QUÍMICA PRÉ-VESTIBULAR LIVRO DO PROFESSOR Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br © 2006-2008 – IESDE Brasil S.A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais. 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 Disciplinas Autores Língua Portuguesa Literatura Matemática Física Química Biologia História Geografia Francis Madeira da S. Sales Márcio F. Santiago Calixto Rita de Fátima Bezerra Fábio D’Ávila Danton Pedro dos Santos Feres Fares Haroldo Costa Silva Filho Jayme Andrade Neto Renato Caldas Madeira Rodrigo Piracicaba Costa Cleber Ribeiro Marco Antonio Noronha Vitor M. Saquette Edson Costa P. da Cruz Fernanda Barbosa Fernando Pimentel Hélio Apostolo Rogério Fernandes Jefferson dos Santos da Silva Marcelo Piccinini Rafael F. de Menezes Rogério de Sousa Gonçalves Vanessa Silva Duarte A. R. Vieira Enilson F. Venâncio Felipe Silveira de Souza Fernando Mousquer Produção Projeto e Desenvolvimento Pedagógico Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br Introdução à Química Orgânica Passam a ser chamados de elementos organógenos os quatro elementos que fundamentam praticamente todos os compostos orgânicos: C, H, O, N. Histórico Em torno de 1777, Torbem O. Bergnam propõe a 1.ª separação entre Química Inorgânica e Orgânica, sendo que: Química Inorgânica estudaria os compostos que vinham dos minerais. Química Orgânica estudaria os compostos formados de organismos vivos. Em 1808, J. Berzelius formula a teoria da força vital (na qual os compostos precisariam de uma força maior para serem produzidos). Em 1828, Friedrich Wöhler consegue sintetizar um composto orgânico (a ureia) em laboratório, a partir do aquecimento do cianato de amômio (subst. inorgânica). Sabe-se porém que, em menor quantidade de composto, os elementos S, P, e os halogênios também participam dos compostos orgânicos. Postulados de Kekulé Sabemos que, em torno de 1860, F. Kekulé, A. Couber, A. Betherou, que trabalhavam de forma independente, lançam os três postulados que constituem as bases fundamentais da Química Orgânica. 1.o postulado: O carbono é tetravalente forma sempre 4 ligações covalentes. `` Exemplo: CH4 (metano) H C H H H EM_V_QUI_027 Logo, um novo passo foi dado para que se evoluísse o conceito de Química Orgânica (em 1860), que passa a ser a parte da Química que estuda os compostos de carbono. H H H Fórmula eletrônica C Fórmula estrutural plana 2.º postulado: As quatro ligações simples (ou valências) são iguais entre si. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 1 O carbono forma ligações simples, dupla ou tripla. O carbono apresenta um caráter anfótero, pois se liga tanto a elementos eletropositivos, como a elementos eletronegativos. As ligações feitas entre átomos de carbono e entre carbono e um outro elemento podem ser de um dos tipos abaixo. Classificação de carbonos e ligações Ligação sigma ( ) e ligações pi ( ) Lembre-se de que as ligações covalentes se fazem pela interpenetração de orbitais atômicos e podem ser: Ligações Sigma ( ) Se a interpenetração é frontal, segundo um mesmo eixo. É uma ligação forte e difícil de ser rompida: 3.º postulado: O carbono pode formar cadeias Entende-se por cadeias carbônicas a formação de ligações químicas sucessivas com outros átomos de carbono. Ex: σs-p σp-p 2 EM_V_QUI_027 Ligação (pi) ( ) quando a interpretação das orbitais é lateral, ou seja, ocorre segundo eixos paralelos, a ligação é fraca e ocorre entre orbitais do tipo p. