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Química: Reações Orgânicas 1. (Ufrgs 2015) Dois hidrocarbonetos I e II reagem com bromo, conforme mostrado abaixo.

x y 2 x y 1C H Br C H Br HBr

I

z n 2 2 n 2C H Br C H Br

II

É correto afirmar que I e II são, respectivamente,

a) aromático e alcano. b) aromático e alceno. c) alcino e alcano. d) alcino e alceno. e) alceno e alcino.

2. (Ufes 2015) A reação esquematizada abaixo exemplifica a formação do sabão a partir de

um triacilglicerol na presença de NaOH. Essa reação é a maneira pela qual muitos sabões são

fabricados.

a) Determine quantos carbonos primários, secundários, terciários e quaternários,

respectivamente, o composto 1 apresenta.

b) Escreva o nome sistemático (IUPAC) dos compostos 2 e 3.

c) Identifique o tipo de reação química que ocorre na formação dos compostos 3, 4, 5 e 6 a

partir dos compostos 1 e 2.

d) Escreva a função química a que pertence o composto 1.

e) Escreva a estrutura química e a fórmula molecular do composto 4. 3. (Uepg 2015) Considerando as reações abaixo, assinale o que for correto.

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01) São reações de substituição. 02) O produto de B é uma cetona. 04) A reação B corresponde a uma acilação de Friedel-Crafts. 08) Na reação A, a utilização de 2 3Br FeBr no lugar de 2 3C FeC , produzirá o

bromobenzeno. 16) Ambos os produtos são aromáticos. 4. (Uece 2015) Com relação às funções orgânicas, assinale a afirmação verdadeira. a) Os álcoois são compostos que apresentam grupos oxidrila (OH) ligados a átomos de

carbono saturados com hibridização 2sp , enquanto os fenóis são compostos que

apresentam grupos oxidrila (OH) ligados ao anel aromático.

b) O éter é uma substância que tem dois grupos orgânicos ligados ao mesmo átomo de

oxigênio, 1R O R . Os grupos orgânicos podem ser alquila ou arila, e o átomo de oxigênio

só pode fazer parte de uma cadeia fechada. c) Os tióis (R S H) e os sulfetos 1(R S R ) são análogos sulfurados de álcoois e ésteres.

d) Os ésteres são compostos formados pela troca do hidrogênio presente na carboxila dos

ácidos carboxílicos por um grupo alquila ou arila.

5. (Pucrj 2015) Considere que, na reação representada a seguir, 1mol do hidrocarboneto

reage com 1mol de ácido bromídrico, sob condições ideais na ausência de peróxido, formando

um único produto com 100% de rendimento.

A respeito do reagente orgânico e do produto dessa reação, faça o que se pede.

a) Represente a estrutura do produto formado utilizando notação em bastão.

b) Dê o nome do hidrocarboneto usado como reagente, segundo as regras de nomenclatura da

IUPAC.

c) Represente a estrutura de um isômero cíclico do hidrocarboneto (usado como reagente)

constituído por um anel de seis átomos de carbono. Utilize notação em bastão.

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6. (Ufsm 2015) O homem, no intuito de explorar as jazidas minerais em busca de novas

riquezas, tem feito constante uso de um explosivo conhecido como TNT.

O TNT, trinitrotolueno, é um sólido cristalino amarelo altamente explosivo, utilizado para fins

militares ou para exploração de jazidas minerais. O teor de oxigênio em sua molécula é

relevante, e esse composto não necessita do oxigênio do ar para sofrer combustão. Ele pode

ser obtido a partir do benzeno, através de reações de substituição (nitração e alquilação).

Fonte: PERUZZO, Francisco M.; CANTO, Eduardo L. Química na Abordagem do Cotidiano.

Vol. único. São Paulo: Moderna, 2002. p.483. (adaptado)

Sabendo que a presença de um substituinte no anel benzênico tem efeito sobre uma nova

substituição, afirma-se que

I. a ordem das reações (trinitração e alquilação) não interfere no produto formado.

II. o grupo nitro 2( NO ) diminui a densidade eletrônica do anel benzênico e torna a reação de

substituição subsequente mais lenta, pois se caracteriza como um grupo desativante, sendo

metadirigente.

