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ResumãoQuímica
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Química
Propriedades químicas dos compostos orgânicos (acidez e basicidade)
Resumo
Teorias sobre ácidos e bases
1ª teoria - Teoria de Arrhenius: Substâncias neutras dissolvidas em água formam espécies carregadas ou
íons através de dissociação iônica ou ionização em solução.
Ácido ⇨ substância que se ioniza para produzir prótons (íons H+ ) quando dissolvida em água.
HA(aq) ⇆ H+(aq) + A-(aq)
Ácido próton ânion
Base ⇨ substância que se ioniza para produzir íons hidróxido (íons OH- ) quando dissolvida em água.
M(OH)(aq) ⇆ M+(aq) + OH-(aq)
Base cátion íon hidróxido
2ª teoria - Teoria de Bronsted-Lowry: Um ácido é uma espécie que tem tendência a perder/doar um H+ e uma
base é uma espécie que tem a tendência a receber um H+ .
HCl + H2O ⇆ Cl- + H3O+
Ácido base base conjugada ácido conjugado
Observe que o que antes era ácido doou um H+ e se tornou uma espécie que pode receber um hidrogênio,
chamamos essa espécie de base conjugada do ácido de origem. A mesma coisa acontece com a água que
faz o papel da base nesse reação.
3ª teoria – Teoria de Lewis:
Ácido - São compostos capazes de receber par de elétrons.
Bases - São compostos capazes de ceder par de elétrons.
NH3 possui N que possui par de elétrons livre para ceder.
H2O possui H que é capaz de receber o par de elétrons livre do N.
Caráter ácido
Propriedades químicas de ácidos carboxílicos
Os ácidos carboxílicos, quando em solução aquosa, se ionizam, originando íons H+(prótons) ou H3O+(íon
hidrônio), portanto, segundo a teoria de Arrhenius são considerados ácidos. Genericamente e de maneira
simplificada, temos:
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Química
Embora todos os ácidos carboxílicos sofram ionização, ela não ocorre na mesma intensidade em todos os
compostos. Essa ionização está relacionada aos grupos ligados à carboxila:
Esses grupos podem ser de dois tipos:
a) aqueles que aumentam a acidez.
Exemplo: halogênios (F, Cl, Br, I); NO2; OH etc.
b) aqueles que diminuem a acidez.
Exemplo: H3C ; C2H5 etc.
Isso corre quando átomos de diferentes eletronegatividades se encontram ligados ou bem perto no
composto. O átomo mais eletronegativo tem a tendência de trazer os elétrons para perto dele, criando assim
um dipolo. Esse dipolo pode ter um efeito estabilizante na molécula, pois ele “alivia” a carga excessiva em
algumas ocasiões, acomodando melhor as cargas. Chamamos isso de efeito indutivo.
Isso pode ser verificado a partir da análise de alguns ácidos com substituintes diferentes e suas respectivas
constantes de ionização, os quais são dados a seguir:
Observação 1: Quanto maior a constante de ionização (Ki), mais ionizado estará o ácido. Assim, entre os
ácidos apresentados, temos em ordem crescente de força de acidez:
Observação 2: O ácido pícrico é um ácido orgânico diferenciado, pois seus grupo nitro ligados a função fenol
implicam o efeito indutivo, puxando os elétrons das ligações pi do anel aromático, deixando o H da hidroxila
mais suscetível a sair. Esse ácido tem a acidez comparada dos ácidos inorgânicos apesar de ser uma
molécula orgânica. Veja a fórmula do ácido pícrico abaixo.
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Química
Ácido propanóico < Ácido acético < Ácido monocloroacético < Ácido tricloroacético < Ácido pícrico
Acidez na química orgânica Além dos ácidos carboxílicos, na Química Orgânica existem outros compostos
que se ionizam, liberando H+:
Observação: Alcinos verdadeiros são estruturas com ligação tripla onde essa instauração acontece no
carbono da ponta da cadeia, ex: H – C ≡ C – H. São substâncias que não são ácidas em água, então para
liberar seu hidrogênio é necessário reagir com sódio metálico.
Analisando suas constantes de ionização (Ki) podemos comparar o caráter ácido das funções:
Alcinos verdadeiros < Álcool < Água < Fenol < Ácido carboxílico < Ácido pícrico < Ácidos inorgânicos
Exemplo:
Caráter básico
Uma das principais características das aminas é o seu caráter básico por conta do par de elétrons livre(não
ligante – Teoria de Lewis) existente no nitrogênio. Qualquer tipo de amina (primária, secundária e terciária) e
a amônia reagem com a água e com os ácidos de forma semelhante:
As aminas são consideradas as bases orgânicas, portanto, as substâncias que apresentarem grupo amina
(NH2, NH ou N ) têm certo caráter básico. Um tipo de substância essencial à vida e que apresenta o grupo
amina em sua estrutura são os aminoácidos (aa). Os mais importantes são os α(alfa)-aminoácidos, por serem
os responsáveis pela síntese de proteínas:
Como os aminoácidos apresentam dois grupos distintos(um com característica básica e outro ácida)
chamamos essas substâncias de ANFÓTERAS por poderem reagir tanto com ácidos quanto com bases.
Força decrescente das bases orgânicas:
Secundária > primária > terciária > amônia > amina aromática > amina com dois anéis aromáticos
R2NH > RNH2 > R3NH2 > NH3 > ArNH2 > Ar2NH
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Química
Exercícios
1. A iboga é uma misteriosa raiz africana à qual se atribuem fortes propriedades terapêuticas. Trata-se de
uma raiz subterrânea que chega a atingir 1,50 m de altura, pertencente ao gênero Tabernanthe,
composto por várias espécies. A que tem mais interessado a medicina ocidental é a Tabernanthe iboga,
encontrada sobretudo na região dos Camarões, Gabão, República Central Africana, Congo, República
Democrática do Congo, Angola e Guinea Equatorial.
(Disponível em: https://bityli.com/BVrLY. Acesso em: 26 de janeiro de 2016.)
A ibugaína é extraída dessa raiz e tem fórmula estrutural
A partir da análise de sua estrutura, verifica-se que a ibogaína possui fórmula molecular
a) 19 24 2C H N O e possui caráter básico.
b) 19 23 2C H N O e possui caráter ácido.
c) 20 26 2C H N O e possui caráter alcalino.
d) 20 24 2C H N O e possui caráter adstringente.
e) 20 24 2C H N O e possui caráter ácido.
2. Entre os principais compostos da função dos ácidos carboxílicos utilizados no cotidiano temos o ácido
metanoico, mais conhecido como ácido fórmico, e o ácido etanoico ou ácido acético. O ácido fórmico
é assim chamado porque foi obtido pela primeira vez através da destilação de formigas vermelhas.
Esse ácido é o principal responsável pela dor intensa e coceira sentida na picada desse inseto. O ácido
acético é o principal constituinte do vinagre, que é usado em temperos na cozinha, em limpezas e na
preparação de perfumes, corantes, seda artificial e acetona.
(Disponível em: <http://www.mundoeducacao.com/quimica/os-acidos-carboxilicos.htm>.)
Acerca desses dois compostos, é correto afirmar que
a) não se dissolvem em água.
b) ambos possuem o mesmo ponto de ebulição.
c) o ácido acético possui ponto de ebulição menor.
d) o ácido acético é menos ácido que o ácido fórmico.
e) Ambos possuem caráter básico.
3. O ácido tricloroacético é uma substância aquosa com grande poder cauterizante e muito utilizado no
tratamento de feridas, em doenças de pele, calos, verrugas, entre outros males. Seu caráter ácido é
maior que o do ácido acético. Essa diferença pode ser explicada pelo
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Química
a) elevado grau de ionização do H+ no ácido acético, que disponibiliza mais esse íon para a solução.
b) valor da constante ácida (Ka) do ácido acético ser maior do que a constante ácida (Ka) do ácido
tricloroacético.
c) efeito que os átomos de cloro exercem na estrutura do ácido tricloroacético.
d) número de átomos de cloro na estrutura do tricloroacético, que fixa melhor o hidrogênio ionizável,
aumentando a acidez.
e) O ácido tricloroacético possui alto caráter básico.
4. Considere as estruturas dos hidrocarbonetos e os seus respectivos pKas.
Em relação à acidez e a basicidade relativa dos hidrocarbonetos e de seus íons, e CORRETO o que se
afirma em
a) Os prótons do etano, H ,+ são os de menor acidez.
b) O etino é o hidrocarboneto de menor acidez.
c) O íon carbânio do eteno é o de maior basicidade.
d) O ânion 2H C CH−= é a base conjugada do etino.
e) O etano é o mais ácido entre as substanciadas dadas.
5. Assinale a opção que apresenta o ácido mais forte, considerando que todos se encontram nas mesmas condições de concentração, temperatura e pressão.
a) CH3COOH
b) CH3CH2COOH
c) (CH3)3CCOOH
d) CℓCH2COOH
e) Cℓ3CCOOH
6. As estruturas a seguir referem-se às bases orto, meta e para-hidroxianilina:
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Química
Considerando as estruturas acima e os valores de pKa de seus ácidos conjugados, 2-hidroxianilina
(4,72); 3-hidroxianilina (4,17) e 4-hidroxianilina (5,47), é correto afirmar que
a) a basicidade não sofre influência da simetria molecular.
b) o ácido conjugado de orto-hidroxianilina é o mais forte.
c) o grupo hidroxila confere maior caráter básico às bases.
d) a para-hidroxianilina é a mais forte de todas as bases.
e) Ambas as moléculas possuem alto caráter ácido.
7. Considere os seguintes compostos orgânicos:
I. 3 2CH CH OH
II. 3CH COOH
III. 3 2CH CH COOH
IV. 3 2 2CH CH NH
V.
O composto orgânico que apresenta maior caráter básico está representado em:
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
8. Fatos experimentais mostram que a força de um ácido aumenta com:
• a diminuição de sua cadeia carbônica;
• a substituição de um átomo de hidrogênio por um átomo de halogênio;
• o aumento da eletronegatividade do halogênio;
• a proximidade do átomo do halogênio em relação à carboxila;
• o aumento do número de hidrogênios substituídos.