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br π Carbono terciário outros carbonos. `` aquele que se liga a 3 Exemplo: Tipos de carbonos Podemos classificar um átomo de carbono numa cadeia em função do número de átomos de carbono que se ligam (diretamente) a ele. Carbono primário aquele que está ligado, no máximo, a um outro átomo de Carbono. `` Exemplo: Carbono quaternário 4 carbonos. `` Carbono secundário outros carbonos. Exemplo: Exemplo: aquele que se liga a 2 Carbono Assimétrico ou Quiral quando um átomo de carbono se liga a 4 radicais diferentes. EM_V_QUI_027 `` aquele que se liga a Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 3 Classificação de cadeias Quadro geral `` Exemplo: HC – CH – CH Ressonância é a deslocação constante dos elétrons que constituem as ligações do tipo em uma molécula. Fechada ou cíclica ou alicíclica As que não possuem extremidades, formando um ou mais ciclos (sem anel benzênico). `` Exemplo: Aberta ou alifática 4 As que apresentam, pelo menos, 2 extremidades e nenhum ciclo ou anel. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 Quanto ao tipo de cadeia Aromáticas Cadeia ramificada As que apresentam um ou mais núcleos benzênicos. As que apresentam pelo menos um átomo de carbono terciário e/ou quaternário. `` Exemplo: Quanto à saturação (quanto ao tipo de ligação) Cadeia saturada , aromático ou benzênico As que apresentam apenas ligações simples entre os átomos do carbono. `` Exemplo: CH – CH – CH `` Exemplo: Cadeia insaturada As que apresentam pelo menos uma dupla ou tripla ligação entre átomos de carbonos. Quanto à disposição dos átomos `` Exemplo: CH = CH – CH Cadeia normal As que possuem apenas carbonos primários e secundários. `` Exemplo: EM_V_QUI_027 CH – CH – CH – CH Quanto à natureza dos elementos Cadeia homogênea Quando, entre átomos de carbono, só se apresentam carbonos. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 5 `` Exemplo: CH – CH – CH – CH Portanto, observamos que o carbono pode sofrer 3 tipos de hibridização: sp3 sp2 sp Quadro comparativo Hibridação no carbono Cadeia heterogênea Quando entre átomos de carbono, encontramos átomos de outros elementos. `` Tipo de hibridação Distribuição Os orbitais ligantes Exemplo: Ângulo entre as ligações σ adjacentes ao carbono 1 sp3 Cadeias aromáticas 1 1 1 109º 28’ 4 orbitais híbridos sp3 1 Mononucleadas 1 1 Quando na sua estrutura, temos um único núcleo benzênico. `` sp2 120º 3 orbitais híbridos sp2 1 orbital p puro Exemplo: sp Polinucleada 180º 2 orbitais híbridos sp 2 orbitais p puros Quando a sua estrutura apresenta mais de um núcleo benzênico. `` 1 Exemplo: sp 180º 2 orbitais híbridos sp 2 orbitais p puros 6 Ocorre uma fusão de orbitais, gerando uma maior estabilidade e possibilidade de fazer as ligações necessárias. Como se observa o carbono (z = 6). `` Exemplo: CH — CH — CH todos os carbonos são sp3 CH = CH todos os carbonos são sp2 CH CH todos os carbonos são sp Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 Hibridação (ou hibridização) d) Tipos de ligações entre átomos. (1) ligação simples entre um carbono sp2 e o H(s) ligação simples (2) entre um carbono sp 2 e outro sp3 (3) ligação simples entre um carbono sp e o oxigênio (p) `` Como no texto fala-se em uma cadeia aromática de hidrocarboneto, a única opção é a Letra d. 2. (Fuvest) Em 11 de junho de 1996, véspera do Dia dos Namorados, um vazamento de gás liquefeito de petróleo (GLP), cujos principais componentes são o propano, o butano e o isobutano, causou a explosão do shopping Osasco Plaza, em São Paulo. Um empregado da segurança do shopping informou que haviam sido registradas 180 queixas de clientes sobre “cheiro de gás” nos últimos três meses. Nenhuma providência foi tomada. Os registros da época contabilizaram 39 mortes. Quinze eram adolescentes entre 13 e 20 anos. Há também os que sobreviveram; porém, mutilados. Classifique os carbonos dos compostos mencionados no texto, cujas fórmulas estão esquematizadas a seguir, em primários, secundários, terciários e quaternários. 