúvel que I e I é mais solúvel que III.
e) I, II e III têm, individualmente, a mesma
solubilidade.
Gabarito:
1) Alternativa “d”. O etanol (H3C ─ CH2 ─ OH),
conhecido como álcool etílico, dissolve-se em
água em quaisquer proporções. Suas moléculas
são polares, assim como as moléculas de água, e
a presença do grupo OH possibilita ligações de
hidrogênio entre as moléculas de etanol e de
água, contribuindo para a miscibilidade de uma
substância na outra.
2) a) CH3OH: A presença do grupo OH possibilita
ligações de hidrogênio entre as moléculas,
dificultando a mudança de estado físico e resultando
num maior ponto de ebulição.
b) CH3 CH2CH3: Quanto maior a massa molar,
maior o ponto de ebulição.
c) CH3CHCH3: Mesmo motivo apresentado na
letra a.
│
OH
3) Alternativa “c”. Apenas o metanol (CH3OH) é
polar como a água.
4-A; 5-A; 6-A
5.4 Pintou no ENEM
1) (ENEM/2010) Vários materiais, quando
queimados, podem levar à formação de dioxinas,
um compostos do grupo dos organoclorados.
Mesmo quando a queima ocorre em
incineradores, há liberação de substâncias
derivadas da dioxina no meio ambiente. Tais
compostos são produzidos em baixas
concentrações, como resíduos da queima de
matéria orgânica em presença de produtos que
contenham cloro. Como consequência de seu
amplo espalhamento no meio ambiente, bem
como de suas propriedades estruturais, as
dioxinas sofrem magnificação trófica na cadeia
alimentar. Mais de 90% da exposição humana às
dioxinas é atribuída aos alimentos contaminados
ingeridos. A estrutura típica de uma dioxina está
apresentada a seguir:
A molécula do 2,3,7,8-TCDD é popularmente
conhecida pelo nome ‘dioxina’, sendo a mais
tóxica dos 75 isômeros de compostos clorados de
dibenzo-p-dioxina existentes.
FADINI, P. S.; FADINI, A. A. B. Lixo: desafios e
compromissos. Cadernos Temáticos de
Química Nova na Escola, São Paulo, n. 1, maio
2001 (adaptado).
Com base no texto e na estrutura apresentada,
as propriedades químicas das dioxinas que
permitem sua bioacumulação nos organismos
estão relacionadas ao seu caráter
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a) básico, pois a eliminação de materiais alcalinos
é mais lenta do que a dos ácidos.
b) ácido, pois a eliminação de materiais ácidos é
mais lenta do que a dos alcalinos.
c) redutor, pois a eliminação de materiais
redutores é mais lenta do que a dos oxidantes.
d) lipofílico, pois a eliminação de materiais
lipossolúveis é mais lenta do que a dos
hidrossolúveis.
e) hidrofílico, pois a eliminação de materiais
hidrosolúveis é mais lenta do que a dos
lipossolúveis.
2) (ENEM/2012) Em uma planície, ocorreu um
acidente ambiental em decorrência do
derramamento de grande quantidade de um
hidrocarboneto que se apresenta na forma
pastosa à temperatura ambiente. Um químico
ambiental utilizou uma quantidade apropriada de
uma solução de para-dodecil-benzenossulfonato
de sódio, um agente tensoativo sintético, para
diminuir os impactos desse acidente.
Essa intervenção produz resultados positivos
para o ambiente porque
a) promove uma reação de substituição no
hidrocarboneto, tornando-o menos letal ao
ambiente.
b) a hidrólise do para-dodecil-benzenossulfonato
de sódio produz energia térmica suficiente para
vaporizar o hidrocarboneto.
c) a mistura desses reagentes provoca a
combustão do hidrocarboneto, o que diminui a
quantidade dessa substância na natureza.
d) a solução de para-dodecil-benzenossulfonato
possibilita a solubilização do hidrocarboneto.
e) o reagente adicionado provoca uma
solidificação do hidrocarboneto, o que facilita sua
retirada do ambiente.
3) - (ENEM/2012) O armazenamento de certas
vitaminas no organismo apresenta grande
dependência de sua solubilidade.