Usando as informações acima, coloque os ácidos listados a seguir na ordem de suas forças,
numerando-os de 1 a 5, considerando o de número 5 o mais forte e o de número 1 o mais fraco.
( ) ácido 3-bromo-hexanoico
( ) ácido 2,3-diclorobutanoico
( ) ácido 2-cloropentanoico
( ) ácido heptanoico
( ) ácido tricloacético
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Química
A sequência correta, de cima para baixo, é:
a) 5, 2, 3, 1, 4.
b) 2, 4, 3, 1, 5.
c) 5, 2, 3, 4, 1.
d) 2, 5, 3, 1, 4.
e) 2, 4, 1, 3, 5.
9. A seguir, estão representadas algumas substâncias químicas e seus respectivos valores para a constante de
ionização ácida (Ka), a 25 C.
Estrutura da Substância Ka
I
56,3 10−
II
43,8 10−
III
101,3 10−
IV
87,2 10−
V
41,0 10−
VI
116,5 10−
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Química
Considerando os dados apresentados, é correto afirmar que
a) grupos ligados ao anel aromático não influenciam o caráter ácido. b) a base conjugada mais fraca, entre os fenóis, será a gerada pela ionização da substância III. c) a substância com maior caráter ácido, de todas as representadas, é a VI. d) a substância I tem menor caráter ácido do que a substância II. e) o grupo nitro ligado ao anel aromático diminui o caráter ácido dos fenóis.
10. Em pesquisas recentes, zonas do cérebro se mostraram mais ativadas em pessoas apaixonadas. São
zonas ricas em dopamina e endorfina. São neurotransmissores, sendo que a endorfina tem efeito
semelhante ao da morfina. Estimulam os circuitos de recompensa, os mesmos que nos proporcionam
prazer em comer quando sentimos fome, e em beber quando temos sede. Estar em contato com a alma
gêmea, mesmo que por telefone ou e-mail, resultará na liberação de mais endorfina e dopamina, ou
seja, de mais e mais prazer (Superinteressante, 2006).
Observando as estruturas da dopamina e da morfina, pode-se afirmar que
a) são quirais.
b) são aminas primárias.
c) são amidas primárias.
d) apresentam propriedades alcalinas.
e) apresentam o mesmo percentual de nitrogênio.
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Química
Gabarito
1. C
A ibogaína possui fórmula molecular 20 26 2C H N O e possui caráter alcalino devido à presença de dois
átomos de nitrogênio em sua estrutura.
2. D
Numa série, com a elevação do número de átomos de carbono na cadeia carbônica de um ácido
carboxílico, ocorre a diminuição da acidez.
Conclusão: o ácido etanoico (2 carbonos) é mais fraco do que o ácido metanoico (1 carbono).
3. C
Quanto maior a quantidade de átomos de cloro ligados ao carbono ligado à carboxila, mais os elétrons das
ligações covalentes são atraídos na direção deles “enfraquecendo” o átomo de oxigênio da hidroxila que
fica “positivado” e consequentemente libera o hidrogênio com mais facilidade, ou seja, a força ácida
aumenta.
4. A
a) Correta. Quanto maior o valor de pKa menor será a acidez do composto.
b) Incorreta. Pelo valor de pKa o etino possui a maior acidez entre os 3 compostos.
c) Incorreta. Como o hidrocarboneto de menor acidez é o etano, seu íon carbânion será o de maior
basicidade.
d) Incorreta. O ânion HC C ,− será a base conjugada do etino.
5. E
O ácido mais forte é:
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Química
Quanto maior a quantidade de átomos de cloro ligados ao carbono ligado à carboxila, mais os elétrons das
ligações covalentes são atraídos na direção deles “enfraquecendo” o átomo de oxigênio da hidroxila que
fica “positivado” e, consequentemente, libera o hidrogênio com mais facilidade, ou seja, a força ácida
aumenta.
6. D
a) Incorreta. A basicidade varia para cada estrutura de simetrias diferentes ilustradas no enunciado.
b) Incorreta. O ácido conjugado mais forte será do ácido conjugado mais fraco, no caso, a para-
hidroxianilina (pKa 5,47)=
c) Incorreta. Não é a presença do grupo hidroxila que confere caráter básico as bases e sim seus valores
de pKa.
d) Correta. Pois é a que possui maior valor de pKa, pois, o ácido conjugado fraco possui uma base forte.
se é elevado Ka é baixa
se Ka é baixo fraco é o composto
ácido fraco base conjugada forte
=
= +
=
7. D
Por ser uma amina.
8. B
A sequência encontrada (2, 4, 3, 1, 5).
Então,
(2) ácido 3-bromo-hexanoico
(4) ácido 2,3-diclorobutanoico
(3) ácido 2-cloropentanoico
(1) ácido heptanoico
(5) ácido tricloacético
Sequência de cima para baixo: 2, 4, 3, 1, 5.
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Química
9. D
[A] Incorreto. Grupos ligados ao anel aromático influenciam o caráter ácido.
[B] Incorreto. A base conjugada mais fraca, entre os fenóis, será a gerada pela ionização da substância V,
pois quanto mais forte for o ácido (maior valor de 4Ka; 1,0 10 ),− mais fraca será a base conjugada.
[C] Incorreto. A substância com maior caráter ácido, de todas as representadas, é a II, pois apresenta o
maior valor de constante de ionização ácida (Ka), 43,8 10 .−
[D] Correto. A substância I tem menor caráter ácido do que a substância II, pois o valor de sua constante
de ionização ácida (Ka), é menor, comparativamente.
a a
5 4
K de I K de II
6,3 10 3,8 10− −
[E] Incorreto. O grupo nitro ligado ao anel aromático aumenta o caráter ácido dos fenóis.
4 8 10
V IV III
1,0 10 7,2 10 1,3 10− − −
10. D
A dopamina (amina primária) e a morfina (amina terciária) possuem a função amina que tem caráter
básico, ou seja, estes compostos apresentam propriedades alcalinas.
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Química
Reação orgânica: reação de adição
Resumo
Nós já conhecemos, em geral, como as reações com compostos inorgânicos ocorrem, bem como os
mecanismos que utilizam e a forma das equações que as representam. Na química orgânica, já que a
variedade de funções existentes neste ramo é muito maior que na inorgânica, a quantidade de tipos de reação
também é muito maior.
Para nos ajudar a organizar esse universo de especificidades, dividiu-se as reações orgânicas em 4 TIPOS
GERAIS, dos quais se desmembram todos os tipos mais específicos:
• Reações de adição
• Reações de substituição
• Reações de eliminação
• Reações de oxidação
Cisão de ligações
Em toda reação química, há um rearranjo de átomos para a formação de novos compostos a partir dos
reagentes. Para que tal rearranjo ocorra, as ligações existentes entre eles nos compostos reagentes precisam
ser rompidas, ao que damos o nome de cisão. Esta cisão pode ser de 2 formas possíveis:
Homolítica
• Neste caso, a quebra ocorre no meio da ligação, sendo IGUAL para ambos os átomos (por isso o prefixo
“homo”), já que cada grupo liberado fica com um dos elétrons do par anteriormente compartilhado;
• Estes grupos com valência livre são chamados de radicais livres, motivo pelo qual podemos chamar as
reações com cisão homolítica de RADICALARES ou reações por VIA RADICAL LIVRE;
• Ocorrem com catalisadores que podem ser a LUZ (λ ou hƒ), CALOR (Δ), PERÓXIDO (H2O2) ou
CATALISADORES DE SUPERFÍCIE (Pt, Ni, Pd).
Heterolítica
• Neste caso, a quebra não ocorre no meio da ligação, sendo DESIGUAL (por isso o prefixo “hetero”), já que
um grupo liberado fica com os 2 elétrons do par anteriormente compartilhado e o outro grupo perde os
elétrons daquela ligação;
• Estes grupos com carga formados são ÍONS. O que tiver com falta de elétron (carga positiva) vai ser
atraído, na formação de um novo composto, por espécies carregadas negativamente (elétrons), e por isso
chamamo-lo de ELETRÓFILO (E+); já o que tiver com sobra de elétron (carga negativa) vai ser atraído por
espécies carregadas positivamente (prótons, que ficam no núcleo do átomo), e por isso chamamo-lo de
NUCLEÓFILO (Nu–);
• Ocorrem com catalisadores que podem ser ÁCIDOS, BASES, SAIS, ÁGUA ou ÁCIDOS DE LEWIS (AlCl3,
FeBr3, BF3).
2
Química
Sendo assim, as reações podem apresentar 3 diferentes MECANISMOS DE REAÇÃO:
Via radicais livres → em que um radical livre ataca uma ligação covalente enfraquecida;
Via reação nucleofílica → em que uma espécie nucleófila é a primeira a atacar o composto orgânico;
• Ocorre quando o composto orgânico que sofre a reação possui carbono com carga positiva (ou seja,
ligado a um elemento muito eletronegativo). Portanto, a ligação atacada deve ser em carbonila (aldeídos,
cetonas, ácidos carboxílicos e ésteres), em carbono ligado a hidroxila (álcoois) e em carbono ligado a
halogênio (haleto orgânico).
Via reação eletrofílica → em que uma espécie eletrófila é a primeira a atacar o composto orgânico.
• Ocorre quando o composto orgânico que sofre a reação é insaturado (alcenos, alcinos, alcadienos,
cicloalcanos e aromáticos) e a ligação atacada é justamente a dupla/tripla, pois dupla/tripla ligação é
uma nuvem de elétrons, atraindo espécies eletrófilas.
Reações de Adição
Falando de uma forma genérica, as reações de adição ocorrem quando ADICIONAMOS um reagente
(geralmente inorgânico) a um composto orgânico, formando um único produto.
Para que isso ocorra, é necessário sempre haver uma LIGAÇÃO ENFRAQUECIDA NO REAGENTE ORGÂNICO,
a qual se rompe, abrindo 2 valências livres. Ao mesmo tempo, o outro reagente adicionado ao orgânico
também sofre uma cisão, e cada uma de suas partes se liga a uma valência livre do reagente orgânico.