1. (UERJ -1.ª Fase) Além do impacto ambiental agudo advindo do derramamento de grandes quantidades de óleo em ambientes aquáticos, existem problemas a longo prazo associados à presença, no óleo, de algumas substâncias como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, mutagênicos e potencialmente carcinogênicos. Essas substâncias são muito estáveis no ambiente e podem ser encontradas por longo tempo no sedimento do fundo, porque gotículas de óleo, após adsorção por material particulado em suspensão na água, sofrem processo de decantação. Um agente mutagênico, com as características estruturais citadas no texto, apresenta a seguinte fórmula: a) Solução: `` Solução: b) EM_V_QUI_027 c) 3. (UFF) Na fabricação de tecidos de algodão, a adição de compostos do tipo N-haloamina confere a eles propriedades biocidas, matando até bactérias que produzem mau cheiro. O grande responsável por tal efeito é o cloro presente nesses compostos. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 7 H O CH CH Indique quantos átomos de carbono há em uma molécula de heme. N CH N CH C A cadeia carbônica da N-haloamina acima representada pode ser classificada como: a) homogêna, saturada, normal. b) heterogênea, insaturada, normal. c) heterogênea, saturada, ramificada. `` O heme é um composto quelado, em que o ferro se encontra ligado à parte orgânica, por meio de ligações iônicas deslocalizadas (entre o Fe e os N). d) homogênea, insaturada, ramificada. `` Solução: Como os extremos se encontram (fechado), por apresentar em lig. simples (saturado), por possuir heteroátomos (heterogênea) e os radicais “metil” caracterizam: (ramificado) Letra c. Solução: Esta molécula apresenta 34 átomos de carbono. 5. O ácido barbitúrico é uma substância com características hipnóticas e apresenta a seguinte fórmula estrutural: II CH 4. Alguns estudos da história da Química defendem a ideia de que a Química não se originou da Alquimia, mas surgiu como um movimento diferenciado, a partir do século XVII, com Robert Boyle e seus estudos de base mecanicista (doutrina que nega qualquer explicação mágica para os fenômenos naturais). b) Indique o tipo de ligação sigma que une os carbonos aos nitrogênios presentes na molécula. `` Solução: a) O carbono I sofre hibridização sp2 e o carbono II sp3. b)Os átomos de Nitrogênio se unem aos carbonos por meio de ligação sigma do tipo sp3 – sp2. 6. (UERJ) A testosterona, um dos principais hormônios sexuais masculinos, possui fórmula estrutural plana: Determine: a) o número de átomos de carbono sp3, classificados como terciários, de sua molécula. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 8 Dentre os vários argumentos que justificam essa tese, podemos citar as razões que Paracelsus, um famoso alquimista, apresentava para justificar por que se deveria dar ferro a um anêmico: “O ferro é uma substância dedicada a Marte; este por ser deus da guerra é também deus do sangue e como problemas de sangue curam-se com sangue, nada melhor do que dar ferro ao doente.” (retirado do livro Parcelsus, Magic into Science, de H. Pachter). A hemoglobina é uma proteína conjugada encontrada no sangue. Proteínas conjugadas são aquelas que contêm um componente químico (também denominado grupo prostético) adicionado ao aminoácido. Esse grupo prostético, no caso da hemoglobina, é o heme, cuja fórmula está esquematizada a seguir. O heme, que contém um cátion Fe2+ ou Fe3+ é responsável pelo transporte de oxigênio das hemácias. a) Qual é a hibridização dos carbonos I e II? b) sua fórmula molecular. `` `` Solução: Sofrem hibridização a) A testosterona possui 3 carbonos sp3 (terciários). sp3 ⇒ 18 carbonos b)A fórmula molecular é: C19 H28 O2. sp2 ⇒ 12 carbonos 7. Num desses folhetos de propaganda de produtos “naturais” (sem comprovação científica), encontramos uma informação interessante sobre o esqualo, uma espécie de tubarão. Um dos trechos dessa propaganda diz: “O que tem atraído a atenção dos cientistas de todo o mundo no estudo desses esqualos é seu modo de vida, pois habitam uma profundidade entre 300m e 1 000m, onde a pressão equivale a várias toneladas, a claridade é inexistente e o oxigênio é rarefeito. Mesmo assim, esses esqualos conseguem sobreviver produzindo o seu próprio oxigênio. O segredo dessa vitalidade está no fígado do esqualo, cujo tamanho corresponde a 25% de sua massa e de onde é extraído o óleo denominado esqualeno”... “O cientista Ryosuke Yokota afirma que a reação do esqualeno com a água produz oxigênio: C30H50 + 6 H2O H 3C H2 C H2 C EM_V_QUI_027 H 2C H C H 3C C 1. Indique a fórmula do composto orgânico formado por 9 carbonos e 20 hidrogênios, e que possui 2 carbonos terciários e 1 carbono quaternário. Classifique a cadeia carbônica desse composto. 2. (Elite) Complete com hidrogênios as ligações que estão faltando nos átomos dos compostos abaixo: a) C H2 C H C C H H 2C CH 3 H 3 C C C CH 2 C C C H CH 3 H 2 C C H2 C CH 3 H 2 C H2 O C C C CH 3 CH 3 C C O N b) C Η–C–C=C–C≡C–C–S C c) C O C C H C C C C30H62 + 3 O2” O fabricante ainda afirma que tomando as cápsulas de tal produto há produção de oxigênio no organismo, decorrendo uma série de benefícios à saúde e à estética, como o rejuvenescimento. Sem entrar na discussão sobre a veracidade dessas informações, podemos afirmar que o esqualeno é uma substância química da classe dos terpenos da qual fazem parte desde o constituinte básico da borracha (isopreno) até a vitamina A. Observe a fórmula do esqualeno esquematizada a seguir e indique o número de carbonos que sofrem hibridização sp3 e hibridização sp2. H Solução: C C C C O C N 3. (PUC-Rio) Quantas ligações π total, existem no composto representado pela fórmula abaixo? H HΗ – C ≡ C – C = C = C – C ≡ C – H H H C–C–C H H H H H a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 4. Algumas controvérsias ainda existem quanto à relação entre a presença de gorduras na dieta alimentar e a incidência de doenças cardíacas. O gráfico a seguir mostra resultados de uma pesquisa recente, na qual estes fatores foram comparados em duas populações Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 9 com dietas tradicionalmente diferentes. 38% Porcentagem média de calorias derivadas de gorduras na dieta tradicional. 