Por exemplo, vitaminas hidrossolúveis devem ser
incluídas na dieta diária, enquanto vitaminas
lipossolúveis são armazenadas em quantidades
suficientes para evitar doenças causadas pela
sua carência. A seguir são apresentadas as
estruturas químicas de cinco vitaminas
necessárias ao organismo.
Dentre as vitaminas apresentadas na figura,
aquela que necessita de maior suplementação
diária é
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
Gabarito: 1-D; 2-D; 3-C
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Capítulo 6 – Reações Orgânicas:
6.1 Teoria
Cisão ou ruptura das ligações: Uma
ligação covalente sempre é formada por um par
de elétrons. Se essa ligação for desfeita, esses
elétrons podem apresentar destinos diferentes,
dependendo dos elementos que se ligam e de
agentes como calor, luz, solventes, etc.
Cisão homolítica ou homólise:
A ruptura ocorre de modo que os
elétrons da ligação são igualmente repartidos
entre os átomos ligantes. Os resultantes de uma
homólise denominam-se radicais livres. Esses
radicais têm carga elétrica nula e, por
apresentarem elétron desemparelhado, são muito
instáveis e reativos.
Cisão heterolítica ou heterólise:
A ruptura ocorre de modo que os
elétrons da ligação ficam com apenas um dos
átomos ligantes. Os resultantes de uma heterólise
são cátions e ânions. Esses íons formados
podem ser estáveis ou muito instáveis, sendo que
maior instabilidade significa maior capacidade de
reação.
Classificação dos reagentes:
Os reagentes que se combinam com os
compostos orgânicos podem ser classificados
como eletrofílicos ou nucleofílicos, conforme sua
capacidade de utilizar ou fornecer elétrons para o
reagente orgânico.
Reagente Eletrófilo:
É um reagente que se apresenta com
deficiência de elétrons e que, por isso, procura
ligar-se a um átomo capaz de oferecer-lhe
elétrons. O reagente eletrófilo é um reagente que
procura elétrons.
O composto orgânico que recebe o
reagente é normalmente denominado substrato
(S). Quando um reagente eletrófilo combina-se
com um substrato, temos uma reação eletrofílica.
Reagente nucleófilo:
É um reagente que apresenta um par de
elétrons disponível para efetuar uma ligação e
que, por isso, procura ligar-se a um átomo capaz
de aceitar esses elétrons. O reagente nucleofílico
é um reagente que cede elétrons.
Existem na natureza milhões de
substâncias orgânicas. A quantidade de reações
químicas que podem ocorrer com estas
substâncias é enorme.
a) Reações de substituição:
Um átomo ou grupo de átomos de uma
molécula orgânica é substituído por outro átomo
ou grupo de átomos.
1) Alcanos:
Os alcanos possuem baixa tendência de
reagir, mas sob condições vigorosas (luz de
frequência específica e calor), eles sofrem
reações de substituição.
Halogenação:
É a reação entre um alcano e um
halogênio, onde um átomo de hidrogênio do
alcano é substituído por um halogênio.
Ordem de reatividade:
F2 > Cl2 > Br2 > I2
Reações com flúor (F2) são muito
perigosas devido a alta reatividade deste
elemento e com o iodo (I2) são lentas.
Exemplos:
CH4 + Cl2 → CH3 ― Cl + HCl
CH3 ― CH3 + Br2 ― CH3 ― CH2 ― Br + HBr
A halogenação de alcanos pode
produzir isômeros, em caso do alcano possuir
mais de uma possibilidade de átomos de
hidrogênio a serem substituídos.
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Ordem de reatividade:
H H C
│ │ │
H ― C ― H < C ― C ― C < C ― C ― C
│ │ │
H H H
Nitração:
Reação entre um alcano e o ácido
nítrico (HNO3).
Neste processo, um hidrogênio (H) é
substituído por um grupo – NO2.
CH4 + HO ― NO2 → H3C ― NO2 + HOH
Sulfonação:
É a reação entre um alcano e o ácido
sulfúrico (H2SO4).
CH4 + HO ― SO3H → H3C ― SO3H + HOH
2) Aromáticos:
Halogenação:
É catalisada por AlCl3, FeCl3 ou FeBr3.
Nitração:
É catalisada por H2SO4 concentrado.