III. os grupos ativantes como, por exemplo, o metil 3( CH ), têm suas nuvens eletrônicas

atraídas pelo anel benzênico, sendo, portanto, orto-para dirigentes.

IV. o grupo alquila 3( CH ) apresenta efeito mesomérico; o grupo nitro 2( NO ), efeito indutivo.

Estão corretas

a) apenas I e II. b) apenas I e III. c) apenas II e III. d) apenas II e IV. e) apenas III e IV.

7. (Fuvest 2015) O 1,4-pentanodiol pode sofrer reação de oxidação em condições controladas,

com formação de um aldeído A, mantendo o número de átomos de carbono da cadeia. O

composto A formado pode, em certas condições, sofrer reação de descarbonilação, isto é,

cada uma de suas moléculas perde CO, formando o composto B. O esquema a seguir

representa essa sequência de reações:

Os produtos A e B dessas reações são:

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8. (Uem 2015) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito de reações de substituição em

alcanos e aromáticos.

01) A reação de cloração do metilbutano apresentará uma única molécula orgânica como

produto final. 02) Moléculas que apresentam carbonos primários e terciários apresentarão maior grau de

substituição por bromação no carbono primário. 04) Na halogenação de aromáticos é necessário o uso de catalisadores como o 3A C ou o

3FeBr .

08) A halogenação de alcanos ocorre por meio da formação de radicais livres, e estes são

formados a partir de irradiação com luz de frequência adequada ou por aquecimento. 16) O ácido sulfúrico fumegante é utilizado na sulfonação de aromáticos, e o ácido sulfúrico

concentrado age como catalisador na reação de nitração de aromáticos em presença de

ácido nítrico. 9. (Uem 2015) A respeito de gorduras, óleos vegetais, biodiesel, ácidos graxos e sabões,

assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01) As gorduras trans são produzidas a partir de um processo de oxidação catalítica. 02) Sabões podem ser produzidos a partir de uma reação ácido-base entre uma base forte e

um ácido graxo. 04) As gorduras de origem animal são constituídas essencialmente de ácidos graxos

saturados, e os óleos vegetais apresentam cadeias saturadas, monoinsaturadas e poli-

insaturadas. 08) Óleos vegetais poli-insaturados são sólidos e a partir do processo de hidrogenação se

tornam líquidos, em temperatura ambiente. 16) A partir de uma reação de transesterificação é possível produzir biodiesel. Para isso, reage-

se um óleo vegetal na presença de um álcool de cadeia curta e de um catalisador.

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10. (Uern 2015) A reação de substituição entre o gás cloro e o propano, em presença de luz

ultravioleta, resulta como produto principal, o composto:

a) 1-cloropropeno. b) 2-cloropropano. c) 1-cloropropano. d) 2-cloropropeno.

11. (Fuvest 2015) Compostos com um grupo 2NO ligado a um anel aromático podem ser

reduzidos, sendo o grupo 2NO transformado em 2NH , como representado abaixo.

Compostos alifáticos ou aromáticos com grupo 2NH , por sua vez, podem ser transformados

em amidas ao reagirem com anidrido acético. Essa transformação é chamada de acetilação do

grupo amino, como exemplificado abaixo.

Essas transformações são utilizadas para a produção industrial do paracetamol, que é um

fármaco empregado como analgésico e antitérmico.

a) Qual é o reagente de partida que, após passar por redução e em seguida por acetilação,

resulta no paracetamol? Escreva a fórmula estrutural desse reagente.

O fenol 6 5(C H OH) também pode reagir com anidrido acético. Nessa transformação,

forma‐se acetato de fenila.

b) Na etapa de acetilação do processo industrial de produção do paracetamol, formam‐se,

também, ácido acético e um subproduto diacetilado (mas monoacetilado no nitrogênio).

Complete o esquema a seguir, de modo a representar a equação química balanceada de

formação do subproduto citado.