3 000 200 População leste da Finlândia Ilha de Creta fonte de gordura alimentar manteiga leite azeite de oliva vegetais Incidência de doenças coronarianas em 10 mil homens durante período de 10 anos. (WILLET, W.C.; STAMPER, M. J. As novas bases da pirâmide alimentar. São Paulo: Scientific American Brasil, 2003. Adaptado.) Os resultados da pesquisa apoiam a ideia de que a dieta adequada para a prevenção de doenças coronarianas deve, preferencialmente, conter gorduras ricas em ácidos graxos de cadeia do tipo: a) saturada. CH3 = 40% O H3C N O= N cafeína N N CH3 7. (Cesgranrio) A prednisona é uma glicocorticoide sintética de potente ação antirreumática, anti-inflamatória e antialérgica, cujo uso, como de qualquer outro derivado da cortisona, requer uma série de precauções em função dos efeitos colaterais que pode causar. Os pacientes submetidos a esse tratamento devem ser periodicamente monitorados, e a relação entre o benefício e reações adversas deve ser um fator preponderante na sua indicação. CH2OH b) alicíclica. c) ramificada. H3C d) insaturada. C=O OH O= 5. (UERJ) “O Ministério da saúde adverte: fumar pode causar câncer de pulmão”. Um dos responsáveis por esse mal causado pelo cigarro é o alcatrão, que corresponde a uma mistura de substâncias aromáticas entre elas benzeno, naftaleno e antraceno. βενζενοbenzeno naflaleno H3C O= Com base na fórmula estrutural apresentada anteriormente, qual o número de átomos de carbono terciários que ocorrem em cada molécula da prednisona? a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 As fórmulas moleculares dos três hidrocarbonetos citados são, respectivamente: a) C6H12 , C12H12 , C18H20 b) C6H12 , C12H10 , C18H18 c) C6H12 , C10H10 , C14H14 d) C6H6 , C10H8 , C14H 6. A cafeína é uma substância presente nas sementes de café e nas folhas de chá. Ela age, quando ingerida, sobre o sistema nervoso deixando a pessoa mais “alerta”. Sua fórmula estrutural é dada a seguir. Quantos átomos de hidrogênio estão presentes numa molécula de cafeína? 10 e) 7 8. (UERJ) Além do impacto ambiental agudo advindo do derramamento de grandes quantidades de óleo em ambientes aquáticos, existem problemas a longo prazo associados à presença, no óleo, de algumas substâncias como os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, mutagênicos e potencialmente carcinogênicos. Essas substâncias são muito estáveis no ambiente e podem ser encontradas por longo tempo no sedimento do fundo, porque gotículas de óleo, após absorção por material particulado em suspensão na água, sofrem processo de decantação. Um agente mutagênico, com as características estruturais citadas no texto, apresenta a seguinte fórmula: Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 antraceno a) a) Determine a fórmula molecular deste composto. b) Há anel benzênico em sua molécula? c) O n.º de carbonos sp3. 11. Indique a fórmula estrutural e a molecular de um composto orgânico, de cadeia insaturada e heterogênea, como 7 átomos de carbono e 1 átomo de nitrogênio e que ainda possui um carbono quaternário e dois carbonos com hibridização sp2. b) 12. Quantas ligações , no total, existem no composto representado pela fórmula abaixo? c) H H N C C C C H C H d) C C C H H a) 2 b) 3 c) 4 9. (Elite) Observe o texto a seguir e determine o n.º de Carbonos sp2 que aparece no composto citado. “Os óleos vegetais (de milho, algodão, soja, arroz etc.) São constituídos por longas moléculas contendo ligações duplas C = C. A seguir aparece um exemplo de molécula presente em óleos vegetais. Não se preocupe em memorizar tal fórmula! Preocupe-se em perceber a presença das insaturações.” A fabricação da margarina O CH O C (CH) CH CH (CH) (CH) CH CHCHCH CH O C O C 13. (Unifor) Quantos átomos de carbonos terciários há na estrutura da substância abaixo? a) 2 b) 3 d) 5 CH (CH) CH O CH e) 6 c) 4 O CH d) 5 (CH) CH CHCHCH CH (CH) CH (um exemplo de molécula presente em óleos vegetais – note as cinco ligações C = C) 10. (Elite) Existem alguns medicamentos sedativos e hipnóticos conhecidos como barbitúricos. Um deles é dado a seguir: e) 6 14. (Centec-BA) Na estrutura representada na figura a seguir, os carbonos numerados são, respectivamente: 5 CH HC 1 C 2 CH 3 CH 4 a) sp2, sp, sp2, sp2, sp3. EM_V_QUI_027 b) sp, sp3, sp2, sp, sp4. c) sp2, sp2, sp2, sp2, sp3. d) sp2, sp, sp, sp2, sp3. e) sp3, sp, sp2, sp3, sp4. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 11 15. (PUC-Rio) Um composto é representado pela seguinte fórmula estrutural: H H H H C C C C H O H H a) simples e dupla. b) dupla e dupla. H c) tripla e simples. As hibridizações dos átomos de carbono do composto, contados da esquerda para a direita, são: a) sp3, sp, sp2, sp3. b) sp , sp , sp , sp . 3 2 3 2. (UEL) Na fórmula H2C.x..CH - CH2-C y...N, x e y representam, respectivamente, ligações: 3 d) tripla e tripla. e) dupla e tripla. 3. (UFSC) Quanto à classificação de cadeias carbônicas pode-se afirmar que: I. Uma cadeia saturada contém ligações duplas entre carbono e carbono. c) sp3, sp2, sp2, sp3. d) sp3, sp2, sp, sp3. II. Uma cadeia heterogênea apresenta um átomo diferente do átomo de carbono ligado pelo menos a dois carbonos. e) sp2, sp, sp2, sp2. 16. (UFF) Considerando o composto: III. Uma cadeia normal apresenta cadeias laterais ou ramificações. IV. Uma cadeia aromática mononuclear pode possuir mais de um grupo aromático. indique, respectivamente, o número de ligações sigma ( ), pi ( ) e o tipo de hibridização do composto: a) 6 ; 1 sp3. b) 10 ; 1 sp3. V. Uma cadeia aromática polinuclear não pode ser dita saturada. VI. A classificação correta para –C C–C–C–C–C–C– c) 11 ; sp3. C d) 14 ; 4 ; sp2. é: aberta, homogênea, ramificada e insaturada. e) 14 ; 1 sp3. a) Quais das afirmações estão corretas? b) Justifique a afirmação V. 1. (Fafeod) Conte o número de carbonos tetraédricos, trigonais e digonais, presentes na fórmula 4. O 1,2 - benzopireno, mostrado na figura adiante, agente cancerígeno encontrado na fumaça do cigarro, é um hidrocarboneto: C2H5 e assinale a alternativa correspondente. Trigonais Digonais a) 2 1 5 b) 5 1 2 c) 1 6 1 d) 2 6 0 e) 0 8 0 a) aromático polinuclear. b) aromático mononuclear. c) alifático saturado. d) alifático insaturado. e) alicíclico polinuclear. 5. (UERJ) O gosto amargo da cerveja é devido à seguinte substância de fórmula estrutural plana: Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 12 Tetraédricos CH3 – C = CH – CH2 – C – CH = CH2 CH2 CH 3 Essa substância, denominada mirceno, provém das folhas de lúpulo adicionadas durante a fabricação da bebida. O número de ligações pi presentes na estrutura do mirceno é igual a: a) 3 b) 5 c) 8 d) 15 6. O estradiol é o mais importante dos hormônios conhecidos como estrógenos. Os estrógenos são responsáveis pelo desenvolvimento de características sexuais femininas e exercem um papel importante na estimulação da ovulação. Sua estrutura pode ser representada por: CH3 OH 9. No ambiente marinho, as espécies que se reproduzem por fecundação externa desenvolvem mecanismos químicos para que os gametas masculinos (espermatozoides) e os gametas femininos (oogônios) se reconheçam e se atraiam mutuamente. No caso das algas pardas do gênero Fucus, a liberação do oogônio na água é acompanhada da produção de um hidrocarboneto denominado fucosserrateno, que, além de induzir a liberação dos espermatozoides, orienta aqueles que estão nadando sem rumo a nadarem em espiral na direção do oogônio, promovendo a fecundação. Ocorre que o fucosserrateno