Sulfonação:
É catalisada por H2SO4 fumegante, ou
seja, contem SO3 dissolvido.
Acilação de Friedel-Crafts:
Um hidrogênio é substituído por um
grupo acila.
Alquilação de Friedel-Crafts:
Um hidrogênio é substituído por um
grupo alquila.
A alquilação e a acilação de Friadel-
Crafts foram descobertas em 1877 pelo francês
Charles Friedel e pelo americano James Crafts. E
nos dois casos, o AlCl3 são usados como
catalisadores.
Dirigência da substituição nos aromáticos:
Alguns grupos ligados ao anel
aromático dirigem a substituição para que o
produto formado seja uma mistura dos isômeros
orto e para ou apenas o produto na posição meta.
Grupos orto-para dirigentes: ― F, ― Cl, ― Br,
― I, ― OH, ― NH2, ― CH3 , ― CH2 ― CH3.
Grupos meta-dirigentes: ― COH, ― COOH,
O
ΙΙ
― NO2, ― SO3H, ― CN, ― C ― CH3.
b) Reações de adição:
Ocorrem quando um átomo proveniente
de uma substância orgânica ou inorgânica se
adiciona à uma substância orgânica.
São caracterizadas pela quebra das
ligações duplas e triplas.
Hidrogenação catalítica:
Ocorre em alcenos e alcinos. O gás
hidrogênio (H2) é adicionado com a ajuda de um
catalisador. Pode ser usado o metal níquel (Ni),
platina (Pt ou paládio (Pd).
Também podemos chamar esta reação
de reação de Sabatier-Senderens. Constitui um
meio de obter alcanos a partir de alcenos.
Na indústria química de alimentos é
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muito conhecida. Serve de base para a produção
de margarinas a partir de óleos vegetais.
Os óleos vegetais possuem ligações
duplas. A reação de adição, hidrogenação
catalítica, transforma esses óleos, que são
líquidos em gorduras, que é sólida.
Alceno:
Ni
H2C = CH2 + H ― H → H3C ― CH3
∆
Alcino: Pode sofrer uma ou duas adições,
dependendo da quantidade de reagente.
Ni
HC ≡ CH + H ― H → H2C = CH2 (proporção
de 1:1) ∆
Ni
H2C = CH2 + H ― H → H3C ― CH3 (proporção
de 1:2) ∆
Halogenação:
Adição de halogênio (Cl2 ou Br2) ao
alceno, alcadieno ou alcino. O produto é um di-
haleto vicinal, pois os átomos de halogênios estão
posicionados em carbonos vizinhos.
Não necessita de catalisadores.
Alceno:
H2C = CH2 + Cl ― Cl → H2C ― CH2
│ │
Cl Cl
Alcino: Segue os mesmos moldes da
hidrogenação.
HC ≡ CH + Br ― Br → HC = CH
│ │
Br Br
Alcadieno:
H2C = C = CH2 + Cl ― Cl → H2C ― C = CH2
│ │
Cl Cl
Cl Cl
│ │
H2C = C = CH2 + 2 Cl ― Cl → H2C ― C ― CH2
│ │
Cl Cl
Adição de haletos de hidrogênio (HX):
Adição de HCl, HBr ou HI. Os próprios
íons H+
liberados pelo haleto de hidrogênio são
usados como catalisadores.
Alcenos:
H2C = CH2 + H ― Cl → H2C ― CH2
│ │
H Cl
Alcinos:
HC ≡ CH + H ― Cl → HC = CH
│ │
H Cl
Alcadienos:
H2C = C = CH2 + H ― Cl → H2C ― C = CH2
│ │
H Cl
Adição de água:
Também chamada de hidratação. Esta
reação é catalisada por ácido (H+). Obtém ácidos
a partir de alcenos.
Alceno:
H+
H2C = CH2 + H ― OH → H2C ― CH2
│ │
H OH
Alcino:
Não acontece a segunda adição, nem
mesmo utilizando excesso de água. Devido ao
fato de ser o produto formado na primeira adição
ser um enol, que por ser instável se transforma
em aldeído ou cetona, dependendo do alcino
utilizado.
