introdução à química orgânica 2 (ii)

174

Captulo 1 Introduo Qumica Orgnica

Conceito:

o ramo da qumica que estuda os compostos

que contm carbono, denominados compostos

orgnicos. Como estes compostos so

encontrados nos seres vivos, a Qumica Orgnica

ficou sendo conhecida como a qumica da vida.

O Carbono:

No sculo XIX, Kekul percebeu que o tomo

de carbono apresentava certas propriedades que

o diferenciava de outros tomos. Essas

propriedades so:

a) O carbono tetravalente:

Como o carbono apresenta 4 eltrons na ltima

camada eletrnica, quando se liga a outro tomo

compartilha esses 4 eltrons formando portanto 4

ligaes covalentes.

b) O carbono forma cadeias:

O tomo de carbono pode ligar-se a outros

tomos de carbono, formando cadeias com vrias

disposies e tamanhos.

Essa propriedade a principal responsvel

pela existncia de milhares de compostos

orgnicos.

c) As 4 ligaes sigma () de um carbono

so iguais.

Hibridizao:

O carbono admite trs tipos de hibridizao:

sp, sp3 e sp

2.

a) Hibridizao sp:

Ocorre em molculas onde o carbono

apresenta duas ligaes e duas .

C = ou = C =.

b) Hibridizao sp2:


apresenta trs ligaes e uma .

\

C =

/

c) Hibridizao sp3:


apresenta as quatro ligaes .

C

Compostos orgnicos:

Nos compostos orgnicos, a presena do

carbono (C) obrigatria. Suas ligaes podem

ser representadas das seguintes maneiras:

C , = C =, C e = C .

Alm do carbono so encontrados outros

elementos como:

Hidrognio(H): monovalente, efetua uma

nica ligao que representada por H .

Nitrognio(N): trivalente e suas ligaes

podem ser representadas por N , = N e

N.

Oxignio(O): bivalente, O e O =.

Halognios: flor (F), cloro (Cl), bromo (Br) e

iodo (I), so todos monovalentes, F , Cl ,

Br e I .

Enxofre(S): bivalente: S e S =.

Representao dos compostos orgnicos:

Os compostos orgnicos possuem uma

variedade de frmulas utilizadas para represent-

los. So elas:

Estrutural:

H H

H C C H

H H

175 Condensada:

H3C CH3

Molecular:

C2H6

Atualmente, a representao mais simplificada

seria a de zigue-zague. As pontas correspondem

a CH3, a juno de dois traos ao grupo CH2, a

juno de trs traos ao grupo CH e a juno de

quatro traos a um carbono quaternrio. Em

ingls essa nomenclatura dita Bond Line

Formula.

Exemplos:

Cadeias carbnicas:

As cadeias carbnicas possuem algumas

classificaes de acordo com algumas

caractersticas.

a) Classificao do carbono na cadeia:

Os tomos de carbono numa cadeia podem ser

classificados de acordo com o nmero de tomos

de carbono ligados diretamente a eles.

1- Carbono primrio:

aquele ligado a nenhum ou um tomo de

carbono diretamente.

H H

H C C H

H H

2- Carbono secundrio:

aquele ligado diretamente a dois tomos de

carbono.

H CH3

H C C* H

H H

3- Carbono tercirio:

Est ligado a trs tomos de carbono.

H CH3

H C C* H

H CH2 CH3

4- Carbono quaternrio:

Est ligado diretamente a apenas tomos de

carbono.

H CH3

H C C* CH2 CH3

H CH2 CH3

b) Classificao das cadeias carbnicas:

As cadeias carbnicas podem ser

classificadas segundo trs critrios:

1) Disposio dos tomos de carbono:

I) Cadeia aberta, acclica ou aliftica:

Apresenta pelo menos duas extremidades

e nenhum ciclo ou anel.

Se divide em:

Normal, reta ou linear:

Apresenta apenas carbonos primrios e

secundrios.

C C C C

Ramificada:

Apresenta carbonos tercirios e

secundrios.

176

II) Cadeia fechada ou cclica:

No apresenta extremidades e os tomos

apresentam um ou mais ciclos.

Se divide em:

Aromtica:

Apresenta pelo menos um anel

benznico.

Anel ou ncleo benznico uma das cadeias

mais importantes da Qumica Orgnica. Esse

nome derivado do composto mais simples que

apresenta esse ncleo, o benzeno (C6H6).

Esse anel forma os compostos aromticos que

se subdividem em:

Compostos aromticos mononucleares

ou mononucleados:

Contm um nico anel benznico.

Compostos aromticos polinucleares ou

polinucleados:

Contm mais de um anel benznico.

Pode ser:

Polinuclear isolado, que ocorre quando os

anis no contm tomos de carbono em comum

e polinuclear condensado, onde os anis contm

tomos de carbono em comum.

Alicclica, no-aromtica ou cicloaliftica:

No apresentam o ncleo aromtico ou

anel benznico.

2) Tipo de ligao entre os tomos de

carbono:

I) Saturada:

Apresenta somente ligaes simples entre

os tomos de carbono na cadeia.

- C -

- C C C C -

II) Insaturada:

Apresenta pelo menos uma dupla ou

tripla ligao entre tomos de carbono na cadeia.

- C C = C = C -

3) Natureza dos tomos que compe a

cadeia:

I) Homognea:

constituda apenas de tomos de

carbono.

C

177

C C C C

II) Heterognea:

Apresenta pelo menos um heterotomo na

cadeia.

C C O C C

O = heterotomo

OBS.:

Heterotomo: tomo diferente de carbono

que esteja posicionado entre dois tomos de

carbono.

Exerccios:

1) Identifique quais so os carbonos primrios,

secundrios e tercirios nos compostos a

seguir:

2) Um quimioterpico utilizado no tratamento

do cncer a sarcomicina, cuja frmula

estrutural pode ser representada por:

Escreva sua frmula molecular e indique o

nmero de carbonos secundrios presentes na

estrutura.

3) Determine nmero de carbonos primrios,

secundrios, tercirios e quaternrios

existentes em cada uma das estruturas a

seguir e escreva suas frmulas moleculares:

4) A cadeia abaixo :

a) Aberta, heterognea, saturada e normal;

b) Acclica, homognea, insaturada e

normal;

c) Aromtica, homognea, insaturada e

ramificada;

178

d) Aliftica, homognea, insaturada e

ramificada;

e) Cclica e aromtica.

5) Identifique a cadeia carbnica ramificada,

homognea e saturada:

6) Um grupo de compostos, denominados

cidos graxos, constitui a mais importante

fonte de energia na dieta do Homem. Um

exemplo destes o cido linoleico, presente

no leite humano. A sua frmula estrutural

simplificada :

CH3(CH2)4(CH)2CH2(CH)2(CH2)7COOH

Sua cadeia carbnica classificada como:

a) Aberta, normal, saturada e homognea;

b) Aberta, normal, insaturada e

heterognea;

c) Aberta, ramificada, insaturada e

heterognea;

d) Aberta, ramificada, saturada e

homognea;

e) Aberta, normal, insaturada e homognea.

7) D a hibridizao 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.

Captulo 2 Hidrocarbonetos:

So compostos formados apenas por tomos

de carbono e hidrognio.

Frmula geral: CXHY.

Nomenclatura:

I) Cada composto orgnico deve ter um

nome diferente.

II) A partir do nome deve ser possvel

escrever a frmula do composto

orgnico e vice-versa.

III) Segue as regras da IUPAC (Unio

Internacional de Qumica Pura e

Aplicada).

O nome de um composto orgnico formado

por trs partes:

Prefixo + Infixo + Sufixo

Prefixo: Indica o nmero de tomos de

carbono presentes na molcula;

Infixo: Indica o tipo de ligao entre

carbonos.

Sufixo: Indica o grupo funcional.

Prefixos:

Prefixo Nmero de C

met 1

et 2

prop 3

but 4

179

pent 5

hex 6

hept 7

oct 8

non 9

dec 10

Infixos:

Infixo Tipo de Ligao

an simples

en dupla

in tripla

Para os hidrocarbonetos usa-se o sufixo o.

Principais grupos orgnicos:

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

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

Ramificao:

Localizar a cadeia principal:

Maior sequncia de carbonos. Entre

duas ou mais possibilidades escolhe-se a

cadeia mais ramificada.