pode ter seu efeito imitado pelo hexano, um hidrocarboneto derivado do petróleo. Quando há um vazamento de petróleo no mar, a concentração de hexano aumenta muito na região, estimulando a emissão de espermatozoides na ausência de oogônios a serem fecundados, o que provoca uma queda significativa na população dessas algas. Esse fato foi observado pela primeira vez em 1960 quando a Fucus desapareceu quase completamente da costa sudoeste da Inglaterra, após o naufrágio de um navio petroleiro. Dada a fórmula simplificada do fucosserrateno responda: HO 7. Com base na estrutura do estradiol, indique sua fórmula molecular. (Uepi) Na estrutura abaixo, CH3 CH3 – CH2 – C – CH – CH = C – CH2 – O –CH3 CH3 CH3 CH3 as quantidades de carbonos primário, secundário, terciário e quaternário são, respectivamente: a) 6, 3, 2 e 2. a) Quais os átomos presentes na molécula do fucosserrateno e que tipo de ligação há entre eles? b) Qual o nome oficial (IUPAC) do fucosserrateno? c) Qual a fórmula geral da série homóloga desse composto? 10. (Unirio) A seguir, são mostradas algumas reações orgânicas: Reação I CH3 CH3 b) 6, 2, 2 e 1. + HNO3 c) 7, 2, 2 e 1. H2SO4 NO2 d) 5, 4, 3 e 2. Composto I e) 5, 3, 3 e 1. 8. (PUC-Rio) A fórmula molecular de um hidrocarboneto com cadeia carbônica Reação 2 CH3CH2OH é: a) C9H8. EM_V_QUI_027 b) C9H7. c) C9H10. d) C9H12. Composto II A 2O3 Δ CH2=CH2 + H2O Composto III Reação 3 O CH3CHC H KMnO4 O CH3CHC CH3 OH CH3 Composto IV e) C6H11. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 13 Classifique os compostos I, II, III e IV de acordo com os critérios: acíclico ou cíclico normal ou ramificado saturado ou insaturado aromático ou alifático 11. (Unifor) Considere a seguinte estrutura: C C C I II III Os carbonos I, II e III têm hibridização: II II a) sp sp2 sp2 b) sp 2 3 sp sp c) sp3 sp sp d) sp2 sp3 sp2 e) sp2 sp sp CH = CH – CH – N = C = O Com relação a essa molécula, é correto afirmar que o número de carbonos com hibridização sp2 é igual a: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 15. (PUC-Rio) Observe a fórmula estrutural da aspirina, mostrada abaixo: O HC O O C 12. (UFMT) A combustão espontânea ou muito rápida, chamada detonação, reduz a eficiência e aumenta o desgaste do motor. Ao isooctano (I) é atribuído um índice de octana 100 por causa da sua baixa tendência de detonar. O isooctano apresenta em sua fórmula estrutural: (I) b) um carbono terciário e dois carbonos secundários. c) um carbono secundário e dois carbonos terciários. d) três carbonos terciários e quatro carbonos quaternários. e) quatro carbonos primários e um carbono secundário. 13. (ITA) A(s) ligação(ções) carbono-hidrogênio existente(s) na molécula de metano (CH) pode(m) ser interpretada(s) como sendo formada(s) pela interpretação frontal dos orbitais atômicos s do átomo de hidrogênio, com os seguinte orbitais atômicos do átomo de carbono: a) Quatro orbitais p. b) Quatro orbitais híbridos sp3. c) Um orbital híbrido sp3. d) Um orbital s e três orbitais p. e) Um orbital p e três orbitais sp2. 14. (UERJ) Na composição de corretores do tipo Liquid Paper, além de hidrocarbonetos e dióxido de titânio OH Pode-se afirmar que a aspirina contém: a) 2 carbonos sp2 e 1 carbono sp3. b) 2 carbonos sp2 e 1 carbono sp3. c) 8 carbonos sp2 e 1 carbono sp3. d) 2 carbonos sp2, 1 carbono sp3 e 6 carbonos sp. e) 2 carbonos sp2, 1 carbono sp e 6 carbonos sp3. 16. A cadeia do composto de fórmula a) um carbono quaternário e cinco carbonos primários. 