Veja o caso geral abaixo, em que a ligação fraca é uma LIGAÇÃO PI:
Importante à beça: Quando o composto for ALCADIENO CONJUGADO (ou seja, em que 2 ligações duplas são
intercaladas por 1 ligação simples) e participar de uma reação de adição incompleta (com 1 mol de reagente
com fórmula genérica X2), ocorrerá a chamada REAÇÃO 1,4, através da qual o produto formado em maior
proporção sempre terá uma ligação dupla no lugar da ligação simples que intercalava as duplas no alcadieno
reagente. Veja:
3
Química
Agora veja outro caso geral, em que a ligação fraca é uma LIGAÇÃO TENSIONADA EM CADEIA FECHADA:
ATENÇÃO: tensão angular?
Essa teoria é chamada de “Teoria das tensões de Bayer”. Entenda: todos os carbonos dos ciclanos, por serem
compostos cíclicos com ligações simples, possuem hibridização sp³, cujos ângulos entre os pares eletrônicos
(geralmente nas ligações) devem ser 109°28’ para haver estabilidade, devido à geometria tetraédrica. No
entanto, compostos de cadeia fechada possuem geometria que segue o padrão dos polígonos regulares, cada
um com seus ângulos internos.
Exemplo: Ciclopropano → possui geometria triangular, cujos ângulos internos são 60°, valor bem distante de
109°28’. Isso que gera uma tensão angular nessas ligações que as torna fracas, mais suscetíveis à ruptura.
OBS: O ciclo-hexano sofre deformação em sua estrutura, adquirindo forma de bote/barco ou de cadeira, nas
quais o ângulo, em vez de 120° (ângulo interno do hexágono), é 109°28’. Essa deformação angular compensa
a tensão angular, e a ligação entre os átomos de carbono deixa de ser fraca. Logo, não há tensão angular em
anéis com 6 ou mais carbonos.
Hidrogenação catalítica
• Ocorre com ADIÇÃO DE H2 ao alceno, alcino, cicloalcano ou benzeno;
• Utiliza placa metálica de Pt, Ni ou Pd, que adsorve o H2, funcionando como CATALISADOR DE
SUPERFÍCIE;
• Só ocorre sob TEMPERATURA E PRESSÃO ELEVADA;
• Em alceno, o produto formado é um alcano;
• Em alcino, o produto formado pode ser um alceno (caso se adicione 1 mol de H2, o que configura uma
hidrogenação PARCIAL) ou um alcano (caso se adicionem 2 mols de H2, o que configura uma
hidrogenação TOTAL);
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Química
• Em cicloalcano, o produto formado é um alcano;
Em benzeno, assim como em alceno e alcino, cada mol de H2 provoca a ruptura de 1 ligação pi, podendo formar cicloalceno ou cicloalcano.
Halogenação
• Ocorre com ADIÇÃO DE Cl2, Br2 ou I2 (halogênios moleculares, genericamente: X2) ao alceno, alcino ou
cicloalcano;
Observação: F2 é tão reativo que gera uma reação explosiva, a qual não produz haletos; a reação com o
I2 é muito lenta, motivo pelo qual quase não ocorre. Conclusão: vamos tomar como exemplos apenas
cloração e bromação.
• Não necessita de catalisador para alceno e alcino, mas utiliza ÁCIDOS DE LEWIS (FeCl3, AlCl3, etc) como
catalisador para CICLOALCANO;
• Em alceno, o produto formado é um di-haleto saturado;
• Em alcino, o produto formado pode ser um di-haleto insaturado (caso se adicione 1 mol de X2, o que
configura uma halogenação PARCIAL) ou um tetra-haleto saturado (caso se adicionem 2 mols de X2, o
que configura uma halogenação TOTAL);
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Química
• Em cicloalcano, o produto formado é um di-haleto saturado;
Hidro-halogenação
• Ocorre com ADIÇÃO DE HCl ou HBr (genericamente: HX) ao alceno, alcino ou cicloalcano;
• Não necessita de catalisador;
• Caso ocorra na AUSÊNCIA DE PERÓXIDO (peróxido de benzoíla, peróxido de hidrogênio, etc), utiliza-se a
regra de MARKOVNIKOV;
ATENÇÃO: Markovnikov?
Diz que quando a ligação dupla for assimétrica (isto é, o ligante de um lado da dupla é diferente do ligante do
outro), o produto principal será aquele em que o H se adiciona ao CARBONO MAIS HIDROGENADO da dupla,
enquanto o halogênio se liga ao menos hidrogenado. Como o produto secundário (em que o halogênio se liga
ao carbono mais hidrogenado e o H se liga ao menos hidrogenado) é formado em quantidade muito menor,
considera-se a formação apenas do produto principal.
• Caso ocorra na PRESENÇA DE PERÓXIDO, utiliza-se a regra de ANTI-MARKOVNIKOV ou regra de
KARASH-MAYO;
ATENÇÃO: Kharasch-Mayo?
Diz que quando a ligação dupla for assimétrica e a hidro-bromação ocorrer na presença de peróxido, o produto
principal formado será aquele em que o H se adiciona ao CARBONO MENOS HIDROGENADO da dupla,
enquanto o bromo se liga ao mais hidrogenado. Da mesma forma, o produto secundário (em que ocorre o
inverso) é formado em quantidade muito menor, motivo pelo qual desconsideramos sua formação.
Importante: Kharasch-Mayo ocorre apenas para o HBr na presença de peróxido!
• Em alceno, o produto formado é um haleto saturado;
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Química
• Em alcino, o produto formado pode ser um haleto insaturado (caso se adicione 1 mol de HX, o que
configura uma hidro-halogenação PARCIAL) ou um di-haleto saturado com 2 halogênios ligados ao
mesmo carbono (caso se adicionem 2 mols de HX, o que configura uma hidro-halogenação TOTAL);
• Em cicloalcano, o produto formado é um haleto saturado.
Observação: Ciclopentano e ciclohexano não sofrem hidro-halogenação.
Hidratação
• Ocorre com ADIÇÃO DE ÁGUA (para fins didáticos, vamos representá-la por HOH) ao alceno, alcino ou
cicloalcano;
• Só ocorre em MEIO ÁCIDO e sob AQUECIMENTO;
• Em compostos assimétricos, vale a regra de MARKVNIKOV;
• Em alceno, há formação de álcool;
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Química
• Em alcino, há formação de enol, que entra em equilíbrio dinâmico (tautomeria) com aldeído ou cetona;
• Em cicloalcano, há formação de álcool.
Observação: Ciclopentano e ciclo-hexano não sofrem hidratação.
Reação de Grignard
• Ocorre com a ADIÇÃO DE HALETO DE MAGNÉSIO (também chamado reagente de Grignard, e com
fórmula molecular RMgX, em que R é um radical orgânico e X é um halogênio) e, posteriormente, de
ÁGUA a um composto que contenha carbonila (aldeído ou cetona);
• Sempre há formação de um álcool e um hidroxi-haleto de magnésio (de fómula molecular MgOHX);
• Ocorre em 2 reações, entre as quais se forma um composto intermediário;
• Vejamos como ocorre a reação de adição de cloreto de etilmagnésio ao etanal:
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Química
Exercícios
1. O 2-bromo-butano pode ser obtido através da reação do ácido bromídrico (HBr) com um composto
orgânico (indicado por X na equação).
Sobre o composto X e o tipo de reação, é CORRETO afirmar que:
a) é um alcano, e a reação é de adição (hidrogenação catalítica).
b) é um alcino, e a reação é de adição (halogenação).
c) é um alceno, e a reação é de adição (hidro-halogenação).
d) é um álcool, e a reação é de adição (hidrogenação catalítica).
e) é uma cetona, e a reação é de adição (hidratação).
2. Em países cuja produção da cana não é economicamente viável, utiliza-se reações do eteno 2 4(C H )
em meio ácido para produção do álcool. Essa reação ocorre, porque
a) a tripla ligação entre os carbonos, em presença de catalisador, é atacada por gás hidrogênio. b) a dupla ligação entre os carbonos, quimicamente ativa, é atacada por água em meio ácido. c) a ligação simples, entre os carbonos, presente na estrutura, é instável e sofre uma adição. d) as ligações da molécula, entre hidrogênio e carbono, sofrem adição do grupo OH, característico
do álcool.
e) ocorre uma reação de substituição onde um álcool é formado.
3. Um mol de uma molécula orgânica foi submetido a uma reação de hidrogenação, obtendo-se ao final
um mol do cicloalcano correspondente, sendo consumidos 2 g de 2(g)H nesse processo. O composto
orgânico submetido à reação de hidrogenação pode ser o
Dado: H 1.=
a) cicloexeno
b) 1,3-cicloexadieno
c) benzeno
d) 1,4-cicloexadieno
e) naftaleno
9
Química
4. Um medicamento expectorante pode ser sintetizado conforme o seguinte esquema reacional:
A seguir estão propostas cinco possíveis estruturas para esse medicamento.
A estrutura correta é a
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5.
5. O cloro ficou muito conhecido devido a sua utilização em uma substância indispensável a nossa
sobrevivência: a água potável. A água encontrada em rios não é recomendável para o consumo, sem
antes passar por um tratamento prévio. Graças à adição de cloro, é possível eliminar todos os
microrganismos patogênicos e tornar a água potável, ou seja, própria para o consumo. Em um
laboratório de química, nas condições adequadas, fez-se a adição do gás cloro em um determinado
hidrocarboneto, que produziu o 2,3-diclorobutano. Assinale a opção que corresponde à fórmula
estrutural desse hidrocarboneto.
a) H2C = CH − CH2 − CH3 b) H3C − CH2 − CH2 − CH3 c) H3C − CH = CH − CH3 d) e)
10
Química
6. Outro método usado na conservação dos alimentos é a substituição de compostos poli-insaturados
(óleos), que apresentam várias ligações duplas, por compostos em que predominam as ligações
simples (gorduras), pois os óleos são muito mais propensos à oxidação do que as gorduras; portanto
a indústria os substitui por gorduras, dando preferência à gordura trans, devido ao menor custo de
produção, porém, embora ela faça o alimento durar mais, é mais prejudicial para a saúde.
Esse tipo de gordura é produzido através da hidrogenação que transforma ligações duplas em ligações
simples, pela adição de hidrogênio, conforme mostra a figura.