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12. (Pucrj 2015) As reações de cloração (halogenação) dos alcanos ocorrem na presença de

gás cloro 2(C ), sob condições ideais, e geralmente dão origem a diversos produtos contendo

átomos de cloro. Por exemplo, no caso da cloração do metilbutano 5 12(C H ), é possível obter

quatro produtos diferentes. Esse tipo de reação é classificada como

a) substituição. b) adição. c) acilação. d) combustão. e) saponificação. 13. (Uerj 2015) As amidas podem ser obtidas pela reação entre um ácido carboxílico e a

amônia, conforme a seguinte equação geral:

3 2 2R COOH NH R CONH H O

Considere um laboratório no qual estão disponíveis quatro ácidos carboxílicos: etanoico,

propanoico, butanoico e pentanoico.

Escreva a equação química completa da reação da amônia com o composto de caráter ácido

mais acentuado dentre os disponíveis no laboratório.

Admitindo a substituição da amônia pelo metanol na equação geral, indique a função orgânica

do produto formado e o tipo de hibridação do átomo de carbono do grupo funcional desse

produto.

14. (Ita 2015) Escreva a fórmula estrutural do produto majoritário formado na reação entre

0,1mol de tolueno (metilbenzeno) e 0,1mol de 2C nas seguintes condições:

a) Ausência de luz e presença de pequena quantidade de Fe(s).

b) Presença de luz e ausência de Fe(s).

15. (Uepa 2015) Analise as reações e seus produtos orgânicos abaixo, para responder à

questão.

Quanto à classificação das reações acima, é correto afirmar que as mesmas são,

respectivamente:

a) reação de substituição, reação de adição e reação de oxidação. b) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de oxidação. c) reação de substituição, reação de eliminação e reação de oxidação. d) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de combustão. e) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de eliminação.

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Gabarito:

Resposta da questão 1: [B]

I e II são, respectivamente, aromático e alceno.

6 6 2 6 5C H Br C H Br HBr

I

2 4 2 2 4 2C H Br C H Br

II

Resposta da questão 2: a) Definições utilizadas:

Carbono primário: aquele ligado a um ou a nenhum outro carbono.

Carbono secundário: aquele ligado a dois outros carbonos.

Carbono terciário: aquele ligado a três outros carbonos.

Carbono quaternário: aquele ligado a quatro outros carbonos.

b) Nome sistemático (IUPAC) do composto 2: hidróxido de sódio.

Nome sistemático (IUPAC) do composto 3: propan-1,2,3-triol.

c) O tipo de reação química a partir dos compostos 1 e 2 é a saponificação ou hidrólise salina.

d) O composto 1 pertence à função química éster ou triéster.

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e) Estrutura simplificada do composto 4:

Fórmula molecular do composto 4: 18 35 2C H NaO .

Resposta da questão 3: 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31.

[01] Correta. As reações apresentadas no enunciado são reações de substituição do anel

aromático.

[02] Correta.

[04] Correta. Nesse tipo de reação, ocorre a substituição de um hidrogênio ligado ao anel

aromático por um grupo acila.

[08] Correta. Haverá a substituição do bromo ao invés do cloro no anel benzênico

[16] Correta. O anel aromático é formado em ambos os produtos.

Resposta da questão 4: [D]

[A] Incorreta. Os alcoóis possuem o grupo ( OH) ligado a carbono saturado, portanto, com

hibridação do tipo sp3.

[B] Incorreta. Os éteres possuem fórmula geral 1R O R . Podendo formar cadeias abertas ou

fechadas, ou ainda os epóxi que são derivados de alcoóis:

[C] Incorreta. Os tiocompostos são análogos sulfurados dos alcoóis e éteres.

[D] A formação de um éster ocorre pela reação de esterificação, entre um ácido carboxílico e

um álcool.

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Onde o grupo R, pode ser alquila (metil, etil, propil...) ou arila (fenil, toluil...).

Resposta da questão 5: a) Teremos:

b) 3-etil-4-metil hex-1-eno

c) Algumas possibilidades são:

Resposta da questão 6: [C]

[I] Incorreta. O mecanismo de formação do TNT (trinitrotolueno) é produzido em 2 etapas:

1ª etapa (alquilação do benzeno), cujo objetivo é formar o tolueno (metilbenzeno).

2ª etapa (trinitração do tolueno): objetivo de produzir o TNT. As reações serão:

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[II] Correta. O grupo nitro 2( NO ) diminui a densidade eletrônica do anel benzênico e torna a

reação de substituição mais lenta, pois é um grupo desativante, sendo metadirigente.