Os tomos de carbono que no

pertencem cadeia principal fazem parte

das ramificaes;

Numerar os tomos de carbono da cadeia

principal. A deciso de por qual

extremidade se comea a numerao

segue os critrios:

1- Cadeia insaturada: comea pela

extremidade mais prxima a

insaturao;

2- Cadeia saturada: comea pela

extremidade mais prxima a

ramificao.

Escrever o nmero que corresponde a

localizao da ramificao na cadeia

principal e separando com um hfen o

180

nome do grupo orgnico que corresponde

a ramificao;

Para indicar a quantidade de

ramificaes, usar os prefixos di, tri, tetra,

etc. antes do nome do grupo orgnico;

No caso de mais de uma ramificao, os

escreve em ordem alfabtica,

desconsiderando os prefixos;

Escrever, o nome do hidrocarboneto

referente a cadeia principal.

a) Alcanos:

So hidrocarbonetos acclicos e saturados,

ou seja, possuem cadeias abertas e ligaes

simples entre os carbonos.

Frmula geral: CnH2n+2.

OBS.: n = nmero de carbonos.

Nomenclatura: Prefixo indicativo ao nmero de

carbonos + an + o.

Exemplos:

CH4 prefixo - met nome metano

infixo - an

sufixo - o

CH3 CH3 prefixo - et nome etano

infixo - an

sufixo o

Ramificao:

5 4 3 2 1

H3C CH2CH2CHCH3

CH3 2 - metilpentano

b) Alcenos:

So hidrocarbonetos acclicos que possuem

uma nica dupla ligao.

Frmula geral: CnH2n.


carbonos + en + o.

Indicar a localizao da dupla ligao;

A numerao comea pela extremidade

mais prxima da instaurao ligao;

Escrever essa localizao 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:

So hidrocarbonetos acclicos, contendo

uma nica tripla ligao.

Frmula geral: CnH2n-2.


carbonos + in + o.

CH CH etino

Ramificao:

A nomenclatura da alcinos ramificados

semelhante a de alcenos ramificados.

6 5 4 3 2 1

H3C CH2 CH2 C C CH3

CH3

181

2 metilexa 2 ino

d) Alcadienos:

So hidrocarbonetos acclicos com duas

duplas ligaes.



carbonos + a + DIENO.

H2C = C = CH2 propadieno

Ramificao:

A cadeia principal aquela que possui a

maior sequncia de carbonos e que

contenha as duas duplas ligaes;

A sua numerao comea pela

extremidade mais prxima das duas

duplas ligaes.

1 2 3 4 5 6 7

H3C CH = CH CH = CH CH CH3

CH3

6 metilepta - 2,4 dieno

e) Ciclanos:

So hidrocarbonetos cclicos contendo

apenas ligaes simples entre os carbonos da

cadeia.

Frmula geral: CnH2n

Nomenclatura: Palavra CICLO + prefixo

indicativo ao nmero de carbonos do ciclo + an +

o.

Ramificao:

A numerao comea pelo carbono que

possui o menor grupo orgnico no sentido

horrio e anti-horrio;

Os grupos orgnicos ficam com os

menores nmeros.

1,1 - dimetilciclobutano

f) Ciclenos:

So hidrocarbonetos cclicos contendo uma

ligao dupla.


Nomenclatura: Palavra CICLO + prefixo

indicativo ao nmero de carbonos do ciclo + en +

o.

Ramificao:

Coloca-se a dupla ligao entre os

nmeros 1 e 2 e faz a numerao no

sentido horrio e anti-horrio;

Os grupos orgnicos ficam com os

menores nmeros.

g) Hidrocarbonetos aromticos:

So hidrocarbonetos que possuem pelo

menos um anel benznico.

182

Classificao:

Mononucleares ou monocclicos:

Possui apenas um anel benznico.

benzeno

Polinucleares ou policclicos:

Possui dois ou mais anis benznicos. Se

divide em:

1- Com anis isolados:

2- Com anis condensados:

naftaleno

Nomenclatura:

Citar os nomes das ramificaes e terminar

com a palavra benzeno.

metilbenzeno

Prefixos orto, meta e para:

Esses prefixos so usados quando ao anel

aromtico esto ligados dois grupos.

Orto: indica posio 1,2:

1,2 dimetilbenzeno ou ortodimetilbenzeno

Meta: indica posio 1,3:

1,3 dimetilbenzeno ou metadimetilbenzeno

Para: indica posio 1,4:

183

1,4 dimetilbenzeno ou paradimetilbenzeno

Exerccios:

1- D a nomenclatura segundo a IUPAC dos

compostos a seguir:

CH3

a) H3C CH2 CH CH2 CH3

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 frmula 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 so os principais

constituintes do petrleo. A respeito dos

hidrocarbonetos, cujos nomes esto relacionados

a seguir:

I ciclopenteno

II 2-buteno

III propadieno

IV hexano

V 3 heptino

VI ciclobutano

Indique a frmula estrutural plana que se encaixa

o composto.

4) (UFSC) Um alcano encontrado nas folhas de

repolho contm em sua frmula 64 tomos de

Hidrognio. O nmero de tomos de Carbono na

frmula :

a)29 b)32 c)30 d)33 e)31

5) D o nome e a frmula molecular dos seguintes ciclos:

a) b) c)

6) (FAFI-MG)

184

Sobre o benzeno, C6H6, esto corretas as

seguintes afirmaes, exceto:

a) Possui trs pares de eltrons deslocalizados.

b) uma molcula plana, com forma de

hexgono regular, confirmada por estudos

espectroscpicos e de cristalografia por raios X.

c) Todos os ngulos de ligao valem 120

devido equivalncia de todas as ligaes

carbono-carbono.

d) O benzeno no apresenta estrutura de

ressonncia.

e) Os seis eltrons p esto espalhados

igualmente nos seis carbonos e no localizados

entre os pares de tomos de carbono

7) (OSEC-SP) Os compostos classificados como

hidrocarbonetos fazem parte de misturas que

compem alguns combustveis. Esses compostos

apresentam em sua constituio os elementos

qumicos:

a) hidrognio, carbono e oxignio.

b) Hidrognio, carbono e nitrognio.

c) Hidrognio e carbono.

d) Hidrognio, carbono, oxignio e nitrognio.

e) Hidrognio, carbono, oxignio, enxofre e

nitrognio

8) (RRN) Um composto orgnico cuja frmula

geral representada por CnH2n pertence classe

do:

a) Alceno ou cicloalceno.

b) Alcano ou cicloalcano.

c) Alceno ou cicloparafina.

d) Alcino ou alcadieno.

e) Alcino ou aromtico.

9) Escreva a frmula estrutural de um

hidrocarboneto que apresenta as seguintes

caractersticas:

a) Possui 4 C, 1 dupla ligao e 1 ramificao.

b) Possui 6 C, 2 duplas ligaes e 2 ramificaes.

Gabarito: 4- e; 6- d; 7- c; 8 c.

Captulo 3 Funes Orgnicas:

Funo orgnica um conjunto de substncias

que apresentam semelhanas em suas

propriedades qumicas, chamadas propriedades

funcionais. Decorrido o fato de possurem a

mesma frmula estrutural.

O tomo ou grupo de tomos responsveis por

essas propriedades, ou seja, que caracteriza a

frmula estrutural chamado grupo funcional.

a) Alcoois:

So compostos orgnicos que contm um ou

mais grupos hidroxila (OH) ligados diretamente a

um carbono saturado.

Frmula geral: R OH.

Nomenclatura:

Usa-se o sufixo ol.

I.U.P.A.C.: Prefixo indicativo ao nmero de

carbonos + an, en ou in + ol.

USUAL: Palavra ALCOOL + prefixo indicativo

ao nmero de carbonos + LICO.

Ramificao:

I II

185

A cadeia principal a maior sequncia de

carbonos que contenha o carbono ligado

a hidroxila (OH);

A numerao comea pela extremidade

mais prxima a hidroxila (OH);

Quando um lcool apresentar mais do

que dois tomos de carbono, indicamos a

posio do OH numerando a cadeia a

partir da extremidade mais prxima do

carbono que contm a hidroxila.

Exemplo:

5 4 3 2 1

H3C CH CH2 CH CH3

CH3 OH

4 metilpenta - 2 - ol

OBS.: Os alcoois so constitudos por radicais

de hidrocarbonetos ligados a uma ou mais

hidroxilas. Entretanto, nunca podem ser

considerados bases de Arrhenius (pois no

liberam essa hidroxila em meio aquoso).

Classificao:

Os alcoois podem ser classificados segundo

alguns critrios:

1 nmero 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 trs

hidroxilas.