Nas duplas onde não há adição de hidrogênio, pode ocorrer a formação da gordura trans.
Devido ao maior controle dos órgãos de saúde e à conscientização do consumidor sobre esta gordura,
a indústria vem substituindo-a por outro tipo de gordura ou reduzindo o percentual de gordura nos
alimentos.
Analisando o texto e observando o que ocorre na hidrogenação, é correto afirmar que
a) o óleo pode ser transformado em gordura, através da hidrogenação. b) os compostos que apresentam ligações simples são mais propensos à oxidação. c) o consumidor prefere alimentos com gordura trans, pois não são prejudiciais à saúde. d) os alimentos que apresentam compostos poli-insaturados têm maior prazo de validade. e) os alimentos que apresentam compostos poli-insaturados são mais prejudiciais à saúde.
7. Os alcenos sofrem reação de adição. Considere a reação do eteno com o ácido clorídrico (HC ) e
assinale a alternativa que corresponde ao produto formado.
a) 3 3CH CH
b) 2 2C CH CH C
c) C CHCHC
d) 3 2CH CH C
e) 2 2CH C CH C
8. Se a reação de Sabatier-Sandres fosse transformar um alceno num alcano, não teria importância
prática. O processo seria antieconômico. No entanto, a ideia geral dessa reação é importantíssima:
consiste em adicionar hidrogênio...
(Ricardo Feltre. Química Orgânica )
Com base no trecho anterior, é correto afirmar que a reação transforma
a) nitrilas em amidas.
b) ácido carboxílico em aldeído.
c) ácidos carboxílicos em álcoois.
d) compostos aromáticos em cíclicos saturados.
e) aldeído em ácido carboxílico.
11
Química
9. Um método clássico para a preparação de alcoóis é a hidratação de alcenos catalisada por ácido.
Nessa reação, o hidrogênio se liga ao carbono mais hidrogenado, e o grupo hidroxila se liga ao carbono
menos hidrogenado (regra de Markovnikov). Sabendo-se que os alcoóis formados na hidratação de
dois alcenos são, respectivamente, 2-metil-2-hexanol e 1-etilciclopentanol, quais são os nomes dos
alcenos correspondentes que lhes deram origem?
a) 2-metil-2-hexeno e 2-etilciclopenteno.
b) 2-metil-2-hexeno e 1-etilciclopenteno.
c) 2-metil-3-hexeno e 1-etilciclopenteno.
d) 2-metil-1-hexeno e 2-etilciclopenteno.
e) 3-metil-2-hexeno e 2-etilciclopenteno.
10. Obtido pelo petróleo, o eteno é o alceno mais simples, porém muito importante por ser um dos produtos
mais fabricados no mundo. Analise o que acontece quando o eteno é tratado com os seguintes
reagentes:
De acordo com o esquema acima, é correto afirmar que a reação do eteno com
a) 2H O produzirá, em meio ácido, o etanol.
b) 2H é uma redução e não requer catalisador para ocorrer.
c) 2 4Br / CC requer energia radiante (luz) para que possa ocorrer.
d) HC é uma reação de hidrogenação. e) 2H O produzirá, em meio básico, o etanol.
12
Química
Gabarito
1. C
Alcenos sofrem preferencialmente reações de adição (hidro-halogenação) com ácidos halogenídricos, em
função da presença de insaturações, produzindo haletos de alquila:
De acordo com as reações abaixo, há dois alcenos possíveis para sofrer a reação de adição com HBr.
2. B
3. A
22 H
2 2
6 10 2 6 12
cicloexeno cicloexano
H 1; H 2; M 2 g / mol.
Conclusão : 2 g de H correspondem a 1 mol de H .
1 C H 1H 1 C H
= = =
+ →
4. A
Os cicloalcenos podem ser hidratados em meio ácido, produzindo álcoois, pelo mecanismo:
13
Química
5. C
6. A
O óleo pode ser transformado em gordura, através da hidrogenação catalítica, ou seja, quebra da ligação
pi da dupla e adição de 2H .
7. D
Teremos:
8. D
A reação transforma compostos aromáticos em cíclicos saturados a partir da adição de átomos de
hidrogênio.
9. B
10. A
A reação do eteno com água (hidratação), em meio ácido, produzirá etanol.
1
Química
Reação orgânica: reação de substituição no anel aromático
Resumo
Nas reações de substituição em anéis aromáticos, ocorre a substituição de pelo menos um átomo de
hidrogênio do anel aromático por outro átomo ou grupo de átomos.
As principais reações de substituição em anel aromático são:
2
Química
Alquilação e acilação de Friedel-Crafts
Tanto a alquilação quanto a acilação de Friedel-Crafts, usam o AlCl3 ou FeCl3 como catalisadores da reação,
que tem o papel de ajudar na formação do carbocátion.
• Alquilação de Friedel-Crafts
• Acilação de Friedel-Crafts
Segue as mesmas etapas, porém com um haleto de acila.
Orientação/diligência dos compostos aromáticos nas reações de substituição
Nas reações de substituição de compostos aromáticos nos quais já se encontra algum grupo (Gr) ligado ao
anel aromático, esse grupo pode direcionar a substituição dos hidrogênios das posições ORTO, META ou
PARA.
Gr → grupo orientador
• Grupos ORTO-PARA dirigentes ou ATIVANTES: são grupos que direcionam a reação de substituição
eletrofílica nas posições orto (1,2) e para (1,4). Eles são formados por 1 ÚNICO ÁTOMO ou por um grupo
de átomos que estão unidos entre si apenas por LIGAÇÕES SIGMA (ligações simples).
Ex: Cl–, Br–, I–, OH–, –CH3, etc.
3
Química
• PA, eletrofílico?
São grupos que, por serem positivos, têm afinidade por elétrons (grupos negativos).
Exemplo: nitração do metilbenzeno (tolueno) → metil é um grupo orto-para dirigente.
Obs.: Na halogenação do tolueno, caso os catalisadores utilizados sejam LUZ (λ) e CALOR (Δ), no lugar do
ácido de Lewis, os produtos formados são HALETO DE BENZILA e HIDRÁCIDO HALOGENADO, pois o
hidrogênio substituído será o do grupo metil, e não do anel benzênico (uma vez que os alcanos sofrem
substituição na presença de luz e calor).
Dizemos que estes casos obedecem à REGRA CCC: CALOR, já que há aquecimento para que ocorra esta
reação; CLARIDADE, uma vez que ocorre em presença de luz; e CADEIA, pois se trata de uma substituição na
estrutura da cadeia alifática.
Para que se obtenha o meta-bromotolueno, ao contrário do processo acima, deve-se utilizar ácido de Lewis
em ambiente FRIO e ESCURO. Assim, dizemos que estes casos obedecem à REGRA NNN: NOITE, já que a
4
Química
reação ocorre no escuro; NEVE, uma vez que ocorre no frio; e NÚCLEO, pois se trata de uma substituição na
estrutura do núcleo benzênico.
a) Grupos META dirigentes ou DESATIVANTES: são grupos que direcionam a reação de substituição
eletrofílica nas posições meta (1,3). Eles são formados por átomos que estão unidos entre si por
LIGAÇÃO DUPLA, TRIPLA ou DATIVA (ligações pi).
Ex: –NO2, –HSO3H, –CH=CH2, etc.
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Química
Exercícios
1. Considere as duas moléculas abaixo:
Ambas sofrerão nitração nos anéis aromáticos via substituição eletrofílica. Dentre as opções a seguir,
a única que indica posições passíveis de substituição nas moléculas I e II, respectivamente, é:
a) 4 e 4
b) 6 e 6
c) 5 e 2
d) 3 e 5
e) 4 e 6
2. 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:
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Química
a)
b)
c)
d)
e)
3. Observe as equações de reações de substituição eletrofílica em compostos aromáticos:
Os nomes corretos dos produtos A e B são, respectivamente,
a) 1,4-dibromobenzeno e 4-bromofenol.
b) 1,2,3-tribromobenzeno e 2-bromofenol.
c) 5-bromobenzeno e 2,4-dibromofenol.
d) 1,2-dibromobenzeno e 1,1,3-tribromofenol
e) bromobenzeno e 2,4,6-tribromofenol.
7
Química
4. O trinitrotolueno (TNT) é um poderoso explosivo obtido a partir da reação de nitração do tolueno, como
esquematizado.
A síntese do TNT é um exemplo de reação de
a) neutralização.
b) desidratação.
c) substituição.
d) eliminação.
e) oxidação.
5. Muitas sínteses químicas são baseadas em reações orgânicas que, dependendo dos reagentes e dos
catalisadores, podem gerar uma infinidade de produtos.
Uma relevante questão em sínteses orgânicas está no fato de que, quando se efetuam substituições
em anéis aromáticos que já contêm um grupo substituinte, verifica-se experimentalmente que a
posição do segundo grupo substituinte depende da estrutura do primeiro grupo, ou seja, o primeiro
ligante do anel determinará a posição preferencial do segundo grupo substituinte. Esse fenômeno
denominado dirigência ocasionará a formação preferencial de alguns compostos, com relação a
outros isômeros. Usa-se comumente as nomenclaturas orto (posições 1 e 2 dos grupos substituintes
no anel aromático), meta (posições 1 e 3) e para (posições 1 e 4) em compostos aromáticos para a
indicação das posições dos grupos substituintes no anel aromático.
A reação expressa na equação I demonstra a síntese orgânica alquilação de compostos aromáticos,
denominada de alquilação de Friedel-Crafts.
Na alquilação aromática, ocorre a ligação de grupos alquil (estrutura carbônica como os grupos
CH3)− à estrutura de anéis aromáticos, pela substituição de um hidrogênio do anel. O catalisador
mais comum nesse processo é o cloreto de alumínio 3(A C ).
A reação expressa na equação II é a mononitração de aromáticos e demonstra uma nitração, em que
apenas um grupo nitro é adicionado à estrutura orgânica, pela substituição de um hidrogênio do anel.
Usa o reagente ácido nítrico 3(HNO ) e o catalisador ácido sulfúrico 2 4(H SO ).
