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PRÉ-VESTIBULARLIVRO DO PROFESSOR

QUÍMICA

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Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico

Disciplinas Autores

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I229 IESDE Brasil S.A. / Pré-vestibular / IESDE Brasil S.A. — Curitiba : IESDE Brasil S.A., 2008. [Livro do Professor]

832 p.

ISBN: 978-85-387-0577-2

1. Pré-vestibular. 2. Educação. 3. Estudo e Ensino. I. Título.

CDD 370.71


1EM

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Vamos observar que muitos compostos são pre-parados a partir da eliminação de átomos ou grupos de átomos de estruturas de algumas moléculas mais complexas. Neste módulo vamos caracterizar estas reações, ditas de eliminação.

Reações de eliminação As reações de eliminação são também métodos

de preparação de alcenos, alcinos etc. Nestes pro-cessos observa-se a saída de dois ou mais ligantes de uma cadeia, de tal forma que as reações são, “de certo modo”, inversas às adições.

Desidratação de álcoois Ocorre pelo aquecimento do álcool na presença

de um desidratante (H2SO4).

Desidratação intramolecular (temperaturas a) mais elevadas – 170ºC / 180ºC).

... C – C ...

H OH

H2SO4

... C = C ... + H2O

Álcool Alceno

Na eliminação de água de um álcool, preferen-cialmente, há a retirada de H do carbono menos hidrogenado vizinho do que tem o OH-1.

Exemplo: `

CH3 – CH2 – CH – CH3 H2SO4

CH3 – CH = CH – CH3 + H2O

OH

Desidratação intermolecular (ocorre a b) quente, porém em temperaturas menores – 130ºC/190ºC).

H2SO42 R – OH R – D – R + H2O

Exemplo: `

2 CH3 – CH2 – OH H2SO4

190° CH3 – CH2 – O – CH2– CH3 + H2O

Desidratação de ácidos carboxílicos

Essa desidratação implica na saída de água e formação de anidrido.

H3C – COH

H3C – CO

OH

desidratanteH2O + H3C – C

O

OH3C – C

O

ácido etanoico(monoácido)

anidrido acético

O

H CC

O

OH

CH C

OH

O

desidratanteH2O +

H CC

O

CH C

O

O

anidrido maleico

ácido butenodioicocis (maleico)

Reações de eliminação e radicalares


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Eliminação de haleto de hidrogênio

Esquematicamente teremos:

... C – C ... – HX ... – C = C – ...

H X

Derivadomono-halogenado

Alceno

...– C – C –... – 2HX

... – C C – ...

X X

Derivadodi-halogenado

vicinal

Alcino

H H

Vicinal é o derivado di-halogenado em que os áto-mos de halogênio estão em átomos de C vizinhos.

A eliminação dos átomos de H e X é conseguida através do emprego de hidróxido de potássio em meio alcoólico, mistura chamada potassa alcoólica.

H – C – C – C – H + KOH álcool KI + H2O + H3C – C = CH2

H H

2 - iodo - propano propeno

H I

H

H

H

Nessa reação obtemos preferencialmente o composto formado pela saída de H do C menos hi-drogenado.

H3C – C – C – CH3 + 2KOH álcool 2KI + 2H2O + H3C – C C – CH3

I H

2,3-diiodo-butano but-2-ino(butino-2)

H I

Eliminação de halogênios de compostos poli-halogenados

Através do uso de zinco em pó, em meio alco-ólico, conseguimos retirar número par de átomos de halogênio que estejam em carbonos diferentes.

Di-haleto vicinal: •

H2C – CH2 + Zn álcool ZnBr2+ H2C = CH2

1,2-dibromo-etanoetileno Alceno

Br Br

Di-haleto não-vicinal e não-gêmeo: •

I – C – C – C – I + Zn álcool ZnI2+ H2C – CH2

1,2-dibromo-etano ciclo-propanoCiclo-Alcano

H2 C

H2

H2 H2

Tetra-haleto duplamente vicinal e duplamen- •te gêmeo:

H3C – C – C – CH3+ 2 Zn álcool2 ZnI2+ H3C – C C – CH3

butino-2Alcino

I I

I I

Reações radicadores

Tipos de Rupturas Fazendo uma breve recordação:

Para que uma reação química ocorra é necessá-rio que as ligações existentes nos reagentes sejam rompidas.

Essa ruptura ou cisão de ligação pode ocorrer de duas maneiras.

Cisão homolítica ou homólise.a)

Homólise vem do homo (por igual) e lise (que-bra); assim, significa quebra por igual.

Exemplo: `

H C H

H

H

H C + H

H

H

elétron desemparelhado

Na homólise, cada átomo resgata o elétron com o qual participava da ligação química.