CH2 CH2 CH2 CH3

OH OH OH

2 Posio da hidroxila:

Alcool primrio: hidroxila ligada a

carbono primrio.

CH3 CH2

OH

Alcool secundrio: hidroxila ligada a

carbono secundrio.

H3C CH CH3

OH

Alcool tercirio: hidroxila ligada a

carbono tercirio.

CH3

H3C C CH3

OH

b) Fenis:

So compostos orgnicos que possuem a

hidroxila (OH) ligada diretamente ao anel

aromtico.

Frmula geral: Ar OH.

Nomenclatura: Palavra HIDROXI + nome do

aromtico correspondente.

Ramificao:

A numerao comea pela hidroxila

no sentido em que os grupos

orgnicos fiquem com os menores

nmeros.

Exemplo:

186

c) teres:

So compostos em que o oxignio est

posicionado entre dois carbonos.

Frmula geral: R O R1.

Nomenclatura:

I.U.P.A.C.: Prefixo indicativo ao menor

nmero de carbonos + OXI + nome do

hidrocarboneto correspondente ao maior nmero

de carbonos. Ou seja, considera-se os grupos

CH3 O (metxi), CH3 CH2 O

(etxi), etc. como substituintes da cadeia

principal.

Exemplos:

H3C O CH2 CH3 metxietano

Ou:

H3C O CH2 CH3 ter etlico e metlico

OBS.: Utilizar a ordem alfabtica.

d) Aldedos:

So compostos orgnicos que apresentam o

grupo funcional denominado carbonilo, tambm

chamado de aldo, aldoxilo ou formil.

Grupo carbonilo:

C = ou CHO.

Frmula geral: R CHO.


carbonos + an ou en + al.

Ramificao:

A cadeia principal a maior

sequncia de carbonos que inclui o

carbono do grupo funcional CHO;

A numerao 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:

So compostos que possuem o grupo

funcional carbonila tambm chamado de ceto,

cetoxilo ou oxo entre carbonos.

Grupo carbonila:

187 C = O

Frmula geral: R C R1

O

Nomenclatura:

Prefixo indicativo ao nmero de

carbonos + an, en ou in + ONA;

Para indicar a localizao da

carbonila, numerar a cadeia principal

(deve incluir o carbono da carbonila)

de forma que ela obtenha o menor

nmero.

Exemplos:

f) cidos carboxlicos:

So compostos que possuem o grupo funcional

carboxila ou carbxi.

Grupo carboxila:

O

//

C ou COOH.

\

OH

Frmula geral: R COOH.

Nomenclatura: Palavra CIDO + prefixo

indicativo ao nmero de carbonos + an, en, ou in

+ ICO.

Ramificao: Semelhante a dos aldedos

ramificados.

Exemplos:

O

4 3 2 1 //

H3C CH CH2 C

\

CH3 O

cido 3 - metilbutanico

g) steres:

So compostos orgnicos derivados de

cidos carboxlicos pela substituio do

hidrognio do grupo OH por um grupo orgnico

(R).

Frmula geral:

O

//

R C

\

O R1

Nomenclatura: Nome do cido carboxlico ICO +

ATO + DE + nome do grupo orgnico com

terminao A.

Exemplo:

188

Flavorizantes so substncias que

apresentam sabor e aroma caractersticos,

geralmente agradveis. Muitos flavorizantes

pertencem funo ster. Segue abaixo dois

steres empregados como essncias em vrios

produtos alimentcios.

Exemplos:

h) Aminas:

So compostos derivados da amnia (NH3)

pela substituio de um, dois ou trs hidrognios

por grupos orgnicos.

Frmula geral:

R N H (amina primria)

H

R N R (amina secundria)

H

R N R (amina terciria)

R

Nomenclatura: escreve-se os nomes dos grupos

ligados ao nitrognio em ordem alfabtica

seguidos da palavra AMINA.

Exemplos:

i) Amidas:

So compostos derivados dos cidos

carboxlicos pela substituio 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

Exerccios:

189 1)D a nomenclatura segundo a IUPAC dos

compostos a seguir:

a) H3C C = CH CH CH CH3

H3C CH2 CH3 OH OH

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

f) H3C CH2 C CH2 CH CH2 CH3

CH3

O

//

g) H3C CH2 CH2 C

\

O CH2 CH2 CH3

h)H3C C N H

O H

2) Escreva a frmula 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) cido 2 metilpropanico

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 um

tipo de acar utilizado na fabricao de

condensadores de eletrlitos secos, que so

utilizados em rdios, videocassetes e televisores;

por isso, em tais aparelhos, podem aparecer

alguns insetos, principalmente formigas. Se a

frmula estrutural :

Qual o nome oficial desse acar?

a) Hexanol

b) Hexanol-1,6

c) 1,2,3-Hexanotriol

d) 1,2,3,4-tetra-Hidrxi-Hexano

e) 1,2,3,4,5,6-Hexanohexol

4) A frmula abaixo se refere a um composto que

pertence funo:

a) cetona

b) aldedo

c) cido

d) ster

e) ter.

5) (PUCRS/1-2000) 9) Considerando a estrutura

do cido saliclico, usado na preparao do

salicilato de sdio, analgsico e antipirtico,

selecione a alternativa que apresenta as palavras

que completam corretamente as lacunas no texto

a seguir.

O cido saliclico pode ser considerado uma

molcula de ________ com um grupo

________.

190

a) aldedo fenlico

b) cetona carbonila

c) fenol carboxila

d) alcool

e) ster

6) (PUCRS/2-2001) A cerveja fabricada a partir

dos gros de cevada. Seu sabor amargo deve-se

adio das folhas de lpulo, que contm uma

substncia chamada mirceno, de frmula

Essa substncia pode ser classificada como

a) alcool.

b) cido carboxlico.

c) aminocido.

d) hidrocarboneto.

e) aldedo.

7) A aspoxicilina, abaixo representada, uma

citrato de sildenafil, cuja estrutura representada

na figura:

As funes orgnicas I e II, circuladas na

estrutura do citrato de sildenafil, so:

a) cetona e amina.

b) cetona e amida.

c) ter e amina.

d) ter e amida.

e) ster e amida.

8) O aspartame, estrutura representada a seguir,

uma substncia que tem sabor doce ao paladar.

Pequenas quantidades dessa substncia so

suficientes para causar a doura aos alimentos

preparados, j que esta cerca de duzentas

vezes mais doce do que a sacarose.

As funes orgnicas presentes na molcula

desse adoante so, apenas,

a) ter, amida, amina e cetona.

b) ter, amida, amina e cido carboxlico.

c) aldedo, amida, amina e cido carboxlico.

d) ster, amida, amina e cetona.

e) ster, amida, amina e cido carboxlico.

9) substncia utilizada no tratamento de infeces

bacterianas. As funes 1, 2, 3 e 4 marcadas na

estrutura so, respectivamente:

a) amida, fenol, amina, cido carboxlico.

b) amida, amina, alcool, ster.

191

c) amina, fenol, amida, aldedo.

d) amina, lcool, nitrila, cido carboxlico.

e) amida, nitrila, fenol, ster.

10) O composto antibacteriano cido oxalnico

representado pela frmula estrutural:

e apresenta as seguintes funes:

a) ster, cetona, amina e ter

b) ter, cetona, amina e cido carboxlico

c) ster, amida, amina e cido carboxlico

d) ster, amina, fenol e cetona

e) ter, amida, ster e amina

11) Os xampus, muito utilizados para limpar e

embelezar os cabelos, de modo geral, contm em

sua constituio, no mnimo, as seguintes

substncias: detergente, corante, bactericida,

essncia e cido ctrico (regula o pH).

As funes orgnicas, presentes na frmula estrutural

do cido mencionado, so:

a) cetona e alcool

(b) alcool e aldedo

c) cido carboxlico e alcool

d) cido carboxlico e aldedo

e) cetona e ster

12) Observe a estrutura da muscona:

Esta substncia utilizada em indstrias

farmacuticas, alimentcias e cosmticas, tendo

sua maior aplicao em perfumaria. o princpio

ativo de uma secreo glandular externa produzida

por uma espcie de veado que habita a sia Central:

os almiscareiros .

Os machos dessa espcie produzem a muscona

(almscar), com a finalidade de atrair as fmeas na

poca do acasalamento. Em perfumaria, a sua

principal aplicao como fixador de essncias.