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Química
A reação expressa na equação III é a de haletos orgânicos com compostos aromáticos monossubstituídos e mostra outro processo químico denominado halogenação, no qual um átomo de halogênio é adicionado à estrutura orgânica, pela substituição de um hidrogênio do anel. Esse
processo pode ser catalisado pelo 3FeBr .
A alternativa que apresenta respectivamente o nome (aceito pela IUPAC) correto das substâncias “A”, “B” e o composto “C”, é
a) tolueno, ortonitrobenzeno e orto-bromonitrotolueno.
b) benzeno, (mono)nitrotolueno e 1,2-dibromobenzeno.
c) tolueno, (mono)nitrobenzeno e 1,2-dibromonitrobenzeno.
d) benzeno, (mono)nitrobenzeno e meta-bromonitrobenzeno.
e) benzeno, (mono)nitrobenzeno e para-bromonitrotolueno.
6. Observe a representação da reação de halogenação do benzeno e marque a opção que indica o tipo de reação que o benzeno sofreu.
a) Adição.
b) Substituição.
c) Eliminação.
d) Rearranjo.
e) Isomeria.
7. A 4-isopropilacetofenona é amplamente utilizada na indústria como odorizante devido ao seu cheiro característico de violeta. Em pequena escala, a molécula em questão pode ser preparada por duas reações características de compostos aromáticos: a alquilação de Friedel-Crafts e a acilação.
Marque a alternativa que descreve os reagentes A e B usados na produção da 4-isopropilacetofenona.
a) 1-cloropropano e cloreto de propanoila. b) Cloreto de propanoila e 1-cloroetano. c) Propano e propanona. d) 2-cloropropano e cloreto de etanoila. e) 2-cloropropano e propanona.
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Química
8. Em condições apropriadas, são realizadas as três reações orgânicas, representadas abaixo.
Assim, os produtos orgânicos obtidos em I, II e III, são respectivamente,
a) bromobenzeno, propanoato de isopropila e acetona.
b) tolueno, propanoato de isobutila e propanona.
c) metilbenzeno, butanoato de isobutila e etanal.
d) metilbenzeno, isobutanoato de propila e propanal.
e) bromobenzeno, butanoato de propila e propanona.
9. A contaminação ambiental tem sido uma fonte de problemas de saúde em diversas comunidades, onde se destacam alguns casos de tumores no fígado e na tireoide, oriundos de contaminações por substâncias usadas na fabricação de pesticidas. É necessário que se tenha muita cautela em relação ao uso indiscriminado de certas substâncias, como benzeno, clorobenzeno e metil-etil-cetona (butanona), que são perigosas para grupos mais vulneráveis tais como mulheres grávidas, crianças e idosos. Atente ao que se diz a seguir a respeito do hidrocarboneto e do derivado halogenado (haleto de arila):
I. Ambos apresentam cadeias carbônicas aromáticas.
II. Partindo-se desse hidrocarboneto, é possível obter-se o haleto de arila através de reação de
adição, com auxílio de um catalisador (Ni ou Pt).
III. O haleto de arila pode ser produzido a partir desse hidrocarboneto, através de reação de substituição, na presença de um catalisador adequado.
Está correto o que se afirma em
a) I e II apenas.
b) I e III apenas.
c) II e III apenas.
d) I, II e III.
e) I apenas.
10
Química
10. Os detergentes são substâncias orgânicas sintéticas que possuem como principal característica a capacidade de promover limpeza por meio de sua ação emulsificante, isto é, a capacidade de promover a dissolução de uma substância. Abaixo, estão representadas uma série de equações de reações químicas, envolvidas nas diversas etapas de síntese de um detergente, a partir do benzeno, realizadas em condições ideais de reação.
A respeito das equações acima, são feitas as seguintes afirmações:
I. A equação 1 representa uma alquilação de Friedel-Crafts.
II. A equação 2 é uma reação de substituição, que produz um ácido meta substituído.
III. A equação 3 trata-se de uma reação de neutralização com a formação de uma substância
orgânica de característica anfipática.
Sendo assim,
a) apenas a afirmação I está correta.
b) apenas a afirmação II está correta.
c) apenas a afirmação III está correta.
d) apenas as afirmações I e III estão corretas.
e) todas as afirmações estão corretas.
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Química
Gabarito
1. C Os hidrogênios ligados aos carbonos “negativados” do anel no processo de indução (efeito mesômero) são substituídos.
I – 5 e 3
II – 6, 2 e 4
2. A
Teremos:
12
Química
3. E
4. C A síntese do TNT é um exemplo de reação de substituição.
5. D
13
Química
6. B O benzeno sofreu uma reação de substituição de um átomo de hidrogênio por um átomo de bromo.
7. D
8. B
Teremos:
14
Química
9. B [I] Correto. Ambos apresentam cadeias carbônicas aromáticas.
[II] Incorreto. Partindo-se desse hidrocarboneto, é possível obter-se o haleto de arila através de reação
de substituilção, com auxílio de um catalisador, por exemplo, o 3A C .
[III] Correto. O haleto de arila (cloro-benzeno) pode ser produzido a partir do benzeno, através de reação
de substituição, na presença de 3A C (síntese de Friedel-Crafts).
10. D
[I] Correta. A equação 1 representa uma alquilação de Friedel-Crafts.
[II] Incorreta. A equação 2 é uma reação de substituição, que produz um ácido para substituído.
[III] Correta. A equação 3 trata-se de uma reação de neutralização com a formação de uma substância
orgânica de característica anfipática (apresenta uma “região” polar e outra apolar).
1
Química
Reação orgânica: reação de substituição, transesterificação, saponificação, processo de Kolbe, processo de Dumas, sintese de Wurtz e síntese de Willanson
Resumo
Reações de Substituição
Falando de uma forma genérica, as reações de substituição são aquelas em que SUBSTITUÍMOS um
hidrogênio de um composto orgânico por algum grupo de outro reagente, que em alguns casos será
inorgânico e em outros casos, orgânico.
Isso ocorre quando colocamos o substrato (composto orgânico que terá um de seus H substituído) em
contato com o reagente, em presença ou não de catalisador (a depender dos reagentes utilizados), e resulta
em 2 outros compostos, funcionando de maneira análoga às reações de DUPLA-TROCA ou DESLOCAMENTO,
que aprendemos na química inorgânica.
Veja o caso geral abaixo, em que o substrato é o metano e o reagente é um composto hipotético XY:
Obs.: As reações de substituição nos hidrocarbonetos são típicas de hidrocarbonetos saturados (alcanos e
ciclanos), mas também pode ocorrer no benzeno. Neste material, no entanto, não abordaremos estes
aromáticos ainda.
Halogenação • Ocorre com adição de HALOGÊNIOS (Cl2 ou Br2, uma vez que o F2 é reativo demais, sendo até explosivo,
e o I2 tem reação lenta demais) aos alcanos e ciclanos;
• O hidrogênio é substituído por um dos átomos do halogênio molecular;
• Utiliza LUZ (λ) E CALOR (Δ) como catalisadores;
• Em alcano, os produtos formados são um HALETO DE ALQUILA e um HIDRÁCIDO HALOGENADO;
Importante à beça:
Ao fazermos a cloração do metilbutano, encontram-se os seguintes produtos com suas proporções:
2
Química
Como 90% dos produtos formados foram com substituição em hidrogênio terciário, 9% em hidrogênio
secundário e 1% em hidrogênio primário, conclui-se que a ORDEM DE REATIVIDADE DO HIDROGÊNIO é a
seguinte:
H terciário > H secundário > H primário
Sendo assim, o PRODUTO PRINCIPAL de uma substituição em alcano será aquele em que o grupo
substituinte se ligou ao CARBONO MENOS HIDROGENADO.
• Em cicloalcano, os produtos formados são um HALETO DE CICLOALQUILA e um HIDRÁCIDO
HALOGENADO;
Obs.:
a. Lembrando que caso o catalisador, em vez de luz e calor, fosse um ácido de Lewis, a reação seria a de
adição, e não substituição, como já vimos;
b. No ciclopropano, não ocorre a reação de substituição, mesmo em presença de luz e calor;
c. No ciclopentano e no ciclohexano, não ocorre reação de adição, mesmo em presença de ácido de Lewis,
devido à pouca tensão em seus aneis.
Nitração • Ocorre com adição de ÁCIDO NÍTRICO concentrado (HNO3) aos alcanos;
• O hidrogênio é substituído pelo grupo -NO2 do ácido;
• Utiliza ÁCIDO SULFÚRICO (H2SO4) E CALOR (Δ) como catalisadores;
• Em um alcano, os produtos formados são um NITROALCANO e uma ÁGUA.
3
Química
Sulfonação • Ocorre com adição de ÁCIDO SULFÚRICO concentrado (H2SO4) aos alcanos;
• O hidrogênio é substituído pelo grupo –SO3H do ácido;
• Utiliza ANIDRIDO SULFÚRICO (SO3) como catalisador;
• Em um alcano, os produtos formados são um ÁCIDO SULFÔNICO e uma ÁGUA.
Obs.: Existem sais derivados de ácido sulfônico, obtidos pela substituição do H do –SO3H por cátions
metálicos, através de reações de neutralização. O detergente, por exemplo, é composto por um sal de ácido
sulfônico, enquanto que o sabão é um sal de ácido carboxílico.
Esterificação
• Ocorre entre um ÁLCOOL e um ÁCIDO CARBOXÍLICO;
• Há a reação de OH da carboxila de ácido com H da hidroxila de álcool;
• Os produtos formados são um ÉSTER e uma ÁGUA.
Transesterificação
• Ocorre entre um ÁLCOOL e um ÉSTER;
• Há a reação do radical do álcool com o carboxilato do éster;
• Utiliza ácido ou base forte como catalisador;
• Os produtos formados são um outro ÁLCOOL e um outro ÉSTER.
Síntese de Wurtz
• Ocorre entre HALETOS ORGÂNICOS e o SÓDIO METÁLICO;
• Há a reação entre os halogênios e o sódio metálico e a união dos dois radicais orgânicos;
• Utiliza um éter como catalisador;
• Os produtos formados são HIDROCARBONETO e HALETO DE SÓDIO.