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HC ≡ CH + H ― OH → HC = CH
│ │
H OH
Regra de Markovnikov:
”Nas reações de adição de HX (X =
halogênio) ou H2O, o hidrogênio é adicionado ao
carbono mais hidrogenado da ligação dupla.”
Esta regra serve somente para o cloro.
Para o bromo, serve a regra Antimarkovnikov,
que é o inverso da Markovnikov.
Markovnikov:
H3C – CH = CH2 + H ― Cl → H3C ― CH ― CH2
│ │
Cl H
H3C – CH = CH2 + H ― OH → H3C ― CH ― CH2
│ │
OH H
Antimarkovnikov:
H3C – CH = CH2 + H – Br → H3C – CH - CH2
│ │
H Br
Esta regra também é válida para
alcinos.
c) Reações de eliminação:
São as reações onde alguns átomos ou
grupo de átomos são eliminados da molécula
orgânica.
É o inverso das reações de adição. Têm
grande importância para a indústria química, na
produção de polietileno que é a matéria-prima
para a obtenção de plásticos.
Eliminação de Hidrogênio ou Desidrogenação:
A partir de alcano é possível obter um
alceno, catalisado por calor.
Exemplo:
Eliminação de Halogênio ou De-Halogenação:
Di-haletos vicinais reagindo com zinco
catalisado por um alcool formam alcenos.
Exemplo:
Eliminação de Halogenidretos:
Halogenidretos, como HCl, HBr e HI
podem ser eliminados a partir de um haleto de
alquila, catalisado por uma base, que pode ser o
KOH e um álcool.
Exemplo:
Eliminação de Água:
A desidratação intramolecular de álcool
catalisada por ácido sulfúrico concentrado e calor
(170°C) ocorre com a eliminação de água e
alceno.
Outra desidratação que pode ocorrer é a
intermolecular de dois álcoois formando éter e
eliminando água. A reação deve ser catalisada
por ácido sulfúrico concentrado e calor (140°C).
Então:
1 molécula alcool = desidratação intramolecular =
alceno
2 moléculas alcool = desidratação intermolecular
= éter
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A Reação de saponificação também é
conhecida como hidrólise alcalina, através dela é
que se torna possível o feitio do sabão. Falando
quimicamente, seria a mistura de um éster
(proveniente de um ácido graxo) e uma base
(hidróxido de sódio) para se obter sabão (sal
orgânico).
A equação abaixo demonstra este processo:
Éster + base forte → sabão + glicerol
Praticamente todos os ésteres são retirados de
óleos e gorduras, daí o porquê das donas de casa
usarem o óleo comestível para o feitio do sabão
caseiro.
Equação genérica da hidrólise alcalina:
A equação acima representa a hidrólise
alcalina de um óleo (glicerídeo). Dizemos que é
uma hidrólise em razão da presença de água
(H2O) e que é alcalina pela presença da base
NaOH (soda cáustica). O símbolo ∆ indica que
houve aquecimento durante o processo.
Produtos da reação de Saponificação:
sabão e glicerol (alcool).
Reação de esterificação
A reação de esterificação é considerada
uma reação reversível de alcool junto com um
ácido orgânico ou inorgânico, produzindo éster e
água.
Já quando a reação é inversa, ela é
denominada hidrólise do éster.
O equilíbrio pode ser deslocado para o
lado do éster, quando se junta com o
desidratante. Durante o experimento ficou
comprovado que na reação de esterificação o
oxigênio do grupo OH do álcool continua na
molécula do éster e o oxigênio do grupo OH do
ácido é eliminado sob a forma de H2O (água),
produzindo a reação de um álcool marcado:
Com ácido, observa-se a forma do éster
marcado, e não água, contendo assim O – 18.
Para acelerar a reação, usa-se o ácido
como catalisador.
Há basicamente dois tipos de hidrólise
de ésteres: ácida e básica.
A hidrólise ácida ocorre em meio ácido e
é um processo reversível, gerando um alcool e
um ácido carboxílico:
R ― COO ― R1+HOH R-COOH + HO ― R1
53
CURSO PRÉ-UNIVERSITÁRIO POPULAR – UFJF 2014
A hidrólise básica, ou saponificação, é
realizada em meio básico. Trata-se de um
processo irreversível, gerando alcool e um sal de
ácido carboxílico:
R―COO―R1+BOH(aq) → R―COO-B
+ + HO―R1
Onde BOH é uma base, por exemplo,
KOH.
d) Reações de oxidação:
As reações de oxidação das
substâncias orgânicas devem ser catalisadas por
um agente oxidante.