Há formação de radicais livres, sem carga.

Cisão heterolítica ou heterólise.b)

Heterólise vem de heteros (desigual) e lise (que-bra), ou seja, quebra desigual.

Exemplo: `

C C + C-1

C1+

Na heterólise, o par de elétrons da ligação rompida fica com um dos átomos que adquire carga negativa. O outro átomo que perdeu o elétron adquire carga positiva.


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Classificação dos reagentes Considerando os tipos de rupturas, homolítica

e heterolítica, temos três tipos de reagentes:

C Radical livre: possui valência livre e não possui carga.

C1+ Eletrófilo (amigo de elétron): está carre-

gado positivamente.

1–C

Nucleófilo (amigo de núcleo): está carre-gado negativamente.

A substância orgânica que irá reagir com um desses reagentes é chamada de substrato.

Exemplo resolvido: `

A ruptura: CH4 CH3 + H está indicando:

Formação de íon.a)

Formação de eletrófilo.b)

Homólise.c)

Heterólise.d)

Formação de nucleófilo.e)

Solução: ` C

Pois a quebra ocorreu por igual, formando radicais livres.

Reações radicalares Observe no exemplo abaixo o funcionamento

de uma reação por radicais livres.

Substituição em alcanos

Exemplo: `

CH4 + C 2 Luz CH3C + HC

Etapas do processo:

Cisão homolítica. a)

C CLuz

C + C

Ataque de radical livre: (ocorre colisões efeti-b) vas, rompem-se ligações, formam-se novas).

H – C – H + – C

H

H

H – C + H3C –

Neutralização da alcoíla.c)

O metano transformou-se em metil (alcoíla ou al-quila) com elétron desemparelhado. Agora irá colidir com as moléculas de C 2 que a luz não quebrou:

H3C – + C – C H3C – C + C –

O átomo de cloro formado repete o ataque na etapa b.

Conclusão: na prática, o que houve mesmo foi uma substituição – troca de H por C . Cada substitui-ção gera um novo radical livre que em seguida ataca uma molécula do substrato.

Devido a esse caráter repetitivo, o mecanismo completo recebe o nome de substituição por radical livre em cadeia.

Este é o esquema em todos os alcanos.

A luz foi necessária apenas no começo, para romper as primeiras moléculas de cloro. Depois que o processo foi iniciado, é independente da luz, pois as próximas quebras são provocadas pela alcoíla.

Este esquema deve ser generalizado para qualquer alcano: substituição por radical livre em cadeia.

No caso de compostos orgânicos que possuam vários átomos de carbono na molécula, ocorrerá substituição no carbono cuja alcoíla correspondente for a mais estável.

Estabilidade da alcoíla

CH3

CH3

CH3C

H

CH3CH3C

H2

CH3C ou H3C

terciário > secundário > primário

A estabilidade da alcoíla mais ramificada é maior devido ao efeito repelente que os grupos – CH exercem. De certa maneira, “neutralizam” o elétron desemparelhado. A estabilidade do terciário é maior que a do secundário, que é maior que a do primário.

O que é mais estável tem maior probabilidade de se formar. Por isso, forma-se em maior porcentagem.

Halogenação de aromáticos alquilssubstituídos

Num aromático alquilssubstituído há hidrogênios tanto no radical alquila quanto no anel aromático.

Dependendo das condições, a substituição de um hidrogênio por um halogênio será realizada no radical alquil ou no anel aromático.

Tomemos como exemplo o tolueno (metilben-zeno) com cloro.

Halogenação no radical alquilaa)

Em presença de luz ( ) e o calor ( ), acontece cisão homolítica no halogênio, e um ataque de radical livre na cadeia lateral:


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CH3

+ C 2 HC +

H2C – C

tolueno cloreto de benzila

Mecanismo: substituição por radical livre em cadeia.

Halogenação no anel aromáticob)

Em baixa energia, e usando um ácido de Lewis para catalisar a reação – provocando por cisão he-terolítica o eletrófilo –, teremos um ataque eletrófilo no núcleo aromático.

CH3

+ C 2 HC +

CH3

Al C 2

C

CH3

C

e

tolueno 2 clorotolueno orto-clorotolueno

4 clorotolueno para-clorotolueno

Mecanismo: substituição eletrófila.

Reações de condensaçãoAo estudar os ésteres, já tivemos a oportunida-

de de analisar a esterificação, um exemplo de reação de condensação. Vamos equacionar um exemplo:

H3C – (CH2)8 – C + H3C – CH2 – OH

H3C – (CH2)8 – C + H2O

O

OH

O

OC2H5

ácido decanoico etanol

decanoato de etila

Repare que desse processo a partir de compos-tos com grupos funcionais diferentes obtém-se um composto de outra função, ao lado de água.