4
Química
Processo de Kolbe
• Ocorre com a eletrólise de 2 mol de ÁCIDO CARBOXÍLICO;
• Há a reação dos radicais dos ácidos carboxílicos e a oxidação das carboxilas a gás carbônico;
• Utiliza corrente elétrica, base forte (KOH) e metanol como catalisadores;
• Os produtos formados são HIDROCARBONETO e 2 mol de CO2.
R1COO− + R2COO− → R1-R2 + 2 CO2
Síntese de Willamson
• Ocorre entre HALETOS ORGÂNICOS e ALCÓXIDOS DE SÓDIO (R — ONa);
• Há a reação do halogênio do haleto com o sódio do alcóxido;
• Utiliza geralmente compostos básicos como catalisadores;
• Os produtos formados são um ÉTER e o CLORETO DE SÓDIO.
R1 — Cl + R2 — ONa → R2 — O — R1 + NaCl
Processo de Dumas
• Ocorre entre SAIS ORGÂNICOS (cadeia acíclica e saturada) e CAL SODADA (CaO + NaOH);
• É realizada a seco e a altas temperaturas;
• O óxido de cálcio não participa da reação; Está presente apenas para reduzir a reatividade do NaOH;
• Os produtos formados são um ALCANO e o CARBONATO DE SÓDIO.
Saponificação
• Ocorre entre um ÉSTER (derivado de ácido graxo, isto é, de cadeia carbônica muito longa) e o HIDRÓXIDO
DE SÓDIO ou de POTÁSSIO;
• Há a reação do sódio do hidróxido com o carboxilato do éster e da hidroxila do hidróxido com o radical
ligado ao carboxilato;
• Utiliza meio aquoso;
• Os produtos formados são um SAL SÓDICO/POTÁSSICO DE ÁCIDO CARBOXÍLICO e um ÁLCOOL.
5
Química
Exercícios
1. O biodiesel é um biocombustível obtido a partir de fontes renováveis, que surgiu como alternativa ao
uso do diesel de petróleo para motores de combustão interna. Ele pode ser obtido pela reação entre
triglicerídeos, presentes em óleos vegetais e gorduras animais, entre outros, e álcoois de baixa massa
molar, como o metanol ou etanol, na presença de um catalisador, de acordo com a equação química:
A função química presente no produto que representa o biodiesel é
a) éter.
b) éster.
c) álcool.
d) cetona.
e) ácido carboxílico.
2. Hidrocarbonetos podem ser obtidos em laboratório por descarboxilação oxidativa anódica, processo
conhecido como eletrossíntese de Kolbe. Essa reação é utilizada na síntese de hidrocarbonetos
diversos, a partir de óleos vegetais, os quais podem ser empregados como fontes alternativas de
energia, em substituição aos hidrocarbonetos fósseis. O esquema ilustra simplificadamente esse
processo.
Com base nesse processo, o hidrocarboneto produzido na eletrólise do ácido 3,3-dimetil-butanoico é
o
a) 2,2,7,7-tetrametil-octano.
b) 3,3,4,4-tetrametil-hexano.
c) 2,2,5,5-tetrametil-hexano.
d) 3,3,6,6-tetrametil-octano.
e) 2,2,4,4-tetrametil-hexano.
6
Química
3. Reações de substituição radicalar são muito importantes na prática e podem ser usadas para sintetizar haloalcanos a partir de alcanos, por meio da substituição de hidrogênios por halogênios. O alcano que, por monocloração, forma apenas um haloalcano é o a) propano.
b) ciclobutano.
c) 2 metilpropano.−
d) 2,3 dimetilbu tano.−
e) 1 metilciclopropano.− 4. Na reação do cloreto de iso-butila com sódio metálico, através da Síntese de Würtz, teremos como
principal produto: a) 2,5-dimetil-hexano
b) n-octano
c) 2-metil-heptano
d) 3,4-dimetil-hexano
e) 2,3-dimetil-hexano
5. Nucleófilos (Nu )− são bases de Lewis que reagem com haletos de alquila, por meio de uma reação
chamada substituição nucleofílica N(S ), como mostrado no esquema:
R X Nu R Nu X− −− + → − + (R = grupo alquila e X = halogênio)
A reação de NS entre metóxido de sódio 3(Nu CH O )− −= e brometo de metila fornece um composto
orgânico pertencente à função a) éter. b) éster. c) álcool. d) haleto. e) hidrocarboneto.
6. A própolis é um produto natural conhecido por suas propriedades anti-inflamatórias e cicatrizantes. Esse material contém mais de 200 compostos identificados até o momento. Dentre eles, alguns são de estrutura simples, como é o caso do C6H5CO2CH2CH3, cuja estrutura está mostrada a seguir.
O ácido carboxílico e o álcool capazes de produzir o éster em apreço por meio da reação de esterificação são, respectivamente,
a) ácido benzoico e etanol. b) ácido propanoico e hexanol. c) ácido fenilacético e metanol. d) ácido propiônico e cicloexanol. e) ácido acético e álcool benzílico.
7
Química
7. A reação do 2-bromo-2-metilpropano (A) com o etóxido de sódio (B), usando etanol como solvente,
leva a uma mistura de produtos C e D, apresentada abaixo.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. Em relação aos produtos, é correto afirmar que C é formado por uma reação de __________; e D, por uma reação de __________. a) substituição – desidratacão b) substituição – eliminação c) oxidaçăo – desidrogenaçăo d) adição – eliminação e) adição – desidratação
8. Os boletins de qualidade da água do mar emitidos pelo Instituto Ambiental do Paraná indicam que a
quantidade de matéria orgânica aumenta consideravelmente durante a temporada de verão, o que contribui para diminuir a qualidade da água. Isso ocorre em função do aumento do número de pessoas no litoral nessa época. Alguns dos produtos orgânicos mais utilizados pelo ser humano, e que colaboram sensivelmente para o aumento da poluição da água de rios e do mar, são os sabões e detergentes. Esses produtos químicos podem ser obtidos por meio das reações de saponificação e sulfonação, respectivamente. Sobre as estruturas e transformações que envolvem sabões e detergentes, assinale a alternativa correta.
a) Óleos e gorduras animais e vegetais são pobres em triésteres de ácidos graxos e glicerol.
b) Na reação de saponificação, é necessário ter um ácido como reagente e glicerol como produto.
c) Na formação das micelas em água, o ânion do sabão tem sua porção apolar direcionada para a parte de dentro.
d) Na reação de saponificação, o sal de ácido carboxílico é obtido pela reação de um ácido carboxílico com hidróxido de sódio.
e) Tanto sabões quanto detergentes possuem uma porção apolar e uma cabeça polar positiva.
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Química
9. “O Gás Natural é um combustível fóssil que se encontra na natureza, normalmente em reservatórios profundos no subsolo, associado ou não ao petróleo. Assim como o petróleo, ele resulta da degradação da matéria orgânica, fósseis de animais e plantas pré-históricas, sendo retirado da terra através de perfurações. Inodoro, incolor e de queima mais limpa que os demais combustíveis, o Gás Natural é resultado da combinação de hidrocarbonetos gasosos, nas condições normais atmosféricas de pressão e temperatura, contendo, principalmente, metano.”
Disponível em: http://www.bahiagas.com.br/gas-natural/o-que-e-gas-natural/
O nome do composto resultante da trinitração do gás natural, é:
a) amina terciária
b) 1,1,1-triaminometano
c) 1-trinitrometano
d) metanoato de trinitrogênio
e) trinitrometano
10. A reação de Williamson foi desenvolvida por Alexander Williamson em meados do século XIX. Tipicamente, ela envolve a reação de um íon alcóxido com uma haleto de alquila e é importante na história da química orgânica, porque ajuda a provar a estrutura de éteres. A síntese do metóxi-etano, segundo o método Willamson, deve empregar como reagentes,
a) Metanol e etanol.
b) Ácido metanoico e etanol.
c) Etóxido de sódio e clorometano.
d) Metóxido de cloro e sodioetano.
e) Etóxido de cloro e metano sódico.
9
Química
Gabarito
1. B
2. C
Para o ácido 3,3-dimetil-butanoico, vem:
3. B
Para alcanos com mais de 3 carbonos, a halogenação irá formar uma mistura de diferentes compostos substituídos.
4. A
CH3-CH-CH2-Cl + 2 Na + Cl-CH2-CH-CH3 → CH3-CH-CH2-CH2-CH-CH3 + 2 NaCl | | | |
CH3 CH3 CH3 CH3
5. A
Substituindo 3Nu (CH O )− − e o brometo de metila 3(CH Br) na equação fornecida no enunciado, vem:
3 3 33CH Br CH OCH BrCH O
3 3 3 3
Éter
R X Nu R Nu X
CH Br CH O H C O CH Br
−−
− −
− −
− + → − +
+ → − − +
ciclobutano cloro clorociclobutano ácido clorídrico
10
Química
6. A Teremos:
7. B
Em relação aos produtos, é correto afirmar que o metil-tercbutil-éter é formado por uma reação de substituição; e D, por uma reação de eliminação.
8. C
Na formação das micelas em água, o ânion do sabão tem sua porção apolar direcionada para a parte de dentro. Exemplo:
11
Química
9. E CH4 + 3 HNO3 → CH(NO2)3 + 3 H2O
10. C
CH3-Cl + CH3-CH2-ONa → CH3-O-CH2-CH3 + NaCl
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Química
Reação orgânica: reação de eliminação
Resumo
Reações de Eliminação
Reações de eliminação nada mais são, reações que acontecem saída de dois átomos ou grupos vizinhos com
a formação de uma ligação dupla ou ciclização da cadeia em casos mais raros. Basicamente, existem quatro
tipos de reação de eliminação:
a) Eliminação de hidrogênio (desidrogenação)
A partir dos alcanos (existentes em grande quantidade no petróleo) obtemos alcenos, por isso essa
reação é de grande importância na indústria petroquímica.
b) Eliminação de halogênios (de-halogenação)
Na eliminação de halogênios, que são eletronegativos, usamos um metal por ser eletropositivo
(geralmente Zinco), catalisado por um álcool
c) Eliminação de halogenidretos, HCl, HBr, HI (desidro-halogenação)
Esse tipo de reação é obtida por meio de KOH em dissolvida em álcool, e faz sentido, pois éinteressante
usar uma base (KOH) para arrancar um ácido (HCl, HBr, HI...) de uma molécula orgânica. Se seu reagente
for um haleto de cadeias maiores, haverá maior tendência de o hidrogênio sair do carbono menos
hidrogenado. Esta é a regra de Saytzef, que basicamente é o inverso da regra de Markownikoff. Temos
duas possibilidades para, por exemplo, o 2–bromo-butano, veja:
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004.