Marque a alternativa que corresponde funo

orgnica que caracteriza a muscona:

a) cido carboxlico

b) Aldedo

c) Cetona

d) ter

e) Fenol

13) O acebutolol pertence a uma classe de frmacos

utilizada no tratamento da hipertenso. Esto

presentes na estrutura do acebutolol as seguintes

funes:

a) ster, alcool, amina, amida, alqueno.

b) amida, alqueno, alcool, amina, fenol.

c) amina, fenol, aldedo, ter, alcool.

d) cetona, alcool, amida, amina, alqueno.

e) amida, cetona, ter, alcool, amina.

192

14) Associe os nomes comerciais de alguns

compostos orgnicos e suas frmulas 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) cido etanico

(R) Metanal

(S) Fenil amina

(T) Etino

A associao correta entre as duas colunas

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 produzida pelo fgado, armazenada na

vescula biliar e tem papel fundamental na

digesto de lipdeos. Os sais biliares so

esteroides sintetizados no fgado a partir do

colesterol, e sua rota de sntese envolve vrias

etapas. Partindo do cido clico representado na

figura, ocorre a formao dos cidos glicoclico e

tauroclico; o prefixo glico- significa a presena

de um resduo do aminocido glicina e o prefixo

tauro-, do aminocido taurina.

cido clico

UCKO, D.A. Qumica para as Cincias da Sade: uma Introduo Qumica Geral, Orgnica e Biolgica. So

Paulo: Manole, 1992 (adaptado).

A combinao entre o cido clico e a glicina ou

taurina origina a funo amida, formada pela

reao entre o grupo amina desses aminocidos

e o grupo

a) carboxila do cido clico.

b) aldedo do cido clico.

c) hidroxila do cido clico.

d) cetona do cido clico.

e) ster do cido clico.

16) (ENEM 2010)

Os pesticidas modernos so divididos em vrias

classes, entre as quais se destacam os

organofosforados, materiais que apresentam

efeito txico agudo para os seres humanos.

Esses pesticidas contm um tomo central de

fsforo ao qual esto ligados outros tomos ou

grupo de tomos como oxignio, enxofre, grupos

metoxi ou etoxi, ou um radical orgnico de cadeia

longa. Os organosfosforados so divididos em

trs subclasses: Tipo A, na qual o enxofre no se

incorpora na molcula; Tipo B, na qual o

oxignio, que faz dupla ligao com fsforo,

substitudo pelo enxofre; e Tipo C, no qual dois

oxignios so substitudos por enxofre.

BAIRD, C. Qumica Ambiental. Bookmam, 2005.

Um exemplo de pesticida organofosforado Tipo

B, que apresenta grupo etoxi em sua frmula

estrutural, est representado em:

193

17) (ENEM 2009) Sabes so sais de cidos

carboxlicos de cadeia longa utilizados com a

finalidade de facilitar, durante processos de

lavagem, a remoo de substncias de baixa

solubiblidade em gua, por exemplo, leos e

gorduras. A figura a seguir representa a estrutura

de uma molcula de sabo.

Em soluo, os nions do sabo podem

hidrolisar a gua e, desse modo, formar o cido

carboxlico correspondente. Por exemplo, para o

estereato de sdio, estabelecido o seguinte

equilbrio:

CH3(CH2)16COO +H2OCH3(CH2)16COOH+OH

Uma vez que o cido carboxlico formado

pouco solvel em gua e menos eficiente na

remoo de gorduras, o pH do meio deve ser

controlado de maneira a evitar que o equilbrio

acima seja deslocado para a direita.

Com base nas informaes do texto, correto

concluir que os sabes atuam de maneira

a) mais eficiente em pH bsico.

b) mais eficiente em pH cido.

c) mais eficiente em pH neutro.

d) eficiente em qualquer faixa de pH.

e) mais eficiente em pH cido 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.

Captulo 4 Isomeria:

Ismeros so dois ou mais compostos

diferentes que apresentam a mesma frmula

molecular

O fenmeno da isomeria causa diferena nas

propriedades dos compostos ismeros.

A isomeria pode ser dividida em isomeria

plana e espacial.

a) Isomeria Plana ou constitucional:

Ocorre quando os ismeros podem ser

diferenciados observando as frmulas estruturais

planas.

Classificao:

Classificar os ismeros dizer qual a principal

diferena entre eles.

1) Isomeria de funo:

Ocorre quando os ismeros pertencem a

funes qumicas diferentes. So chamados de

ismeros funcionais ou ismeros de funo.

2) Isomeria de cadeia ou ncleo:

Ocorre quando os ismeros pertencem a

mesma funo, mas possuem as cadeias

carbnicas diferentes.

194 Cadeia Cadeia

no-ramificada ramificada

3) Isomeria de posio:

Os ismeros pertencem mesma funo

qumica, possuem a mesma cadeia carbnica,

mas diferem pela posio de uma ramificao ou

insaturao.

4) Isomeria de compensao ou metameria:

Os ismeros pertencem mesma funo

qumica, possuem a mesma cadeia carbnica,

mas diferem pela posio de um heterotomo.

5) Tautomeria:

um caso particular da isomeria funcional.

Os dois ismeros coexistem em equilbrio qumico

dinmico. Os ismeros so chamados

tautmeros. Os casos mais comuns ocorrem

entre:

Aldedo e enol:

Equilbrio aldo-enlico

Cetona e enol:

b) Isomeria Espacial ou estereoisomeria:

Ocorre quando as diferenas entre os

ismeros s podem ser explicadas pelas frmulas

estruturais espaciais. (As frmulas estruturais

planas so as mesmas).

Se divide em isomeria geomtrica e ptica.

1) Isomeria geomtrica ou cis-trans:

Ocorre em dois casos:

1.1) Em compostos com ligaes duplas:

Ocorre quando a diferena entre os ismeros

est na disposio geomtrica dos grupos ligados

aos carbonos que fazem parte da dupla ligao.

So diferenciados pelos prefixos cis e trans.

Composto cis: Quando os maiores grupos

de cada carbono esto do mesmo lado da

linha imaginria que passa pela dupla

ligao.

Composto trans: Quando os maiores

grupos ligados a cada carbono da dupla

ligao esto em lados opostos da linha

imaginria que passa pela ligao dupla.

195

cis- 1,2 dicloroeteno trans 1,2 dicloroeteno

Condio para isomeria geomtrica na

presena de dupla ligao:

R1 R2

\ /

C = C

/ \

R3 R4

R1 R3 e R2 R4

1.2) Em compostos cclicos:

Tambm so diferenciados pelos prefixos

cis e trans.

2) Isomeria ptica:

Todos os ismeros possuem propriedades

fsicas diferentes, tais como PF, PE e densidade,

mas os ismeros pticos no possuem esta

diferena, ou seja, as propriedades fsicas dos

ismeros pticos so as mesmas. Ento o que os

fazem serem diferentes? possvel diferenci-

los? Sim, possvel diferenci-los, mas quando

eles esto frente luz polarizada. Luz polarizada

um conjunto de ondas eletromagnticas que se

propagam em apenas uma direo. Uma lmpada

incandescente um exemplo de fonte de luz no

polarizada, pois a luz emitida em todas as

direes. possvel polarizar luz no polarizada,

bastando utilizar um polarizador, que ter funo

de direcionar apenas uma direo da luz.

Esta seta de duas pontas significa a

propagao da onda eletromagntica (luz

polarizada) vista de frente.

Ismeros pticos (enantimeros): Os ismeros

pticos so capazes de desviar a luz polarizada,

por isso o nome ismeros pticos (a diferena

est numa propriedade ptica) Caso o ismero

ptico provoque um giro da luz polarizada no

sentido horrio, o enantimero denominado

dextrorrotatrio (D, +). Caso o enantimero

provoque o giro da luz polarizada no sentido anti-

horrio, o composto chamado levorrotatrio

(L, -). O fato de um composto provocar o giro da

luz polarizada faz com que ele possua atividade

ptica.

Atividade ptica s possvel em molculas

assimtricas, ou seja, molculas que possuem

carbono quiral ou estereocentro. O carbono quiral

o carbono que faz quatro ligaes simples e

onde esses quatro ligantes so diferentes.

Carbono quiral (condio):

a

b C c a b c d

d

Exemplos:

196

Temos que o ismero dextrorrotatrio

desviar o plano da luz de + a, enquanto o

ismero levorrotatrio desviar o plano da luz de

a. Temos ainda a mistura racmica (D + L = + a

a = 0) que opticamente inativa, ou seja, no

desvia o plano da luz polarizada.

Mistura racmica a mistura de quantidades

iguais de uma substncia levorrotatria e seu

enantimero dextrorrotatrio.