Alcenos:
Oxidação branda do alceno:
Conhecida como di-hidroxilação do
alceno.
O agente oxidante causa uma adição à
ligação dupla, com entrada de uma hidroxila em
cada um dos carbonos da dupla ligação.
Um agente oxidante muito utilizado é o
permanganato de potássio (KMnO4) em solução
diluída e fria, em meio neutro ou levemente
básico.
OH OH
[O] brando │ │
H3C―C = CH―CH3 → H3C―C―CH―CH3
│ H2O │
CH3 CH3
Oxidação energética de alcenos:
Reação com um agente oxidante que
seja capaz de quebrar a molécula na ligação
dupla.
Oxidantes enérgicos: KMnO4/H+ e
K2CrO7/ H+
Ligação dupla no meio da cadeia:
[O]
H3C ― C = CH ― CH3 → H3C ― C = O
│ enérgico │
CH3 CH3
+ O = C ― CH3
│
OH
Forma-se cetona e ácido carboxílico.
Ligação dupla na ponta da cadeia:
O CH2 terminal se transforma em ácido
carbônico, que se decompõe em CO2 e H2O.
[O]
H3C ― CH = CH2 → H3C ― C =O
enérgico │
OH
+ O = C ― OH → CO2 + H2O
│
OH
Ozonólise:
Há quebra da ligação dupla causada
pelo ozônio (O3). Necessita de pó de zinco e deve
ser feita em meio aquoso. O alceno é quebrado
na ligação dupla e um átomo de oxigênio é
adicionado a cada lado da dupla ligação.
O3
H3C ― C = CH ― CH3 → H3C ― C = O
│ H2O/ Zn │
CH3 CH3
+ O = C ― CH3 + HOOH
│
H
Forma-se cetona e aldeído.
Alcoois:
Em contato com um agente oxidante, os
diferentes tipos de alcoois se comportam de
formas distintas.
Oxidação de alcoois primários:
Os alcoois primários se oxidam com
agentes oxidantes energéticos, como o
permanganato de potássio (KMnO4) e o dicromato
de potássio (K2CrO7), em meio sulfúrico. O
produto desta oxidação é um aldeído. Com maior
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quantidade de agente oxidante, obtemos um
ácido carboxílico.
Esta reação explica porque o vinho fica
com gosto de vinagre quando deixamos muito
tempo em contato com o ar (oxigênio). O alcool
sofre uma oxidação e transforma-se em vinagre,
que é um ácido carboxílico.
H H OH
│ [O] │ [O] │
H3C ― C ― H → H3C ― C = O → H3C ― C = O
│
OH
Oxidação de alcoois secundários:
Obtêm como produtos as cetonas.
OH CH3
│ [O] │ [O]
H3C ― C ― CH3 → H3C ― C = O → Não reage.
│
OH
Oxidação de alcoois terciários:
OH
│ [O]
H3C ― C ― CH3 → Não reage
│
CH3
6.2 Sessão Leitura
Explosivos
Muitas das reações que liberam
grandes quantidades de energia são reações de
óxido-redução. Por exemplo: as reações de
combustão de hidrocarbonetos e de álcoois. Veja
um exemplo de combustão completa de
hidrocarboneto:
C8H18(g)+ 25/2 O2(g) -> 8 CO2(g)+ 9H2O(v)
Uma vez iniciada a reação, o oxigênio
rapidamente oxida os átomos de carbono.
Nos explosivos, freqüentemente
encontramos, no mesmo composto, tanto agentes
oxidantes como agentes redutores. Por exemplo,
a nitroglicerina contém átomos de carbono que
são oxidados formando CO2 e também átomos
de nitrogênio que são reduzidos formando N2:
4 C3H5(NO3)3 (l) ---> 6 N2 (g) + O2(g) + 12 CO2(g)
+ 10 H2O (v)
Os explosivos de interesse na área
militar e na área de construção civil são
compostos orgânicos formados por C, H e
geralmente apresentam os grupos NO2 e O NO2.