2
Química
d) Eliminação de água (desidratação)
• Desidatração intramolecular (ocorre na própria molécula de álcool)
• Desidatração intermolecular (ocorre entre duas moléculas de álcoois iguais ou diferentes, com
formação de éter)
Se o reagente for um álcool de cadeia maior, haverá também obediência à regra de Saytzef, como vemos
no exemplo abaixo:
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004.
Obs.: Essa reação é comum para álcoois primários. Álcoois secundários e principalmente terciários tendem
a desidratar-se intramolecularmente, tendo como produto, os alcenos correspondentes.
• Desidratação de ácidos carboxílicos
Aqui, há formação do anidrido do ácido correspondente:
Os anidridos cíclicos mais estáveis são aqueles com 5 e 6 átomos de carbono, de acordo com a teoria das
tensões de Baeyer:
Obs.: Apenas o ácido fórmico não dá anidrido
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Química
Eliminações Múltiplas ou sequenciais
Pode ocorrer reações de eliminação duas vezes na mesma molécula, assim, teremos a formação de uma
ligação tripla ou de duas ligações duplas, como vemos abaixo:
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Química
Exercícios
1. A produção industrial de cloreto de vinila, matéria-prima para a obtenção do poli(cloreto de vinila), polímero conhecido como PVC, envolve as reações mostradas no esquema abaixo
2 2 2 2 2 2I IICH CH C C CH CH C CH CHC HC= + ⎯⎯→ − ⎯⎯→ = +
As reações I e II podem ser classificadas como
a) cloração e adição. b) halogenação e desidroalogenação. c) adição e substituição. d) desidroalogenação e eliminação. e) eliminação e cloração.
2. Analise a Reação Orgânica abaixo:
Essa reação é uma reação de:
a) Adição.
b) Ozonólise.
c) Eliminação.
d) Substituição.
e) Desidratação.
3. O Tamoxifeno é o medicamento oral mais utilizado no tratamento do câncer de mama. Sua função é impedir que a célula cancerígena perceba os hormônios femininos, assim, bloqueia seu crescimento e causa a morte dessas células. O Tamoxifeno é obtido por via sintética e abaixo está representada a última etapa de reação para sua obtenção. A respeito do esquema reacional mostrado, são feitas algumas afirmações. Assinale a alternativa que apresenta a afirmativa CORRETA.
a) A conversão de A em B é uma reação de hidratação. b) A estrutura B apresenta um carbono quiral. c) A conversão de A em B é uma reação de eliminação (desidratação). d) A estrutura A apresenta uma função nitrogenada, composta por uma amina secundária. e) A estrutura A apresenta um carbono quiral.
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Química
4. Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do enunciado abaixo.
O polietileno é obtido através da reação de polimerização do etileno, que, por sua vez, é proveniente do
petróleo. Recentemente, foi inaugurada, no Polo Petroquímico do RS, uma planta para a produção de
“plástico verde”. Nesse caso, o etileno usado na reação de polimerização é obtido a partir de etanol,
uma fonte natural renovável, e não do petróleo. A reação de transformação do etanol ( )3 2CH CH OH em
etileno ( )2 2CH CH= é uma reação de tipo?
a) substituição.
b) adição.
c) hidrólise
d) eliminação
e) oxidação 5. O álcool etílico pode ser encontrado tanto em bebidas alcoólicas quanto em produtos de uso doméstico
e tem a seguinte estrutura química:
A diferença entre esses produtos comerciais está na concentração do etanol. Enquanto uma latinha de
cerveja possui cerca de 6% do álcool, um litro do produto doméstico possui cerca de 96%, ou seja, uma
concentração muito maior. Caso a energia acumulada, pelo consumo exagerado de algumas bebidas
alcoólicas, não seja gasta, pode resultar, então, na famosa “barriga de cerveja”. O álcool altera o
funcionamento normal do metabolismo.
Em relação aos alcoóis, é correto afirmar que:
a) o etanol é menos ácido do que o propano.
b) uma reação do 2-propanol com ácido sulfúrico e aquecimento pode levar a uma reação de eliminação (desidratação).
c) a oxidação do etanol na presença de ar atmosférico e sob ação de catalisador produz propanona e água.
d) o 2-propanol tem ponto de ebulição menor do que o etanol.
e) o éter etílico não pode ser obtido a partir do etanol.
6
Química
6. O cloreto de vinila, principal componente das resinas polivinílicas, pode ser obtido através da sequência
das seguintes reações:
Essas reações I e II são classificadas, respectivamente, como:
a) adição nucleofílica, eliminação
b) adição eletrofílica, eliminação
c) substituição nucleofílica, substituição eletrofílica
d) substituição eletrofílica, substituição nucleofílica
e) eliminação, eliminação
7. Em amostras coletadas, recentemente, no rio Guandu, constatou-se a presença do inseticida DDT
(dicloro difenil tricloretano). Essa substância, quando utilizada na agricultura sem os devidos cuidados,
pode causar problemas ao homem e ao meio ambiente.
Há insetos resistentes ao DDT, pois, são capazes de transformá-lo em uma nova substância sem
efeito inseticida - o DDE (dicloro difenil dicloroetileno).
Em laboratório, obtém-se o DDE partindo-se do DDT, por meio da reação:
Essa é uma reação específica classificada como:
a) redução
b) substituição nucleofílica
c) substituição eletrofílica
d) eliminação
e) adição
7
Química
8. Indique, entre as alternativas abaixo, o alceno que é obtido a partir da reação de eliminação
(desidratação) do 3-metil-1-butanol, cuja fórmula molecular é C5H12O.
a) 2-metil-3-buteno.
b) 3-metil-2-buteno.
c) 2-metil-2-buteno.
d) 3-metil-1-buteno.
e) 2-metil-1-buteno.
9. O 'Diabetes Mellitus' é uma doença com várias características. O aumento da produção de acetona na
corrente sanguínea é uma dessas características. Como a acetona é uma substância volátil, diabéticos
quando não tratados possuem um hálito característico chamado "bafo cetônico". No organismo
humano, a acetona é produzida por uma série de reações.
A última reação desta série, que é mostrada acima, pode ser classificada como:
a) substituição
b) esterificação
c) eliminação
d) adição
e) polimerização
10. Muitas frutas são colhidas ainda verdes, para que não sejam danificadas durante o seu transporte. São deixadas em armazéns refrigerados até o momento de sua comercialização, quando são colocadas em um local com gás eteno por determinado período, para que o seu amadurecimento ocorra mais rapidamente. As reações I e II representam dois métodos diferentes na produção de eteno.
catal. , T
3 3 2 2 2I. CH CH CH CH H− ⎯⎯⎯⎯→ = +
2 4H SO ,170 C
3 2 2 2 2II. CH CH OH CH CH H O
− ⎯⎯⎯⎯⎯→ = +
Dado: R = 0,082 atm.L.K-1mol-1
As reações I e II são denominadas, respectivamente,
a) desidrogenação e desidratação intramolecular.
b) desidrogenação e desidratação intermolecular.
c) desidrogenação e adição.
d) eliminação e hidratação intramolecular.
e) eliminação e hidratação intermolecular.
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Química
Gabarito
1. B As reações I e II podem ser classificadas como halogenação (adição) e desidroalogenação (eliminação).
2. C Ocorre a eliminação de halogênio, pois trata-se de um di-haleto vicinal reagindo com zinco, usando um álcool como catalisador, formando assim, um alceno.
3. C
Na conversão de A em B ocorre a eliminação de água (desidratação).
4. D
A reação de transformação do etanol ( )3 2CH CH OH em etileno ( )2 2CH CH= é uma reação de
eliminação.
5. B A reação do 2-propanol com ácido sulfúrico e aquecimento pode levar a uma reação de eliminação de
água ou desidratação.
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Química
6. B
7. D
8. D
9. C
10. A
catal. , T
3 3 2 2 2I. CH CH CH CH H− ⎯⎯⎯⎯→ = +
2 4H SO ,170 C
3 2 2 2 2II. CH CH OH CH CH H O
− ⎯⎯⎯⎯⎯→ = + desidrogenação e desidratação intramolecular.
1
Química
Reação orgânica: reação de oxidação
Resumo
Reações de Oxidação
Oxidação em Alcenos (ligações duplas)
a) Oxidação branda
É feita oxidante em uma solução aquosa diluída, neutra ou levemente alcalina, geralmente, de
permanganato de potássio. Indicamos o agente oxidante por [O] e temos a formação de um diálcool,
também chamado de diol ou glicol:
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004.
Obs.: Reparem no aumento do nox do carbono, ou seja, perda de elétrons, caracterizando uma oxidação.
b) Oxidação enérgica
É feita usando-se como oxidante, uma solução aquosa de permanganato ou dicromato de potássio em
meio ácido (em geral H2SO4).
O agente oxidante formado atacará o alceno, quebrando a molécula na ligação dupla e produzindo ácido
carboxílico e/ou cetona e/ou gás carbônico (CO2):
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004.
O tipo de produto obtido depende da posição da ligação dupla:
• Se • carbono for primário produz CO2 e H2O;
• Se • carbono for secundário produz ácido carboxílico;
• Se • carbono for terciário produz cetona.
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Química
c) Ozonólise
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004.
Aqui, o zinco é utilizado para quebra da água oxigenada (H2O2), impedindo que ela oxide o aldeído para ácido
carboxílico.
Podemos perceber que:
• O carbono primário ou secundário da ligação dupla produz aldeídos;
• O carbono terciário produz cetona.
Oxidação em Alcinos (ligações triplas)
a) Oxidação branda
Utilizando o permanganato de potássio (KMnO4) em solução aquosa neutra ou levemente alcalina, os
alcinos produzem dicetonas, compostos orgânicos com duas carbonilas secundárias:
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004.