Reações de condensação são aquelas em que uma molécula pequena (H2O, NH, HC etc.) é eliminada a partir da união de duas moléculas orgânicas maiores, produzindo um composto orgânico.

Vamos ver apenas alguns casos:

Condensação envolvendo o grupo carbonilaa)

(aldeídos ou cetonas com aminos).

C = O + NH2 C = N

aldeído ou cetona aximas(aldoximo ou cetoximo)

Hidrólise de composto de Grignard.b)

R – Mg X + H2O R – M + Mg (OH)x

Hidrocarboneto

As reações de condensação são especialmen-1) te importantes na constituição de proteínas a partir de aminoácidos:

Ligação peptídica

Chamamos genericamente de peptídios a amidas resultante da reação de condensação en-tre os grupos carboxila e amina de dois ou mais aminoácidos.

N

H

N

H

CR’ CO

OH

H H

CR CO

OH+

NH2

HCR C

O

NH

C C

H

R’

O

OH+ H2O

ligação peptídica

O grupo – CONH, característico das amidas, constitui, no caso desses compostos, a ligação peptídica.

As proteínas são macromoléculas formadas à custa da condensação de aminoácidos, contendo 100 ou mais ligações peptídicas. Genericamente, numa proteína, temos:

H

H

N... C C N C C N C C C N C N C C ...

R1

O

H

H

R2

O

H

H

R3

O

H

H

R4

O

H

H

R5

O

As reações de condensação são importantes não só nesse tipo de processo como em outros, essenciais na química dos organismos vivos.

Qualquer uma das reações que envolvem um 2) composto de Grignard (seja com água ou com outro composto) corresponde a uma reação ácido base de Brönsted, em que a partir de um ácido mais forte obtém-se outro mais fraco (como vimos no capítulo 16). Nesse contexto você pode prever outras possibili-dades. Assim:


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HO – C – C – OH + 2H3C – MgI H2C – CH2 + 2CH4

H2 H2

IMgO OMgIetanodiol

ácido1 (mais forte) ácido2 (mais fraco)

A equação acima corresponde a um processo de determinação do número de OH na molécula de um álcool. Nesse caso, essa determinação é feita com base no volume de metano formado. O composto de Grig-nard usado é sempre um haleto de metilmagnésio.

(UFMG) Ácido fumárico e ácido maleico são ácidos di-1. carboxílicos com fórmula HOOC – CH = CH – COOH.

Esses dois ácidos são capazes de reagir com bromo dissolvido em tetracloreto de carbono. Obtém-se, nos dois casos, o mesmo produto.

Escreva a equação correspondente à reação com bromo e descreva completamente a evidência visual que caracteriza essa reação.

Cada molécula de ácido maleico desidrata-se à temperatura de 160ºC, convertendo-se pela perda de uma molécula de água em um derivado cíclico, C4H2O3, o anidrido maleico.

Não há um anidrido fumárico, mas, à temperatura acima de 230ºC, o ácido fumárico converte-se em ácido maleico, e esse intermediário cicliza-se em seguida, formando anidrido maleico. Com base nesses fatos, indique se o ácido fumárico corresponde ao isômero cis ou ao isômero trans. Descreva claramente seus raciocínios.

Solução: `

HOOC – C = C – COOH + Br2 HOOC – C – C – COOHH H H H

Br Br

A solução de Br2 em CC 4 descora quando a reação de adição à dupla ocorre.

O ácido que se desidrata é o cis (maleico) graças à pro-ximidade dos grupos carboxila que perdem água.

H CC

O

O H

CH C

O H

O

H2O +

H CC

O

CH C

O

O

anidrido maleicoácido maleico

(Unicamp) Quando vapores de etanol passam sobre 2. argila aquecida, que atua como catalisador, há produção de um hidrocarboneto insaturado gasoso e vapor d’água. Esse hidrocarboneto reage com bromo (Br) dando um único produto. Escreva as equações:

da reação de formação do hidrocarboneto, indican-a) do o nome deste.

da reação do hidrocarboneto com o bromo.b)

Solução: `

a)

H3C – CH2

OHcat.

H2C = CH2+ H2O

etileno

b)

H2C = CH2+ Br2

Br

H2C – CH2

Br

1,2-dibromoetano

(PUC-SP) O monocloroetano produz etileno e um processo 3. conhecido como de “eliminação” de HC . Relativamente a tais reações de “eliminação”, pede-se:

a equação da transformação sofrida pelo monoclo-a) roetano.

a explicação para o fato da reação de “eliminação” b) de uma molécula de HC , na substância 1,1,2-tri-cloroetano produzir dois isômeros.