OBS.:

Para uma molcula com n carbonos

assimtricos diferentes:

Nmero de ismeros pticos

ativos: 2n

Nmero de misturas racmicas:

2n-1

Compostos enantiomricos, um

imagem especular do outro, ou seja, um

imagem refletida do outro. No entanto,

eles no so superponveis. Um exemplo

disso, so as mos, direita e esquerda.

Uma a imagem especular da outra,

porm elas no so superponveis. Tente

verificar este fato com suas mos,

coloque uma na frente da outra. (Uma

ser a imagem da outra). Agora tente

colocar uma sobre a outra. As mos no

so superponveis, ou seja, os dedos

polegares no ficam um sobre o outro.

Considere isto como um exemplo para

entender o fato da assimetria molecular

Exerccios:

1) A respeito dos seguintes compostos,

pode-se afirmar que

a) so ismeros de posio.

b) so metmeros.

(c) so ismeros funcionais.

d) ambos so cidos carboxlicos.

e) o composto I um cido carboxlico, e o

composto II um ter.

2) As substncias A, B e C tm a mesma

frmula molecular (C3H8O). O componente A tem

apenas um hidrognio ligado a um carbono

secundrio e ismero de posio de C. Tanto A

quanto C so ismeros de funo de B. As

substncias A, B e C so, respectivamente,

a) 1-propanol, 2-propanol e metoxietano.

197

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

cnfora, o cedro, a losna, e a cor de outros, como

a cenoura e o tomate, so devidos presena de

terpenoides (terpenos).

Os terpenos so o resultado da unio de duas ou

mais unidades do isopreno, como se pode ver a

seguir:

Em relao ao isopreno, podemos afirmar que

a) a nomenclatura do isopreno, segundo a IUPAC,

2-metil-1-buteno.

b) o isopreno no apresenta carbonos

insaturados.

c) o isopreno ismero de cadeia do 4-metil-2-

pentino.

d) segundo a IUPAC (Unio Internacional de

Qumica Pura e Aplicada), a nomenclatura do

isopreno 2-metil-1,3-butadieno.

e) o isopreno pode apresentar ismeros de

cadeia, funcionais e tautmeros.

4) O butanoato de etila um lquido incolor,

empregado como essncia artificial em algumas

frutas, como, por exemplo, o abacaxi e a banana,

sendo ismero do cido hexanoico. O tipo de

isomeria plana presente entre o butanoato de etila

e o cido hexanoico de

a) cadeia.

b) posio.

c) funo.

d) metameria.

e) tautomeria.

5) Com a frmula molecular C7H8O existem vrios

compostos aromticos, como, por exemplo,

Considerando os compostos acima, afirma-se

que:

I. "X" pertence funo qumica ter.

II. "Y" apresenta cadeia carbnica heterognea.

III. "Z" apresenta ismeros de posio.

IV. "X", "Y" e "Z" apresentam em comum o grupo

benzila.

Pela anlise das afirmativas, conclui-se que

somente esto 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 ismeros dados com o tipo de isomeria

que apresenta.

8) Considerando os compostos orgnicos

numerados de I a IV

198

NO correto afirmar que _________ so

ismeros de __________.

a) I e II; posio

b) I e III; cadeia

c) II e III; funo

d) II e IV; cadeia

e) I, III e IV; cadeia

8) Em uma aula de qumica orgnica, o professor

escreveu no quadro a frmula C4H8O e perguntou

a quatro alunos que composto tal frmula 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 questo, analise as afirmativas

a seguir.

I. Propanal um ismero do cido propanoico.

II. cido propanoico um ismero do etanoato de

metila.

III. Etil-metil-ter um ismero do 2-propanol.

IV. Propanal um ismero do 1-propanol.

Pela anlise das afirmativas, conclui-se que

somente esto 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 protena do leite apresenta uma composio

variada em aminocidos essenciais, isto ,

aminocidos que o organismo necessita na sua

dieta, por no ter capacidade de sintetizar a partir

de outras estruturas orgnicas. A tabela a seguir

apresenta a composio em aminocidos

essenciais no leite de vaca.

Dos aminocidos relacionados, podemos afirmar

que

a) isoleucina e valina so ismeros de cadeia e,

por apresentarem carbono assimtrico ambos so

opticamente ativos.

b) leucina e isoleucina so ismeros de posio e,

por terem carbono assimtrico, apresentam

isomeria ptica.

c) leucina e valina so ismeros de funo e, por

apresentarem carbono assimtrico, ambos tm

um par de enantiomeros.

d) leucina e isoleucina so ismeros de funo e

no so opticamente ativos.

e) valina e isoleucina so ismeros de cadeia,

porm somente a valina opticamente ativa.

11) So ismeros de funo:

199

a) butano e metilpropano;

b) etanol e ter dimetlico;

c) pentano-2-ona e pentanal;

d) butano-2-ol e butanal;

e) pentanal e pentano-2-ol.

12) Entre os hidrocarbonetos h os seguintes tipos

de isomeria:

a) funo e posio;

b) funo e cadeia;

c) posio e cadeia;

d) metameria e cadeia;

e) tautomeria e posio.

13) Indique em quais casos possvel haver

isomeria geomtrica:

a)

b)BrCH CHCl

c)H3C CH = C CH3

CH2 CH3 d)

e)1,2-diclorociclobutano

f)dimetilciclobutano

14) Para os compostos do exerccio anterior, nos

casos em que o composto apresente isomeria

geomtrica, representar os seus ismeros.

15) (UFF VESTIBULAR 2005)

Se voc sofreu com as espinhas na adolescncia

e ficou com o rosto marcado por cicatrizes, chegou

a hora de se ver livre delas. A reconstituio

qumica para cicatrizes da pele um procedimento

avanado, realizado em consultrio mdico, que

dispensa anestesia. Com um estilete especial,

aplica-se uma pequena quantidade de cido

tricloroactico (ATA) a 100%, em cada cicatriz. A

substncia estimula a produo de um colgeno e

promove um preenchimento de dentro para fora.

muito mais poderoso e eficaz do que os peelings

tradicionais, que trabalham com o ATA com, no

mximo, 40% de concentrao. A frmula estrutural

do ATA :

Cl Cl C COOH Cl Assim sendo, marque a opo correta. a) O ATA opticamente ativo e apresenta ismeros cis e trans b) O ATA opticamente ativo c) O ATA constitudo por uma mistura racmica d) O ATA opticamente inativo e) O ATA apresenta, apenas, isomeria cis trans 16) (UFF VESTIBULAR 2011)

a) Considere o composto orgnico de

frmula molecular C2H2Cl2.

1) Represente a frmula estrutural de

todos os ismeros.

2) D a nomenclatura IUPAC de cada

um dos ismeros.

b) Disponha os compostos abaixo em ordem

crescente de solubilidade em gua e

justifique sua resposta.

cido etanoico, tetracloreto de carbono e

ter etlico.


A adrenalina uma substncia produzida no

organismo humano capaz de afetar o batimento

cardaco, a metabolizao e a respirao. Muitas

substncias preparadas em laboratrio tm

estruturas semelhantes adrenalina e em muitos

casos so usadas indevidamente como

estimulantes para a prtica de esportes e para

causar um estado de euforia no usurio de

drogas em festas raves. A DOPA uma

substncia intermediria na biossntese da

adrenalina.

Observe a estrutura da DOPA.

200 DOPA

Assinale a opo correta.

a) Identifica-se entre outras as funes fenol

e amina.

b) Existem, entre outros, trs tomos de

carbono assimtrico (carbono quiral).

c) Verifica-se a existncia de cadeia

carbnica aliftica insaturada.

d) Existem dois ismeros geomtricos para

a DOPA.

e) Verifica-se a existncia de trs tomos de

carbono primrio e de dois tomos de

carbono secundrio.

18) (FUVEST 2012) As frmulas estruturais de alguns componentes de leos essenciais, responsveis pelo aroma de certas ervas e flores, so:

Dentre esses compostos, so ismeros: a) anetol e linalol; b) eugenol e linalol; c) citronelal e eugenol; d) linalol e citronelal; e) eugenol e anetol. 19) Em 2000, durante pesquisa sobre a Achatina spp, uma das espcies 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 dcada depois, em funo de uma nova pesquisa, aplicou-se o muco sobre mamas de vacas, antes e depois da ordenha, constatando-se que, alm de cicatrizante, o muco elimina agentes infecciosos e hidrata, pois contm alantona (C4H6N4O3). Sua frmula estrutural a seguinte:

Pode-se identificar na estrutura da alantona a presena de

a) halognio e funo amida. b) funo cetona e funo ster. c) carbono sp

2 e carbono sp

3.

d) carbono sp e carbono sp3.

e) funo cetona e anel aromtico.