Obs.: Caso R ou R’ for o hidrogênio, nessa extremidade, ocorrerá formação de um aldeído.
b) Oxidação enérgica
Essa oxidação é feita com aquecimento, de solução ácida de permanganato de potássio(KMnO4). Há
quebra da cadeia por completo, diferente da oxidação branda, onde somente as ligações Pi(π) são
quebradas, e por fim, forma-se ácidos carboxílicos.
Ricardo Feltre, volume único, 6ª ed, 2004
Obs.: Caso R ou R’ for o hidrogênio, ao invés da formação dos ácidos, teremos CO2 e H2O.
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Química
Oxidação de ciclanos
A teoria das tensões dos anéis de Baeyer diz, resumidamente, que:
“Nos ciclanos, as valências devem ser entortadas ou flexionadas para fechar o anel, e isso cria uma tensão
que torna o anel instável (ou seja, de fácil ruptura).”
Anéis de 3 e 4 carbonos são quebrados com maior facilidade por conta dessa tensão. Oxidantes mais fortes
como HNO3 concentrado, KMnO4 em solução ácida, conseguem quebrar também os anéis de 5 e 6 carbonos.
Na quebra desses anéis, são produzidos ácidos dicarboxílicos (diácidos):
Obs.: Uma importante diferenciação em relação aos alcenos, é que o KMnO4, em solução aquosa neutra, não
reage com os ciclanos.
Oxidação de álcoois
Os oxidantes enérgicos, como KMnO4 ou K2Cr2O7 em meio ácido, serão usados na oxidação de álcoois, e
seus produtos se diferenciam pelo tipo de álcool que será oxidado: Primário, secundário ou terciário.
Obs.: Álcoois terciários não se oxidam, caso as condições de oxidação sejam extremas, a molécula irá quebra-
se.
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Química
Combustão Em geral, os compostos orgânicos sofrem combustão. Essa reação é uma oxidação acontece com o
rompimento da cadeia carbônica, liberando grande quantidade de energia e gerando como produto CO(se a
reação for incompleta) ou CO2(se a reação for completa). O hidrogênio produz H2O, o nitrogênio produz NO
ou NO2 ; e assim por diante.
Veja os exemplos:
Combustão completa
Combustão incompleta
O éter mais comum, o dietílico, é muito inflamável e até explosivo. Sua combustão completa segue o padrão
de combustão e tem com produtos os mesmos das combustões orgânicas: CO2 e H2O.
Obs.: Os éteres (especialmente o éter dietílico) quando oxidados lentamente pelo oxigênio do ar, dão origem
a peróxidos:
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Química
Exercícios
1. Bebidas alcóolicas, como licores artesanais, podem, algumas vezes, apresentar metanol, uma substância tóxica, imprópria para o consumo. Quando exposto a algum agente oxidante, o metanol sofre oxidação. A equação química dessa reação é
a)
b)
c)
d)
2. A ozonólise, reação utilizada na indústria madeireira para a produção de papel, é também utilizada em escala de laboratório na síntese de aldeídos e cetonas. As duplas ligações dos alcenos são clivadas
pela oxidação com o ozônio 3(O ), em presença de água e zinco metálico, e a reação produz aldeídos
e/ou cetonas, dependendo do grau de substituição da ligação dupla. Ligações duplas dissubstituídas geram cetonas, enquanto as ligações duplas terminais ou monossubstituídas dão origem a aldeídos, como mostra o esquema.
Considere a ozonólise do composto 1-fenil-2-metilprop-1-eno:
Quais são os produtos formados nessa reação?
a) Benzaldeído e propanona.
b) Propanal e benzaldeído.
c) 2-fenil-etanal e metanal.
d) Benzeno e propanona.
e) Benzaldeído e etanal.
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Química
3. Quando se abre uma garrafa de vinho, recomenda-se que seu consumo não demande muito tempo. À medida que os dias ou semanas se passam, o vinho pode se tornar azedo, pois o etanol presente sofre oxidação e se transforma em ácido acético. Para conservar as propriedades originais do vinho, depois de aberto, é recomendável
a) colocar a garrafa ao abrigo de luz e umidade.
b) aquecer a garrafa e guardá-la aberta na geladeira.
c) verter o vinho para uma garrafa maior e esterilizada.
d) fechar a garrafa, envolvê-la em papel alumínio e guardá-la na geladeira.
e) transferir o vinho para uma garrafa menor, tampá-la e guardá-la na geladeira.
4. A maioria dos alimentos contém substâncias orgânicas, que possuem grupos funcionais e/ou ligações
duplas, que podem ser alteradas pelo contato com o ar atmosférico, resultando na mudança do sabor,
aroma e aspecto do alimento, podendo também produzir substâncias tóxicas ao organismo. Essas
alterações são conhecidas rancificação do alimento.
Essas modificações são resultantes de ocorrência de reações de
a) oxidação.
b) hidratação.
c) neutralização.
d) hidrogenação.
e) tautomerização.
5. O ácido aminobutíricoγ − (GABA) é um aminoácido que age no sistema nervoso central. Distúrbios na
biossíntese ou metabolização deste ácido podem levar ao desenvolvimento de epilepsia. A última etapa da síntese química do GABA utiliza reação de oxidação de álcool.
Qual reagente oxidante deve ser utilizado para realizar esta síntese?
a) 2NaC H O
b) 2H Pt
c) 2 2 7 2 4K Cr O H SO
d) 2 3C FeC
e) 2H O NaOH
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Química
6. 12 6 ( ) 2(g) 2(g) 2 ( )C H O 3 O 2 CO 3 H O H 1.367 kJ mol−+ → + = −
O etanol, 2 6 ( )C H O , densidade de 10,80 gmL ,− a 25 C, é utilizado na obtenção de energia, de acordo
com a reação química representada pela equação, e na produção de bebidas alcoólicas. O etanol, ao ser ingerido, é parcialmente oxidado no organismo, o que leva à produção de etanal, substância química que pode provocar enjoo e dor de cabeça.
Considerando-se a estrutura das substâncias químicas citadas no texto e que a oxidação parcial do etanol leva à produção do etanal, é correto afirmar:
a) A cadeia carbônica do etanol é constituída por um carbono primário e um carbono secundário.
b) O etanal é uma substância química da classe dos aldeídos, representada pela fórmula molecular
2 4C H O.
c) O etanal é um composto orgânico que apresenta um grupo hidroxila, OH,− ligado a carbono
insaturado.
d) A oxidação parcial do etanol indica que um dos átomos de carbono da estrutura do álcool recebeu elétrons.
e) O etanol e o etanal são compostos isômeros porque apresentam a mesma fórmula molecular e diferentes fórmulas estruturais.
7. O permanganato de potássio 4(KMnO ) é um agente oxidante forte muito empregado tanto em nível
laboratorial quanto industrial. Na oxidação de alcenos de cadeia normal, como o 1-fenil-1-propeno,
ilustrado na figura, o 4KMnO é utilizado para a produção de ácidos carboxílicos.
Os produtos obtidos na oxidação do alceno representado, em solução aquosa de 4KMnO , são:
a) Ácido benzoico e ácido etanoico.
b) Ácido benzoico e ácido propanoico.
c) Ácido etanoico e ácido 2-feniletanoico.
d) Ácido 2-feniletanoico e ácido metanoico.
e) Ácido 2-feniletanoico e ácido propanoico.
8
Química
8. 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:
9
Química
9. Considere a substância a seguir sofrendo oxidação na presença de uma solução diluída de
permanganato de potássio (KMnO4) em meio levemente alcalino.
Nestas condições, o produto orgânico da reação é:
a) c)
e)
b) d)
10. A palavra vinagre vem do latim vinum, “vinho”, e acre, “azedo”. Desde a Antiguidade, a humanidade sabe
fabricar vinagre; basta deixar o vinho azedar. Nessa reação, o etanol reage com o oxigênio (O2) e
transforma-se em ácido acético. Química na abordagem do cotidiano. Tito e Canto Vol.3
De acordo com a equação da reação química acima, de obtenção do ácido acético (componente do
vinagre), foram realizadas as seguintes afirmações:
I. O etanol sofre oxidação.
II. O Nox do carbono carboxílico do ácido acético é igual a -3.
III. O gás oxigênio (O2) atua como agente oxidante.
IV. O Nox do carbono que possui o grupo funcional no etanol é igual a +1.
Estão corretas, somente,
a) I, III e IV.
b) II e IV.
c) I e III.
d) II, III e IV.
e) I e II.
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Química
Gabarito
1. A
Esquema reacional da oxidação parcial do metanol (que pode ocorrer em maior escala nas bebidas contaminadas por este álcool):
2. A
3. E
É recomendável transferir o vinho para uma garrafa menor, tampá-la e guardá-la na geladeira para evitar a oxidação (contato com o oxigênio do ar) e diminuir a velocidade das reações envolvidas neste processo.
4. A
Essas modificações são resultantes de ocorrência de reações de oxidação.
5. C
Os alcoóis primários quando expostos a um agente oxidante como o dicromato de potássio 2 2 7(K Cr O )
ou permanganato de potássio 4(KMnO ) em meio ácido podem sofrer oxidação a aldeído e finalmente
em ácido carboxílico.
11
Química
6. B a) Incorreta. A cadeia carbônica do etanol é constituída por dois carbonos primários (carbonos ligados
a um átomo de carbono).
b) Correta.
c) Incorreta. O etanal é um composto orgânico que apresenta um grupo carbonila.
d) Incorreta. A oxidação parcial do etanol indica que um dos átomos de carbono da estrutura do álcool
apresentou aumento de Nox. e) Incorreta. O etanol e o etanal não são compostos isômeros, pois suas fórmulas moleculares são
diferentes.
7. A
Teremos:
12
Química
8. D Teremos:
9. D
Teremos:
10. C
Análise das afirmações: I. Correta. O etanol sofre oxidação.
II. Incorreta. O Nox do carbono carboxílico do ácido acético é igual a +3.
III. Correta. O gás oxigênio (O2) atua como agente oxidante (provoca a oxidação do carbono do grupo funcional).
IV. Incorreta. O Nox do carbono que possui o grupo funcional no etanol é igual a -1.