Solução: `

a)

H2C – CH2

C–HC

H2C = CH2

etileno

H

(KOH/álcool)

b)

C – C – C – C

C–HC

C – C = C – C

H

(KOH/álcool)

H H H Hcis e trans

(UFRJ) A crise do petróleo fez ressurgir o interesse 4. pela produção de hidrocarbonetos a partir do álcool, que pode ser produzido por fonte de matéria-prima renovável. O etanol, por exemplo, no Brasil, é larga-mente produzido a partir da cana-de-açúcar.

Escreva a equação da reação utilizada para a) transformar etanol em eteno.


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Solução: `

H3C – C – C – CH3 + I2 Luz

HI +

H3C – C – C – CH3

I

CH3H2

2-iodo-2-metil-butano

2-iodo-3-metil-butano

H3C – C – C – CH3

H

CH3H

I

1-iodo-2-metilbutano

H2C – C – C – CH3

H

CH3H2

I

1-iodo-3-metilbutano

H3C – C – C – C– I

H

CH3H2

H2

H2CH3

H

Das quatro possibilidades, a que acontece em maior porcentagem é a 2 iodo 2 metil-butano, porque a substituição terá sido no carbono terciário, seguindo a sequência de estabilidade.

Terciário > Secundário > Primário.

Dê o mecanismo da reação do propano com bromo 5. na presença de luz. Indique o composto formado em maior quantidade.

Solução: `

H

Br

CH3C CH3

maior %

H2

CH3C C BrH2

menor %

H3C – C – CH3 + Br2 Luz

HBr + H2

O mecanismo é o de substituição por radical livre em cadeia.

A ação da luz provoca a cisão homolítica do bromo.a)

Br0 x Br Luz Br0 + Brx

O átomo de Br colide com a molécula de propano.b)

Há duas possibilidades de substituição

– no carbono primário

H2

CH3C C BrH2 1 bromo-propano

– e no carbono secundário

H

Br

CH3C CH3

2 bromo-propano

A ligação com o carbono secundário é mais estável c) que a ligação com o carbono primário. Será maior a porcentagem do composto mais estável: 2 bromo-propano.

Na reação do metil butano e iodo, quais os produtos 6. formados? Qual é o principal?

O eteno, produto dessa reação, pode ser utili-b) zado para a produção de diversos compostos orgânicos da cadeia petroquímica. Qual é o pro-duto da reação do eteno com o hidrogênio?

Solução: `

a)

CH3 – CH2– OHH2SO4 CH2 = CH2

b)

CH2 = CH2

H2 CH3 – CH3cat.etano

O acaso e o polietilenoA história do polietileno iniciou-se em 1932, em Northwich, na divisão de álcalis da Imperial Chemicals Industries, quando químicos ingleses realizaram estudos a respeito dos efeitos de altas pressões sobre reações químicas. Cerca de cinquenta reações foram experimentadas em 1932 e 1933, e os resultados foram todos decepcionantes (nenhum produto interessante ou valioso foi criado). Entre esses “fracassos” estava a reação de etileno e benzaldeído, que foi tentada em março de 1933, à temperatura de 170ºC, usando-se uma pressão de etileno muito alta: 1 400 atmosferas. No final do experimento, as paredes do recipiente estavam cobertas com uma camada fina de um “sódio branco e ceráceo”, segundo as anotações do autor do


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(Elite) Dê o produto das reações abaixo:1.

Ha) 3C – CH2 – OH H2SO4

170oC

2 Hb) 3C – OH H2SO4

140oC

H3C – CH – CH2 — OH H2SO4

140oC

CH3

c)

(Elite) O que é esperado da desidratação intermolecular 2. do 1-propanol?

(Elite) Tratando-se de desidratação intramolecular, qual 3. será o produto da desidratação de 2–propanol?

(Elite) Obtém-se como produto principal da desidratação 4. intermolecular de álcoois:

alcanos.a)

alquenos.b)

alquinos.c)

experimento. O sólido foi reconhecido como um polímero de etileno, mas ao se repetir o experimento usando como reagente somente o etileno, o sólido formado se decompôs com grande violência.

O trabalho envolvendo altas pressões foi interrompido até que os pesquisadores pudessem projetar e construir um equipamento melhor. Em dezembro de 1935, foram realizados outros experimentos com o etileno, utilizando-se aparelhagem aperfeiçoada. Quando a temperatura de 180ºC foi alcançada, a pressão caiu e mais etileno foi levado à câmara de reação. Ao abrir o pequeno recipiente da reação, eles encontraram um total de oito gramas de um produto branco pulverizado. Concluíram, então, que a polimerização do etileno gasoso para a forma sólida polimérica não poderia ser a única causa da queda de pressão observada e suspeitaram da existência de um vazamento em uma das juntas da aparelhagem.