[III] Correta. Os grupos ativantes como, por exemplo, o metil 3( CH ), têm suas nuvens

eletrônicas atraídas pelo anel benzênico, sendo, portanto, orto-para dirigentes.

[IV] Incorreta. O grupo alquila 3( CH ) é um grupo ativador do anel aromático, chamado de

ortoparadirigente e apresenta efeito indutivo que aumenta a densidade eletrônica dos carbonos

nas posições orto e para ; o grupo nitro 2( NO ), é um grupo desativador ou metadirigente e

possui efeito mesomérico, que é característico de compostos insaturados, que envolve elétrons

de ligação pi alternadas ou vizinhas de um par de elétrons isolados.

Resposta da questão 7: [D]

Teremos:

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Resposta da questão 8: 04 + 08 + 16 = 28.

Reação de cloração do metilbutano:

Moléculas que apresentam carbonos primários e terciários apresentarão maior grau de

substituição por bromação no carbono terciário (regra de Saytzeff).

Na halogenação de aromáticos é necessário o uso de catalisadores como o 3A C ou o 3FeBr

(síntese de Friedel-Crafts).

A halogenação de alcanos ocorre por meio da formação de radicais livres, e estes são

formados a partir de irradiação com luz de frequência adequada ou por aquecimento.

O ácido sulfúrico fumegante é utilizado na sulfonação de aromáticos, e o ácido sulfúrico

concentrado age como catalisador na reação de nitração de aromáticos em presença de ácido

nítrico.

3 2 3

3 2 4 2 2 4

R H HO SO H H O R SO H

3HNO 3H SO 3H O 3NO 3HSO

Δ

Resposta da questão 9: 02 + 04 + 16 = 22.

As gorduras trans são produzidas a partir de um processo de redução catalítica.

Sabões podem ser produzidos a partir de uma reação ácido-base entre uma base forte e um

ácido graxo de cadeia longa.

As gorduras de origem animal são constituídas essencialmente de ácidos graxos saturados, e

os óleos vegetais apresentam cadeias saturadas, monoinsaturadas e poli-insaturadas.

Óleos vegetais poli-insaturados são líquidos e a partir do processo de hidrogenação se tornam

sólidos, em temperatura ambiente.

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A partir de uma reação de transesterificação é possível produzir biodiesel. Para isso, reage-se

um óleo vegetal na presença de um álcool de cadeia curta e de um catalisador.

Exemplo:

Resposta da questão 10: [B]

O hidrogênio do carbono secundário é substituído com maior facilidade:

Resposta da questão 11: a) De acordo com as equações fornecidas no texto, tem-se redução

e em seguida acetilação:

b) Formação do subproduto:

Resposta da questão 12: [A]

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Nesse tipo de reação, ocorre a substituição de um átomo de hidrogênio do alcano por um

átomo de cloro.

Essa substituição pode ocorrer em diferentes posições, levando a obtenção de diferentes

produtos.

Resposta da questão 13: Equação química completa da reação da amônia com o composto

de caráter ácido mais acentuado dentre os disponíveis no laboratório (ácido acético):

Admitindo a substituição da amônia pelo metanol na equação geral, vem:

Tipo de hibridação do átomo de carbono do grupo funcional do éster: 2sp .

Resposta da questão 14: a) Na ausência de luz (o anel é atacado) e presença de pequena

quantidade de Fe(s) :

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b) Na presença de luz (a cadeia lateral é atacada) e ausência de Fe(s) :

Resposta da questão 15: [B]

Reação 1: A primeira reação é de hidrogenação, onde ocorre a quebra da insaturação, e a

adição de 2 átomos de hidrogênio ao hidrocarboneto.

Reação 2: A segunda reação é de alquilação, nesta reação, ocorre a substituição de um átomo

de hidrogênio ligado ao anel benzênico por um grupo alquila.

Reação 3: A terceira reação é de oxidação. A oxidação de carbonos do anel benzênico só é

possível em condições muito energéticas, porém, nos radicais ligados ao anel as reações são

mais fáceis, resultando em um ácido benzoico.