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.

Captulo 5 cidos e bases orgnicos:

Os cidos e as bases constituem duas

classes muito importantes em compostos

qumicos, inclusive porque reagem facilmente

entre si. Na qumica orgnica existem vrias

funes com carter cido mais ou menos

acentuados; as principais so os cidos

carboxlicos, os fenis e os alcois. As principais

bases orgnicas so as aminas.

Ordem de acidez (fora cida):

lcool < gua < fenol < cido carboxlico

Efeito indutivo:

Pode facilitar ou dificultar a ionizao do

cido.

Efeito indutivo negativo (I-):

Os grupos eletroatraentes atraem a nuvem

eletrnica da molcula em suas direes, com

isso a ligao O H enfraquecida e se quebra

com maior facilidade. Ento j que mais H+

liberado para o meio, a fora do cido

aumentada.

Grupos eletroatraentes: F, Cl, Br, I,

NO2, OH, CN, SO3H,

COOH.

Efeito indutivo positivo (I+):

Os grupos eletrorrepelentes possuem pouca

tendncia em atrair eltrons, assim h o

fortalecimento da ligao O H, e se torna mais

difcil a sada do hidrognio. Com isso a fora do

cido diminui.

Grupos eletroatraentes: CH3, CH2CH3,

CH2CH2CH3.

a) cidos carboxlicos:

201 So cidos de Arrhenius, e ao se dissolverem

em gua ionizam-se, formando ons carboxilato.

O O

// //

H3C C H3C C + H+

\ \

OH O-

Os cidos orgnicos so cidos fracos, ou

seja, apresentam pequeno grau de ionizao.

interessante notar que o efeito indutivo pode

facilitar ou dificultar a ionizao do cido,

tornando-o mais forte ou mais fraco,

respectivamente. Os grupos eletrorrepelentes

ligados carboxila empurram eltrons,

aumentando a densidade eletrnica do oxignio

da hidroxila. Assim a formao do H+ dificultada

e a fora do tomo diminui. Os grupos

eletroatraentes retiram eltrons da carboxila,

diminuindo a densidade eletrnica do oxignio da

hidroxila. Isso dificulta a manuteno da ligao

O H, tornando-a mais fraca, porque o oxignio

precisa retirar o eltron do hidrognio. A fora do

cido aumenta.

O cido metanico mais forte que o

etanico; este mais forte que o propanico e

assim por diante.

A reao entre um cido carboxlico e uma

base gera um sal orgnico.

Como qualquer efeito eltrico, o efeito

indutivo diminui com o aumento da distncia.

Quanto mais afastado do grupo substituinte,

menor a influncia sobre a acidez. Os efeitos so

aditivos, quanto maior a quantidade de grupos

substituintes, mais forte a influncia sobre a

acidez.

b) Fenis:

Tambm so cidos de Arrhenius. Reage com uma base gerando um sal orgnico.

Da mesma forma que nos cidos

carboxlicos, o efeito indutivo pode aumentar ou

diminuir a fora cida.

c) Alcoois:

So compostos anfteros. Quanto maior a polarizao da ligao

C OH na direo de OH, maior a capacidade

de formar OH-. Quanto maior a quantidade de

radicais ligados ao carbono do grupo funcional,

maior a sua densidade eletrnica, maior a

polarizao da ligao C OH sobre a hidroxila.

Como o grupo alquila apresenta efeito

indutivo positivo, que diminui a acidez, pode-se

dizer que:

Alcool 3 < Alcool 2 < Alcool 1 < Metanol

d) Aminas:

So bases de Lewis, pois apresentam um par

de eltrons no compartilhado no tomo de

nitrognio. As condies que enriquecem o

nitrognio em eltrons provocam um aumento de

basicidade. Como os grupos alquila tm

exatamente esse efeito, notamos que as aminas

primrias so bases mais fortes que a amnia. As

aminas secundrias apresentam dois grupos R

doadores de eltrons e, por isso, so bases mais

fortes que as aminas primrias. As aminas

tercirias possuem trs grupos R, o que poderia

nos levar a concluir serem estas as mais bsicas.

Isto, porm, no ocorre. A existncia de trs

202 grupos alquila R, muito maiores que o hidrognio,

em volta do nitrognio, deixa pouco espao livre

para aproximao de um cido de Lewis e

formao de ligao dativa caracterstica. Este

fenmeno conhecido pelo nome de

impedimento espacial ou impedimento estrico.

Assim, para aminas alifticas temos:

Amina 3 < Amnia < Amina 1 < Amina 2

As aminas aromticas so bases

fraqussimas (ainda mais fracas que as aminas

alifticas tercirias). Como sabemos, o par de

eltrons no compartilhado do nitrognio o

responsvel pela basicidade.

Captulo 6 Reaes Orgnicas:

Ciso ou ruptura das ligaes: Uma

ligao covalente sempre formada por um par

de eltrons. Se essa ligao for desfeita, esses

eltrons podem apresentar destinos diferentes,

dependendo dos elementos que se ligam e de

agentes como calor, luz, solventes, etc.

Ciso homoltica ou homlise:

A ruptura ocorre de modo que os eltrons da

ligao so igualmente repartidos entre os

tomos ligantes. Os resultantes de uma homlise

denominam-se radicais livres. Esses radicais tm

carga eltrica nula e, por apresentarem eltron

desemparelhado, so muito instveis e reativos.

Ciso heteroltica ou heterlise:

A ruptura ocorre de modo que os eltrons da

ligao ficam com apenas um dos tomos

ligantes. Os resultantes de uma heterlise so

ctions e nions. Esses ons formados podem ser

estveis ou muito instveis, sendo que maior

instabilidade significa maior capacidade de

reao.

Classificao dos reagentes:

Os reagentes que se combinam com os

compostos orgnicos podem ser classificados

como eletroflicos ou nucleoflicos, conforme sua

capacidade de utilizar ou fornecer eltrons para o

reagente orgnico.

Reagente Eletrfilo:

um reagente que se apresenta com

deficincia de eltrons e que, por isso, procura

ligar-se a um tomo capaz de oferecer-lhe

eltrons. O reagente eletrfilo um reagente que

procura eltrons.

O composto orgnico que recebe o

reagente normalmente denominado substrato

(S). Quando um reagente eletrfilo combina-se

com um substrato, temos uma reao eletroflica.

Reagente nuclefilo:

um reagente que apresenta um par de

eltrons disponvel para efetuar uma ligao e

que, por isso, procura ligar-se a um tomo capaz

de aceitar esses eltrons. O reagente nucleoflico

um reagente que cede eltrons.

Existem na natureza milhes de

substncias orgnicas. A quantidade de reaes

qumicas que podem ocorrer com estas

substncias enorme.

a) Reaes de substituio:

Um tomo ou grupo de tomos de uma

molcula orgnica substitudo por outro tomo

ou grupo de tomos.

1) Alcanos:

Os alcanos possuem baixa tendncia de

reagir, mas sob condies vigorosas (luz de

frequncia especfica e calor), eles sofrem

reaes de substituio.

Halogenao:

a reao entre um alcano e um halognio,

onde um tomo de hidrognio do alcano

substitudo por um halognio.

Ordem de reatividade:

F2 > Cl2 > Br2 > I2

Reaes com flor (F2) so muito perigosas

devido a alta reatividade deste elemento e com o

iodo (I2) so lentas.

Exemplos:

CH4 + Cl2 CH3 Cl + HCl

CH3 CH3 + Br2 CH3 CH2 Br + HBr

203 A halogenao de alcanos pode produzir

ismeros, em caso do alcano possuir mais de

uma possibilidade de tomos de hidrognio a

serem substitudos.

Ordem de reatividade:

H H C

H C H < C C C < C C C

H H H

Nitrao:

Reao entre um alcano e o cido ntrico

(HNO3).

Neste processo, um hidrognio (H)

substitudo por um grupo NO2.

CH4 + HO NO2 H3C NO2 + HOH

Sulfonao:

a reao entre um alcano e o cido

sulfrico (H2SO4).

CH4 + HO SO3H H3C SO3H + HOH

2) Aromticos:

Halogenao:

catalisada por AlCl3, FeCl3 ou FeBr3.

Nitrao:

catalisada por H2SO4 concentrado.