O acaso teve um papel importante, consumindo alguns meses de trabalho intensivo da equipe de pesquisa para elucidar por que o vazamento foi útil.

O sucesso do experimento foi causado pela adição de novas porções de etileno no recipiente da reação, para repor o que havia vazado. Por acaso, esse etileno continha aproximadamente a quantidade certa de oxigênio indispensável para catalisar o prosseguimento da reação de polimerização.

(ROBERTS, Royston M. Descobertas Acidentais em Ciências.

2. ed. Campinas: Papirus, 1995. Adaptado.)

cetonas.d)

éteres.e)

(UERJ) O ácido benzoico, ou ácido fenil metanoico, é 5. um composto orgânico muito empregado como con-servante de alimentos, pois impede o crescimento de micro-organismos.

X [O] Y [O] ácido benzoico NaOH Z

Considere a sequência de reações a acima:

Este ácido pode ser obtido por meio da oxidação do composto orgânico oxigenado X, cujo oxidante é representado por [O], passando por uma etapa intermediária que forma o composto Y.

Entretanto, em algumas aplicações, dá-se preferência a um derivado do ácido benzoico – composto Z – , obtido através de sua reação com o hidróxido de sódio em solução aquosa, por apresentar maior solubilidade em água e não interferir na coloração do alimento.

Nomeie os compostos Y e Z e escreva as fórmulas estruturais do ácido benzoico e do composto X.

(Elite) Escreva a equação química correspondente à 6. reação de 1 – buteno com:

água.a)

HCb) .

(Elite) Nas reações de eliminação de H7. 2O em álcoois, ou HX em haletos orgânicos, é comum a formação de mistura de alquenos, na qual o produto principal cor-responde à saída de um hidrogênio do carbono menos hidrogenado.

Complete as equações químicas, indicando o produto principal:

Ha) 3C — CH2 = CHOH — CH ácido alceno l + alceno II

2–cloro–butano b) H2SO4

140oC alceno I + alceno II

(UFRJ) O antigo processo de obtenção de carbureto de 8. cálcio (CaC2) a partir de carvão e calcário representa, até hoje, uma importante alternativa para a obtenção de intermediários químicos estratégicos. O carbureto pode reagir facilmente com a água, produzindo o etino (acetileno) e uma base forte. O acetileno, por sua vez, é matéria-prima fundamental para a síntese de muitos produtos químicos. Um bom exemplo é a síntese do benzeno por trimerização do acetileno.

Com base nas informações dadas, escreva as equa-a) ções das reações do carbureto de cálcio com água e da trimerização do acetileno.

A hidratação do acetileno fornece etanal, que pode b) sofrer oxidação ou redução, como mostra o esque-ma simplificado a seguir:


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Se X e Y são compostos orgânicos oxigenados, escreva a fórmula estrutural e dê o nome do composto orgânico Z, resultante da reação de X com Y.

(UFF) Dada a estrutura:9.

.

Seu nome correto é:

2, 2, 3, 4-tetrametilpentano.a)

2, 2, 3, 4-tetrametilhexano.b)

2-etil-3, 4, 4-trimetilpentano.c)

3, 4, 5, 5-tetrametilhexano.d)

2, 2, 3-trimetilpentano.e)

Complete a reação:10.

A reação da 2 – pentanona com o cloreto de isopropil 11. magnésio produz:

4 ,5-dimetil-3-hexanol.a)

2-isopropil-2-hexanona.b)

2, 3-dimetil-3-hexanol.c)

2, 3-dietil-4-hexanal.d)

Dê o produto das reações:12.

Ha) 3C – CH2 – CH3 + C luz

b)

+ HNO3 H2SO4

c)

(PUC–Rio) A respeito das equações químicas abaixo, 13. representadas por equações químicas incompletas, a única afirmação inteiramente correta é:

CI. 2H4(g) + O2(g)

CII. 2H5OH( ) + Na(s)

HIII. 3C – COOH + KOH

I é a reação de adição; II e III são reações de subs-a) tituição.

COb) 2 pode ser um dos produtos da reação I e não há reação nos casos II e III.

COc) 2 e NaOH podem ser produtos das reações I e II, respectivamente e não há reação no caso III.

COd) 2 e H2O podem ser produtos das reações I e II, respectivamente, e não há reação no caso III.

COe) 2, H2 e H2O podem ser produtos das reações I, II e III, respectivamente.

Equacione as reações:14.

Cloração do propeno a) →

b)

+ H2SO4

c)

H2C – CH2 – CH + CH3

OH

cat

170oC

HBr na presença de peróxido + 1 – buteno d)

(UFRJ) Um determinado alceno, por hidrogenação 15. catalítica, produz o 2, 3 – dimetil pentano.