Porém, qualquer explosivo deve apresentar as
seguintes características:
a) Devem sofrer uma decomposição muito
exotérmica. Para que isso ocorra, é necessário
que o explosivo apresente ligações fracas entre
seusátomos e que forme produtos com ligações
fortes, isto é, com elevada energia de ligação.
Assim, a diferença entre a energia liberada na
formação das novas ligações e a consumida para
quebrar as ligações que existem no explosivo é
muito grande.
b) Sua decomposição deve ser muito rápida.
c) Os produtos da decomposição devem ser
gases. A formação e a expansão muito rápida dos
gases criam uma onda de choque que
acompanha a detonação do explosivo.
d) O explosivo deve ser suficientemente estável
para que possamos determinar o momento de
sua explosão.
A combinação desses fatores leva à
produção de uma enorme quantidade de calor e
gases, possibilitando atingir os objetivos
desejados.
Entre eles, os mais comuns são:
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Trinitrotolueno HMX
(his majesty’s explosive)
RDX
(research department explosive)
O RDX pode ser misturado a ceras ou a
polímeros sintéticos para produzir os explosivos
plásticos.
6.3 Fixação
Exercícios:
1) Das ligações abaixo, qual terá maior tendência
a sofrer ruptura heterolítica?
a) CH3 – H.
b) CH3 – CH3.
c) CH3 – NO2.
d) CH3 – NH2.
e) CH3 – F.
2) Indique, entre os reagentes abaixo, o
eletrofílico:
a) NH3.
b) HCN.
c) H3O+.
d) ROH.
e) H2O.
3) Entre as afirmativas citadas abaixo a única
falsa é:
a) Radicais livres são átomos ou grupos de
átomos que possuem pelo menos um elétron
livre.
b) Cisão homolítica (ou homólise) corresponde
a uma quebra de ligação, em que cada átomo fica
com seus elétrons, formando radicais livres.
c) Um carbono carregado negativamente é
chamado de carboânion ou íon carbânion.
d) Na cisão heterolítica o átomo mais
eletronegativo fica com o par de elétrons antes
compartilhado, formando-se assim íons.
e) Reagente eletrófilo é toda espécie química
que, cedendo um par de elétrons, é capaz de
formar uma nova ligação.
4) A monocloração de um alcano, em presença
de luz ultravioleta, produziu os compostos 1-cloro-
2-metil-propano e 2-cloro-2-metil-propano. O
nome do alcano é:
a) isopropano.
b) metil-butano.
c) metano.
d) butano.
e) metil-propano.
5) Das alternativas a seguir, a que contém
somente grupos orientadores META é:
a) NO2, Cl, Br.
b) CH3, NO2, COOH.
c) CHO, NH2, CH3.
d) SO3H, NO2, COOH.
e) CH3, Cl, NH2.
6) (UFSE) A mononitração do tolueno (metil-
benzeno) produz, além de água:
a) somente o-nitrotolueno.
b) somente m-nitrotolueno.
c) somente p-nitrotolueno.
d) mistura de o-nitrotolueno e p-nitrotolueno.
e) mistura de o-nitrotolueno e m-nitrotolueno.
7) O grupo amino ( ― NH2), ligado ao anel
benzênico, nas reações de substituição aromática
é orientador:
a) apenas orto.
b) meta e para.
c) apenas meta.
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d) orto e meta.
e) orto e para.
8) Os lipídeos podem ser classificados como
óleos ou gorduras: nos óleos predominam
cadeias insaturadas e nas gorduras predominam
cadeias saturadas. Com base nessa afirmação,
um óleo é transformado em gordura,
respectivamente, através de um processo, no
qual ocorre reação de:
a) saponificação
b) hidrólise ácida
c) esterificação
d) desidratação
e) hidrogenação
9) Na hidrogenação catalítica do propeno, obtém-
se:
a) propino, cuja fórmula geral é CnH2n – 2.
b) ciclopropano.
c) propano.
d) propadieno.
e) 2-propanol.