Sulfonao:

catalisada por H2SO4 fumegante, ou

seja, contem SO3 dissolvido.

Acilao de Friedel-Crafts:

Um hidrognio substitudo por um grupo

acila.

Alquilao de Friedel-Crafts:

Um hidrognio substitudo por um grupo

alquila.

A alquilao e a acilao de Friadel-Crafts

foram descobertas em 1877 pelo francs Charles

Friedel e pelo americano James Crafts. E nos

dois casos, o AlCl3 so usados como

catalisadores.

Dirigncia da substituio nos

aromticos:

Alguns grupos ligados ao anel aromtico

dirigem a substituio para que o produto

formado seja uma mistura dos ismeros orto e

para ou apenas o produto na posio meta.

Grupos orto-para dirigentes: F, Cl, Br,

I, OH, NH2, CH3 , CH2 CH3.

Grupos meta-dirigentes: COH, COOH,

O

NO2, SO3H, CN, C CH3.

b) Reaes de adio:

Ocorrem quando um tomo proveniente de

uma substncia orgnica ou inorgnica se

adiciona uma substncia orgnica.

So caracterizadas pela quebra das

ligaes duplas e triplas.

Hidrogenao cataltica:

Ocorre em alcenos e alcinos. O gs

hidrognio (H2) adicionado com a ajuda de um

catalisador. Pode ser usado o metal nquel (Ni),

platina (Pt ou paldio (Pd).

Tambm podemos chamar esta reao de

reao de Sabatier-Senderens. Constitui um meio

de obter alcanos a partir de alcenos.

Na indstria qumica de alimentos muito

conhecida. Serve de base para a produo de

margarinas a partir de leos vegetais.

204 Os leos vegetais possuem ligaes

duplas. A reao de adio, hidrogenao

cataltica, transforma esses leos, que so

lquidos em gorduras, que slida.

Alceno: Ni

H2C = CH2 + H H H3C CH3

Alcino: Pode sofrer uma ou duas adies,

dependendo da quantidade de reagente. Ni

HC CH + H H H2C = CH2 (proporo

de 1:1)

Ni

H2C = CH2 + H H H3C CH3 (proporo

de 1:2)

Halogenao:

Adio de halognio (Cl2 ou Br2) ao alceno,

alcadieno ou alcino. O produto um di-haleto

vicinal, pois os tomos de halognios esto

posicionados em carbonos vizinhos.

No necessita de catalisadores.

Alceno:

H2C = CH2 + Cl Cl H2C CH2

Cl Cl

Alcino: Segue os mesmos moldes da

hidrogenao.

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

Adio de haletos de hidrognio (HX):

Adio de HCl, HBr ou HI. Os prprios ons

H+

liberados pelo haleto de hidrognio so 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

Adio de gua:

Tambm chamada de hidratao. Esta

reao catalisada por cido (H+). Obtm cidos

a partir de alcenos.

Alceno: H+

H2C = CH2 + H OH H2C CH2

H OH

Alcino:

No acontece a segunda adio, nem

mesmo utilizando excesso de gua. Devido ao

fato de ser o produto formado na primeira adio

ser um enol, que por ser instvel se transforma

em aldedo ou cetona, dependendo do alcino

utilizado.

HC CH + H OH HC = CH

H OH

Regra de Markovnikov:

Nas reaes de adio de HX (X =

halognio) ou H2O, o hidrognio adicionado ao

carbono mais hidrogenado da ligao dupla.

Esta regra serve somente para o cloro. Para o

bromo, serve a regra Antimarkovnikov, que o

inverso da Markovnikov.

Markovnikov:

205 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 tambm vlida para alcinos.

c) Reaes de eliminao:

So as reaes onde alguns tomos ou

grupo de tomos so eliminados da molcula

orgnica.

o inverso das reaes de adio. Tm

grande importncia para a indstria qumica, na

produo de polietileno que a matria-prima

para a obteno de plsticos.

Eliminao de Hidrognio ou Desidrogenao:

A partir de alcano possvel obter um alceno, catalisado por calor.

Exemplo:

Eliminao de Halognio ou De-Halogenao:

Di-haletos vicinais reagindo com zinco catalisado por um alcool formam alcenos.

Exemplo:

Eliminao 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 lcool.

Exemplo:

Eliminao de gua:

A desidratao intramolecular de lcool catalisada por cido sulfrico concentrado e calor (170C) ocorre com a eliminao de gua e alceno.

Outra desidratao que pode ocorrer a intermolecular de dois lcoois formando ter e eliminando gua. A reao deve ser catalisada por cido sulfrico concentrado e calor (140C).

Ento:

1 molcula alcool = desidratao intramolecular = alceno 2 molculas alcool = desidratao intermolecular = ter

A Reao de saponificao tambm conhecida como hidrlise alcalina, atravs dela que se torna possvel o feitio do sabo. Falando quimicamente, seria a mistura de um ster (proveniente de um cido graxo) e uma base (hidrxido de sdio) para se obter sabo (sal orgnico). A equao abaixo demonstra este processo: ster + base forte sabo + glicerol Praticamente todos os steres so retirados de leos e gorduras, da o porqu das donas de casa usarem o leo comestvel para o feitio do sabo caseiro. Equao genrica da hidrlise alcalina:

206

A equao acima representa a hidrlise alcalina de um leo (glicerdeo). Dizemos que uma hidrlise em razo da presena de gua (H2O) e que alcalina pela presena da base NaOH (soda custica). O smbolo indica que houve aquecimento durante o processo.

Produtos da reao de Saponificao: sabo e glicerol (alcool).

Reao de esterificao A reao de esterificao considerada uma reao reversvel de alcool junto com um cido orgnico ou inorgnico, produzindo ster e gua. J quando a reao inversa, ela denominada hidrlise do ster.

O equilbrio pode ser deslocado para o

lado do ster, quando se junta com o

desidratante. Durante o experimento ficou

comprovado que na reao de esterificao o

oxignio do grupo OH do lcool continua na

molcula do ster e o oxignio do grupo OH do

cido eliminado sob a forma de H2O (gua),

produzindo a reao de um lcool marcado:

Com cido, observa-se a forma do ster

marcado, e no gua, contendo assim O 18.

Para acelerar a reao, usa-se o cido como

catalisador.

H basicamente dois tipos de hidrlise de steres: cida e bsica.

A hidrlise cida ocorre em meio cido e um processo reversvel, gerando um alcool e um cido carboxlico:

R COO R1+HOH R-COOH + HO R1

A hidrlise bsica, ou saponificao, realizada em meio bsico. Trata-se de um processo irreversvel, gerando alcool e um sal de cido carboxlico:

RCOOR1+BOH(aq) RCOO-B

+ + HOR1

Onde BOH uma base, por exemplo, KOH.

d) Reaes de oxidao:

As reaes de oxidao das substncias orgnicas devem ser catalisadas por um agente oxidante.

Alcenos:

Oxidao branda do alceno:

Conhecida como di-hidroxilao do alceno.

O agente oxidante causa uma adio

ligao dupla, com entrada de uma hidroxila em

cada um dos carbonos da dupla ligao.

Um agente oxidante muito utilizado o

permanganato de potssio (KMnO4) em soluo

diluda e fria, em meio neutro ou levemente

bsico.

OH OH

[O] brando

H3CC = CHCH3 H3CCCHCH3

H2O

CH3 CH3

207

Oxidao energtica de alcenos:

Reao com um agente oxidante que seja

capaz de quebrar a molcula na ligao dupla.

Oxidantes enrgicos: KMnO4/H+ e K2CrO7/ H

+

Ligao dupla no meio da cadeia: [O]

H3C C = CH CH3 H3C C = O

enrgico

CH3 CH3

+ O = C CH3

OH

Forma-se cetona e cido carboxlico.

Ligao dupla na ponta da cadeia:

O CH2 terminal se transforma em cido

carbnico, que se decompe em CO2 e H2O.

[O]

H3C CH = CH2 H3C C =O

enrgico OH

+ O = C OH CO2 + H2O

OH

Ozonlise:

H quebra da ligao dupla causada pelo

oznio (O3). Necessita de p de zinco e deve ser

feita em meio aquoso. O alceno quebrado na

ligao dupla e um tomo de oxignio

adicionado a cada lado da dupla ligao.

O3

H3C C = CH CH3 H3C C = O

H2O/ Zn

CH3 CH3

+ O = C CH3 + HOOH

H

Forma-se cetona e aldedo.