Apresente o nome e a fórmula estrutural deste al-a) ceno sabendo que o mesmo possui isomeria geo-métrica (cis – trans).

Escreva a fórmula estrutural de um isômero de po-b) sição do 2, 3 – dimetil pentano que apresenta um carbono quaternário.


Ha) 2C = CH – CH3 + HBr H2O2

b)

+ C luz

c)

H3C – C – CH3 + HCN + HCN

O


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(Unirio) Os detergentes biodegradáveis se diferenciam 17. dos detergentes não-biodegradáveis pela natureza da cadeia hidrocarbônica R presente. Em ambos os produtos, o tamanho médio da cadeia é de 12 átomos de carbono, porém, enquanto os detergentes biode-gradáveis possuem cadeia linear, os detergentes não-biodegradáveis apresentam cadeias ramificadas.

Assinale a opção cujo composto tem o mesmo tipo de cadeia presente em um detergente não-biodegradável:

dodecano.a)

butano.b)

etano.c)

benzeno.d)

2, 4, 6-trimetil-nonano.e)

(Elite) Das alternativas a seguir, a que contém somente 18. grupos orientadores meta é:

NOa) 2, C , Br

CHb) 3, NO2, COOH

CHO, NHc) 2, CH3

SOd) 3H, NO2, COOH

CHe) 3, C , NH2

(Elite) A reação química:19.

2 CH3 – CH2 – C + 2 Na éter

anidro H3C(CH2)2CH3 + 2 NaC

É uma reação de:

adição.a)

degradação.b)

substituição.c)

eliminação.d)

síntese.e)

(Cesgranrio) Considere as afirmativas abaixo:1.

A reação de um álcool terciário com HCI. / ZnC 2 processa-se imediatamente.

A desidratação intermolecular que ocorre entre II. duas moléculas de etanol a 140°C, em presença de H2SO4 gera buteno – 2.

Não ocorre oxidação do III. O

em presença de KMnO4 em meio sulfúrico.

Assinale a(s) afirmativa(s) incorreta(s):

apenas I.a)

apenas I e II.b)

apenas II.c)

apenas I e III.d)

apenas III.e)

(Cesgranrio) Utilizando reações adequadas, de mesmo 2. rendimento, e reagentes convenientes, a mesma massa de álcool etílico produz a maior massa de:

eteno.a)

aldeído acético.b)

ácido acético.c)

éter etílico.d)

etanoe)

(Elite) Qual o produto da desidratação intermolecular do 2 – 3. propanol?

(Elite) O teste de Bayer para alcenos consiste na reação 4. da amostra de uma solução diluída e neutra de KMnO4, a frio:

alceno H2SO4

frio, dil diol

Veja um exemplo:

H2C = CH2 teste de

Bayer H2COH-CH2OH

A solução de permanganato de potássio perde sua cor característica e há formação de um precipitado castanho de MnO2.

Demonstre que esse teste corresponde a um pro-a) cesso de oxirredução.

Qual é o agente oxidante?b)

(Elite) Os álcoois podem sofrer dois tipos de eliminação 5. de água: inter e intramolecular.

A 140°C, na presença de Ha) 2SO4 concentrado, o ál-cool etílico sofre desidratação intermolecular. Isso se constitui no processo industrial de produção de um importante solvente. Qual a equação química dessa reação?

Observe a sequência:b)

álcool etílico H2SO4 (conc.)

180oC A

A + HC → B

B + Mg → cloreto de etilmagnésio

Quais são os compostos A e B?


10 EM

_V_Q

UI_

037

Observe as fórmulas, dadas a seguir, de quatro subs-10. tâncias químicas

CH3 – O – CH3 CH3CH2COCH3

CH3CHO CH3COOCH3

Na ordem de cima para baixo, essas substâncias pertencem, respectivamente, às funções orgânicas:

éter, aldeído, cetona e éster.a)

éter, aldeído, éster e cetona.b)

éter, álcool, cetona e éster.c)

éster, ácido carboxílico, éter e cetona.d)

éster, álcool, éter e cetona.e)

O aspartame, cuja fórmula estrutural é apresentada 11. abaixo, é um dipeptídeo que possui a propriedade de ser 160 vezes mais doce que a sacarose, sendo por esse motivo utilizado como adoçante artificial.

Como se denominam as unidades constituintes de a) um peptídeo?

Baseado na fórmula estrutural do aspartame, es-b) creva as fórmulas estruturais das unidades que o compõem.

Considere a experiência esquematizada a seguir, na 12. qual se coloca etileno (eteno) em um tubo de ensaio e adiciona-se a ele um pouco de cloro gasoso.