10) Com respeito à equação:
X + HBr → C6H13Br
Pode-se afirmar que X é um:
a) alcano e a reação é de adição.
b) alceno e a reação de substituição.
c) alceno e a reação é de adição eletrofílica.
d) alcano e a reação é de substituição eletrofílica.
e) alceno e a reação é de substituição.
11) A adição do brometo de hidrogênio ao 3,4-
dimetil-2-penteno forma o composto:
a) 2-bromo-4-metil-hexano.
b) 2-bromo-3-etil-pentano.
c) 3-bromo-2,3-dimetil-pentano.
d) 3-bromo-3-metil-hexano.
e) 3-bromo-3,4-dimetil-pentano.
12) (Fuvest-SP) Dois hidrocarbonetos
insaturados, que são isômeros, foram
submetidos, separadamente, à hidrogenação
catalítica. Cada um deles reagiu com H2 na
proporção, em mols, de 1:1, obtendo-se, em cada
caso, um hidrocarboneto de fórmula C4H10. Os
hidrocarbonetos que foram hidrogenados
poderiam ser:
a) 1-butino e 1-buteno.
b) 1,3-butadieno e ciclobutano.
c) 2-buteno e 2-metil-propeno.
d) 2-butino e 1-buteno.
e) 2-buteno e 2-metil-propano.
13) Na desidratação intramolecular do etanol
obtém-se:
a) eteno.
b) propeno.
c) etoxietano (éter dietílico).
d) metoximetano (éter dimetílico).
e) 2-buteno.
14) (Covest-2002) Álcoois não são utilizados
somente como combustíveis, mas também na
produção de derivados do petróleo, como, por
exemplo, alquenos. Qual dos álcoois abaixo
produzirá propeno a partir da desidratação em
meio ácido?
a) 2-metil-2-propanol.
b) etanol.
c) 2-propanol.
d) 2-butanol.
e) 2-metil-1-propanol.
15) (Unitau-SP) Para que a oxidação de uma
substância orgânica com “n” átomos de carbono
por molécula forneça uma cetona com igual
número de átomos de carbono, essa substância
pode ser um:
a) aldeído.
b) ácido carboxílico.
c) alcool terciário.
d) alcool secundário.
e) alcool primário.
16) A reação de ozonólise dos alcenos produzirá
como produto moléculas de:
a) dialcoois ou ácidos carboxílicos.
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b) alcoois ou fenóis.
c) cetonas ou aldeídos.
d) cetonas ou ácidos carboxílicos.
e) alcoois ou ácidos carboxílicos.
17) O reativo de Baeyer é utilizado para
diferenciar ciclanos de:
a) alcano.
b) alceno.
c) ácido carboxílico.
d) éter.
e) éster.
18) (ENEM 2010) No ano de 2004, diversas
mortes de animais por envenenamento no
zoológico de São Paulo foram evidenciadas.
Estudos técnicos apontam suspeita de
intoxicação por monofluoracetato de sódio,
conhecido como composto 1080 e ilegalmente
comercializado como raticida. O monofluoracetato
de sódio é um derivado do ácido
monofluoracético e age no organismo dos
mamíferos bloqueando o ciclo de Krebs, que
pode levar à parada da respiração celular
oxidativa e ao acúmulo de amônia na circulação.
monofuoracetato de sódio
Disponível em: http://www1.folha.uol.com.br. Acesso
em: 05 ago. 2010 (adaptado).
O monofluoracetato de sódio pode ser obtido pela
a) Desidratação do ácido monofluoracético, com
liberação de água.
b) Hidrólise do ácido monofluoracético, sem
formação de água.
c) Perda de íons hidroxila do ácido
monofluoracético, com liberação de hidróxido de
sódio.
d) Neutralização do ácido monofluoracético usando
hidróxido de sódio, com liberação de água.
e) Substituição dos íons hidrogênio por sódio na
estrutura do ácido monofluoracético, sem
formação de água.