Alcoois:

Em contato com um agente oxidante, os

diferentes tipos de alcoois se comportam de

formas distintas.

Oxidao de alcoois primrios:

Os alcoois primrios se oxidam com agentes

oxidantes energticos, como o permanganato de

potssio (KMnO4) e o dicromato de potssio

(K2CrO7), em meio sulfrico. O produto desta

oxidao um aldedo. Com maior quantidade de

agente oxidante, obtemos um cido carboxlico.

Esta reao explica porque o vinho fica com

gosto de vinagre quando deixamos muito tempo

em contato com o ar (oxignio). O alcool sofre

uma oxidao e transforma-se em vinagre, que

um cido carboxlico.

H H OH

[O] [O]

H3C C H H3C C = O H3C C = O

OH

Oxidao de alcoois secundrios:

Obtm como produtos as cetonas.

OH CH3

[O] [O]

H3C C CH3 H3C C = O No reage.

OH

Oxidao de alcoois tercirios:

OH

[O]

H3C C CH3 No reage

CH3

Exerccios:

1) Das ligaes abaixo, qual ter maior tendncia

a sofrer ruptura heteroltica?

a) CH3 H.

b) CH3 CH3.

c) CH3 NO2.

d) CH3 NH2.

e) CH3 F.

2) Indique, entre os reagentes abaixo, o

eletroflico:

208 a) NH3.

b) HCN.

c) H3O+.

d) ROH.

e) H2O.

3) Entre as afirmativas citadas abaixo a nica

falsa :

a) Radicais livres so tomos ou grupos de

tomos que possuem pelo menos um eltron

livre.

b) Ciso homoltica (ou homlise) corresponde

a uma quebra de ligao, em que cada tomo fica

com seus eltrons, formando radicais livres.

c) Um carbono carregado negativamente

chamado de carbonion ou on carbnion.

d) Na ciso heteroltica o tomo mais

eletronegativo fica com o par de eltrons antes

compartilhado, formando-se assim ons.

e) Reagente eletrfilo toda espcie qumica

que, cedendo um par de eltrons, capaz de

formar uma nova ligao.

4) A monoclorao de um alcano, em presena

de luz ultravioleta, produziu os compostos 1-cloro-

2-metil-propano e 2-cloro-2-metil-propano. O

nome do alcano :

a) isopropano.

b) metil-butano.

c) metano.

d) butano.

e) metil-propano.

5) Das alternativas a seguir, a que contm

somente grupos orientadores META :

a) NO2, Cl, Br.

b) CH3, NO2, COOH.

c) CHO, NH2, CH3.

d) SO3H, NO2, COOH.

e) CH3, Cl, NH2.

6) (UFSE) A mononitrao do tolueno (metil-

benzeno) produz, alm de gua:

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

benznico, nas reaes de substituio aromtica

orientador:

a) apenas orto.

b) meta e para.

c) apenas meta.

d) orto e meta.

e) orto e para.

8) Os lipdeos podem ser classificados como

leos ou gorduras: nos leos predominam

cadeias insaturadas e nas gorduras predominam

cadeias saturadas. Com base nessa afirmao,

um leo transformado em gordura,

respectivamente, atravs de um processo, no

qual ocorre reao de:

a) saponificao

b) hidrlise cida

c) esterificao

d) desidratao

e) hidrogenao

9) Na hidrogenao cataltica do propeno, obtm-

se:

a) propino, cuja frmula geral CnH2n 2.

b) ciclopropano.

c) propano.

d) propadieno.

e) 2-propanol.

10) Com respeito equao:

209 X + HBr C6H13Br

Pode-se afirmar que X um:

a) alcano e a reao de adio.

b) alceno e a reao de substituio.

c) alceno e a reao de adio eletroflica.

d) alcano e a reao de substituio eletroflica.

e) alceno e a reao de substituio.

11) A adio do brometo de hidrognio 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 so ismeros, foram

submetidos, separadamente, hidrogenao

cataltica. Cada um deles reagiu com H2 na

proporo, em mols, de 1:1, obtendo-se, em cada

caso, um hidrocarboneto de frmula 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 desidratao intramolecular do etanol

obtm-se:

a) eteno.

b) propeno.

c) etoxietano (ter dietlico).

d) metoximetano (ter dimetlico).

e) 2-buteno.

14) (Covest-2002) lcoois no so utilizados

somente como combustveis, mas tambm na

produo de derivados do petrleo, como, por

exemplo, alquenos. Qual dos lcoois abaixo

produzir propeno a partir da desidratao em

meio cido?

a) 2-metil-2-propanol.

b) etanol.

c) 2-propanol.

d) 2-butanol.

e) 2-metil-1-propanol.

15) (Unitau-SP) Para que a oxidao de uma

substncia orgnica com n tomos de carbono

por molcula fornea uma cetona com igual

nmero de tomos de carbono, essa substncia

pode ser um:

a) aldedo.

b) cido carboxlico.

c) alcool tercirio.

d) alcool secundrio.

e) alcool primrio.

16) A reao de ozonlise dos alcenos produzir

como produto molculas de:

a) dialcoois ou cidos carboxlicos.

b) alcoois ou fenis.

c) cetonas ou aldedos.

d) cetonas ou cidos carboxlicos.

e) alcoois ou cidos carboxlicos.

17) O reativo de Baeyer utilizado para

diferenciar ciclanos de:

a) alcano.

b) alceno.

c) cido carboxlico.

d) ter.

e) ster.

210 18) (ENEM 2010) No ano de 2004, diversas

mortes de animais por envenenamento no

zoolgico de So Paulo foram evidenciadas.

Estudos tcnicos apontam suspeita de

intoxicao por monofluoracetato de sdio,

conhecido como composto 1080 e ilegalmente

comercializado como raticida. O monofluoracetato

de sdio um derivado do cido

monofluoractico e age no organismo dos

mamferos bloqueando o ciclo de Krebs, que

pode levar parada da respirao celular

oxidativa e ao acmulo de amnia na circulao.

monofuoracetato de sdio

Disponvel em: http://www1.folha.uol.com.br. Acesso

em: 05 ago. 2010 (adaptado).

O monofluoracetato de sdio pode ser obtido pela

a) Desidratao do cido monofluoractico,

com liberao de gua.

b) Hidrlise do cido monofluoractico, sem

formao de gua.

c) Perda de ons hidroxila do cido

monofluoractico, com liberao de

hidrxido de sdio.

d) Neutralizao do cido monofluoractico

usando hidrxido de sdio, com liberao

de gua.

e) Substituio dos ons hidrognio por

sdio na estrutura do cido

monofluoractico, sem formao de gua.

19) (UFJF VESTIBULAR 2010) Os resduos de

origem industrial apresentam riscos sade

pblica e ao meio ambiente, exigindo tratamento

e disposies especiais em funo de suas

caractersticas. Dentre esses resduos, podemos

citar alguns leos lubrificantes contendo

hidrocarbonetos saturados e o tner (uma mistura

de lcoois, steres, cetonas e hidrocarbonetos

aromticos). Sobre esses resduos, assinale a

letra que apresenta uma afirmativa INCORRETA.

a) Os hidrocarbonetos saturados, presentes em

leos lubrificantes, no reagem em presena de

cloro e cido de Lewis (AlCl3), porm podem

sofrer reao em presena de cloro e luz

ultravioleta;

b)A acetona pode ser obtida a partir do lcool

isoproplico, usando-se um oxidante como o

permanganato de potssio;

c) O acetato de etila, um dos componentes do

tner, pode ser obtido a partir da esterificao do

cido actico em presena de etanol;

d) A desidratao do n pentanol, em presena

de cido sulfrico diludo e de aquecimento, pode

levar ao 1 pentenol;

e) A ozonlise do 2 metil 2,5 heptadieno, em

presena de gua e zinco, pode fornecer uma

molcula de acetona, uma molcula de

acetaldedo e uma molcula de 1,3-

propanodialdedo.


a) D o nome oficial (IUPAC) e a frmula

estrutural do produto da reao entre o

brometo de etilmagnsio e o propanal,

seguida de adio de gua.

b) Que composto carbonlico deve reagir

com o brometo de etilmagnsio para

formar 3-metil- 3- hexanol?

c) Considerando a obteno apenas do

produto monossubstitudo, represente a

estrutura das substncias A, B, C das

equaes 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

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Janeiro; R.J.; 2000

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Tito e Canto; Qumica na abordagem do

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Feltre; Qumica Orgnica; 5 edio;

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introdução à química orgânica 2 (ii)

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