Observou-se uma diminuição do volume da mistura, o que é evidenciado pelo aumento do nível da água dentro do tubo.

Verificou-se também a condensação de um líquido oleoso nas paredes internas do tubo de ensaio. Uma análise desse líquido revelou que se trata de uma substância cuja fórmula molecular é C2H4Cl2.

Explique por que o nível da água subiu.a)

Equacione a reação envolvida.b)

Escreva o nome, de acordo com as regras da IU-c) PAC, da substância que se condensou nas paredes internas do tubo.

(Elite) Os álcoois podem ser obtidos pela reação de 6. aldeídos ou cetonas com compostos de Grignard e posterior hidrólise. Complete as reações:

metanal + Ha) 3C – MgC H2O

etanal + Hb) 3C – MgC H2O

propanona + Hc) 3C – MgC H2O

(Elite) O ácido fórmico, sendo o ácido carboxílico mais 7. simples, é representado pela fórmula molecular:

HCOa) 2

Hb) 2CO

Hc) 2CO2

Hd) 3CO

He) 3CO2

(Cesgranrio) Assinale a opção que contém a fórmula de 8. um composto que pode formar pontes de hidrogênio:

CHa) 3CH2COONa

CHb) 3CH2OCH2CH3

CHc) 2CHCH2CH3

CHd) 3CH2CH3

CHe) 3CH2OH

Relacione os tipos de substâncias orgânicas da coluna da es-9. querda com os compostos orgânicos na coluna da direita:

1. aldeído ( )

2. álcool ( )

3. ácido carboxílico ( )

4. éter ( )

5. cetona ( )

A sequência correta, de cima para baixo, é:

5, 3, 4, 1, 2a)

1, 5, 2, 4, 3b)

4, 5, 1, 2, 3c)

1, 2, 5, 3, 4d)

5, 3, 2, 4, 1e)


11EM

_V_Q

UI_

037

(UFRJ) Os haletos orgânicos sofrem diversas reações 13. de substituição como por exemplo, com o hidróxido de sódio em solução aquosa:

O composto A, por sua vez, sofre oxidação em presença de permanganato de potássio em meio ácido.

A KMnO4

H+ B onde B é o produto orgânico formado.

Qual o nome do composto A?a)

Qual a função química do composto B?b)

(Unirio) As reações de substituição do tolueno com ha-14. logênios podem gerar diferentes produtos, dependendo das condições em que ocorrem. No caso em que esta substituição é realizada com aquecimento e na presença de luz, o produto orgânico formado é:

a)

b)

c)

d)


CHa) 3COONa + NaOH CaO

2 CHb) 3 – CH2C + óxido de prata (à seco)

CHc) 3 – CH2 – CO – CH3 + HCN hidrólise

CHd) 3CH2C + NH3

(UERJ) Observe a sequência reacional abaixo:16.

I.

II.

As reações I e II estão classificadas de modo correto respectivamente em:

substituição eletrofílica e substituição eletrofílica.a)

substituição eletrofílica e substituição nucleofílica.b)

substituição nucleofílica e substituição eletrofílica.c)

substituição eletrofílica e substituição via radical livre.d)

substituição nucleofílica e substituição via radical livre.e)

(UFF) Quando o ciclohexanol é tratado com H17. 2SO4 e aquecimento, há produção de um hidrocarboneto. Este hidrocarboneto reage com o ácido bromídrico, formando um único produto.

Represente as equações químicas de ambas as re-a) ações.

Dê o nome (IUPAC) dos produtos formados em b) ambas as reações.

(Unirio) Considere a equação abaixo, que corresponde 18. à reação do éter fenil etílico com HBr.

Os produtos de reação são:

a)

b)

c)

d)


12 EM

_V_Q

UI_

037

e)

(UFF) O produto da reação entre as substâncias ace-19. taldeído, CH3CHO e o cloreto de isopropil magnésio, (CH3)2CHMgCl, após neutralização, é:

2 – metil – 2 – butanol.a)

3 – metil – 2 – butanol.b)

1 – butanol.c)

2 – pentanol.d)

1 – pentanol.e)

(PUC) Da reação do sódio metálico com uma mistura 20. de iodo metano e iodo etano, obtém-se:

propano.a)

etano.b)

butano.c)

etano + propano.d)

etano + propano + butano.e)

(UFRJ) Observe a sequência reacional abaixo, onde X e 21. Y são os principais produtos orgânicos formados:

2 – metil – 1 – buteno I. HC X

X II. NaOH

aquoso Y

Classifique a reação II quanto ao mecanismo e o a) tipo de reagente.