19) (UFJF VESTIBULAR 2010) Os resíduos de
origem industrial apresentam riscos à saúde
pública e ao meio ambiente, exigindo tratamento
e disposições especiais em função de suas
características. Dentre esses resíduos, podemos
citar alguns óleos lubrificantes contendo
hidrocarbonetos saturados e o tíner (uma mistura
de álcoois, ésteres, cetonas e hidrocarbonetos
aromáticos). Sobre esses resíduos, assinale a
letra que apresenta uma afirmativa INCORRETA.
a) Os hidrocarbonetos saturados, presentes em
óleos lubrificantes, não reagem em presença de
cloro e ácido de Lewis (AlCl3), porém podem
sofrer reação em presença de cloro e luz
ultravioleta;
b)A acetona pode ser obtida a partir do álcool
isopropílico, usando-se um oxidante como o
permanganato de potássio;
c) O acetato de etila, um dos componentes do
tíner, pode ser obtido a partir da esterificação do
ácido acético em presença de etanol;
d) A desidratação do n – pentanol, em presença
de ácido sulfúrico diluído e de aquecimento, pode
levar ao 1 – pentenol;
e) A ozonólise do 2 – metil – 2,5 – heptadieno, em
presença de água e zinco, pode fornecer uma
molécula de acetona, uma molécula de
acetaldeído e uma molécula de 1,3-
propanodialdeído.
20) (UFF VESTIBULAR 2011)
a) Dê o nome oficial (IUPAC) e a fórmula estrutural
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do produto da reação entre o brometo de
etilmagnésio e o propanal, seguida de adição de
água.
b) Que composto carbonílico deve reagir com o
brometo de etilmagnésio para formar 3-metil- 3-
hexanol?
c) Considerando a obtenção apenas do produto
monossubstituído, represente a estrutura das
substâncias A, B, C das equações abaixo:
FeBr
3
1)Benzeno + Br2 → A + HBr
2)Benzeno + H3C – Cl →AlCl3 B + HCl
3)Benzeno + C → AlCl3 C6H5 – CO – CH2 – CH3 +
HCl
Gabarito: 1-e; 2- c; 3- e; 4- a; 5- d; 6- d; 7- c; 8- e;
9- c; 10- c; 11- e; 12- c; 13- a; 14- c; 15- d; 16- c;
17-b; 18 – d; 19 - d
6.4 Pintou no ENEM
1) (ENEM 2007 .Questão 56)
Todas as reações químicas de um ser
vivo seguem um programa operado por uma
central de informações. A meta desse programa é
a auto-replicação de todos os componentes do
sistema, incluindo-se a duplicação do próprio
programa ou mais precisamente do material no
qual o programa está inscrito. Cada reprodução
pode estar associada a pequenas modificações
do programa. M. O. Murphy e l. O’neill (Orgs.). O
que é vida? 50 anos depois — especulações
sobre o futuro da biologia. São Paulo: UNESP.
1997 (com adaptações).
São indispensáveis à execução do
“programa” mencionado acima processos
relacionados a metabolismo, autoreplicação e
mutação, que podem ser exemplificados,
respectivamente, por:
(A) fotossíntese, respiração e alterações
na seqüência de bases nitrogenadas do código
genético.
(B) duplicação do RNA, pareamento de
bases nitrogenadas e digestão de constituintes
dos alimentos.
(C) excreção de compostos
nitrogenados, respiração celular e digestão de
constituintes dos alimentos.
(D) respiração celular, duplicação do
DNA e alterações na seqüência de bases
nitrogenadas do código genético.
(E) fotossíntese, duplicação do DNA e
excreção de compostos nitrogenados.
Gabarito: 1-D
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Referências:
FELTRE, R. Fundamentos da química: Volume único. 3ª. São Paulo: Moderna, 2001. SOLOMONS, T.W.G. Química orgânica I: Volume 1. 7ª. Rio de Janeiro: LTC, 2000. TITO; CANTO. Química na abordagem do cotidiano. 2ª Ed. Volume 3. Moderna. FELTRE. Química Orgânica. 5ª edição. Volume 3. Moderna. USBERCO, João. Química: Volume único. São Paulo : Saraiva, 2002. Apostila do curso pré-vestibular do Colégio Imaculada Conceição – 2007. Brasil Escola. Disponível em:<www.brasilescola.com>. Acesso em 10 mar. 2014. Portal de Química. Disponível em:<www.soq.com.br>. Acesso em: 25 fev. 2014. Química. Prof. João Neto. Disponível em:<www.projoaoneto.com.br>; Acesso em: 23 fev. 2014.