Escreva as fórmulas estruturais planas de X e Y.b)

(UFF) Substâncias que contém o grupo funcional car-22. bonila podendo ser obtidas a partir da reação:

hidratação de alcenos.a)

hidratação de alcinos.b)

hidrólise de éteres.c)

desidratação de álcoois.d)

hidratação de alcanos.e)

(UERJ) Os ferormônios são substâncias secretadas 23. por animais para atrair outro animal da mesma espécie, marcar trilhas, advertir de perigo etc. nas abelhas, o ferormônio de defesa da colmeia é a 2 – heptanona. Essa substância pode ser sintetizada pela sequência reacional abaixo:

2 – bromo heptano a) NaOH

H2O [O] X2 – heptanona.

Escreva as fórmulas estruturais planas e as nomencla-b) turas, de acordo com a IUPAC, para a substância X.

um isômero plano de posição de 2 – heptanona.c)

(UFRJ) As reações a seguir são exemplos de reações de 24. substituição em derivados de ácido carboxílico:

A B

I.

II.

Identifique, na reação I, as funções orgânicas dos a) compostos (A) e (B).

Escreva o nome do composto (C) da reação II.b)


13EM

_V_Q

UI_

037

1.

Ha) 2C = CH2 + H2O

Hb) 3C – O – CH3 + H2O

c)

A desidratação intermolecular ocorre a 140°, em meio 2. ácido, gerando éter.

OH + H2SO4

140o

O + H2O

A desidratação intramolecular dá-se a temperatura de 3. 170°, também em meio ácido, gerando alqueno.

E4.

Desidratação intermolecular.

Y = fenil metanal5.

Z = benzoato de sódio

Ácido benzoico ⇒ .

X =

6.

Ha) 2C = CH – CH2 – CH3 + H2O

2–butanol

Hb) 2C = CH – CH2 – CH3 + HC

2–cloro–butano

7.

Ha) 3C – CH = CH – CH3 + H2C = CH – CH2 – CH3

Hb) 3C – CH = CH – CH3 + H2C = CH – CH2 – CH3


14 EM

_V_Q

UI_

037

8.

CaCa) 2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2

3 C2H2 cat C6H6

b)

X + Y Z

c)

B9.

Pois apresenta os radicais mais simples e menor numeração na cadeia carbônica.

A 10. ⇒

B ⇒

C11.

12.

Ha) 3C – CH2 – CH2C + HC

b)

+ H2O

Hc) 3C – COO – CH3+ H2O

E13.

CI. 2H4 + 3 O2 → 2 CO2 + 2 H2O

CII. 2H5OH + Na → C2H5ONa + 1

2 H2

CHIII. 3 – COOH + KOH → CH3 – COOK + H2O

14.

Ha) 3C – CH = CH2 + Cl2 →

b)

Hc) 3C – CH = CH – CH3 + H2O

Hd) 3C – CH2 – CH = CH2 + HBr H2O2 Br

15.

a)

b)

16.

Ha) 3C – CH2 – CH2Br

b)

c)

OH

N

E17.

Pois é o único hidrocarboneto de cadeia ramificada.

D18.

São desativantes do anel.

C19.

Substituição nucleofílica.


15EM

_V_Q

UI_

037

C1.

C2.

Trata-se de oxidação de álcool a ácido.

3.

4.

O NOX do carbono se altera.a)

O KMnOb) 4.

5.

Ha) 3C – CH2 – OH + HO – CH2 – CH3 H2SO4

H3C – CH2 – O – CH2 – CH3 + H2O

A b) → eteno

B → cloreto de etila

6.

a)

b)

c)

C7.

E8.

Pois a hidroxila (–OH) faz pontes de hidrogênio.

E9.

A10.

11. amino – ácido.a)

12. Porque o gás etileno sofreu reação química, quando a) a ele foi adicionado o cloro, logo, diminui o volume

que ocupava no recipiente, aumentando o nível de água no tubo.

b) (líquido)

1, 2–dicloro etano.c)

13.

2–butanol.a)

cetona.b)

D14.

15.

Naa) 2CO3 + CH4

Hb) 3C – CH2 – O – CH2 – CH3 + 2 AgC

c)

Hd) 3C – CH2 – NH2 + HC

D16.

A C 3 é reagente eletrófilo.

Luz indica radical livre.

17.

a)

B18.

B19.

Reagentes de Grignard.

E20.

21.

Substituição nucleofílica.a)

X b) →

Y c) →


16 EM

_V_Q

UI_

037

B22.

Substituição nucleofílica.

23.

a) ⇒ 2–heptanol

b) ⇒ 3–heptanona

24.

A – haleto de acilaa)

B – amida.

ácido propanoico.b)


quÍmica...de preparação de alcenos, alcinos etc. nestes pro-cessos observa-se a saída de dois ou...

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