14 C H3C H H H C C C CH3 CH3 H CH3 se classifica como: a) aberta, normal, heterogênea e saturada. b) aberta, ramificada, homogênea e saturada. c) aberta, ramificada, heterogênea e saturada. d) aberta, normal, homogênea e insaturada. 17. (Cesgranrio) Há muitos anos, pesquisadores vêm extraindo substâncias de plantas com finalidade de obter misturas de compostos conhecidos como óleos essenciais que apresentam grande variedade de usos, particularmente na medicina e na indústria de perfumes. Hidrocarbonetos específicos, conhecidos como terpenos, e compostos contendo oxigênio, chamados de terpenoides, são os constituintes mais comuns desses óleos essenciais. O limoneno e o mentol são exemplos de substâncias obtidas do óleo de limão e do óleo de menta, respectivamente: Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 I encontra-se a substância isocianato de alila, cuja fórmula estrutural plana é representada por: 20. O indol, uma substância formada durante o processo de decomposição de proteínas, contribui para o odor característico das fezes: Limoneno Mentol Com base nas estruturas anteriores, é correto afirmar que o: a) mentol pertence à função química fenol. b) mentol apresenta a função cadeia carbônica heterogênea. c) limoneno apresenta cadeia carbônica saturada. d) limoneno e o mentol não apresentam cadeia carbônica aromática. e) limoneno e o mentol são isômeros planos de função; 18. (Mackenzie) Do mentol, cuja fórmula estrutural é A fórmula molecular e o número de ligações pi, presentes na estrutura do indol, são, respectivamente: a) C8H7N, quatro. b) C8H3N, uma. c) C8H7N, três. d) C9H5N, quatro. e) C6H9N, uma. 21. Nos compostos C2H2, C2H6 e C2H4 as hibridizações dos átomos de carbono são, respectivamente: a) sp, sp2, sp3. b) sp2, sp, sp3. c) sp, sp3, sp2. d) sp3, sp, sp2. e) sp3, sp2, sp. podemos dizer que: a) é um fenol ramificado. 22. (UNIFESP) Analise as fórmulas estruturais dos corticoides A e B e as afirmações seguintes. b) apresenta fórmula molecular CHO. c) possui radicais metil e isobutil. d) todos os carbonos são híbridos sp2. e) apresenta cadeia carbônica aromática. 19. (UFRJ) O acetileno, ou etino, pode ser obtido através do tratamento do carbureto de cálcio com água, sendo este um importante método industrial para a produção deste alcino, conforme demonstra a equação abaixo: CaC + 2HO Ca(OH) + H C C H Determine qual dos compostos apresenta o maior n.º de ligações e qual apresenta o maior n.º de carbonos sp2. Os tipos de ligações químicas e a hibridização dos átomos de carbono presentes na estrutura do aceletino correspondem a: a) 3 ligações e 2 ligações ; carbonos com hibridização sp. b) 5 ligações; carbonos com hibridização sp. EM_V_QUI_027 c) 2 ligações e 3 ligações carbonos com hibridização sp2. d) 3 ligações zação sp3. e 2 ligações carbonos com hibridi- e) 5 ligações carbonos com hibridização sp2. Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 15 c) H2C 1. CH3 H H H C O CH3 CH2 CH3 H3C – C – C – C – CH3 N CH3 CH3 CH3 3. E. Basta contar as ligações insaturadas. 2. 4. D 5. D 6. 10 átomos de H. 7. C 8. D O H3C H H C C C C H2 OH CH3 NH2 H3 H H ClΗ – C – C = C – C ≡ C – C – SH 9. 13 carbonos sp2. 10. a) C12H12N2O3 b) Sim c) 3 CH3 OH Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 a) b) H C HC O composto possui cadeia acíclica (aberta), ramificada (possui carbono terciário e quaternário), homogênea (ausência de heteroátomo) e saturada (apenas ligações simples entre carbonos). 16 H2 C 11. 8. A 9. CH3 H H3C C C CH3 H N H C CH2 b) octatri – 1,3,5 – eno H c) ou 1,3,5 – octatrieno 12. 10. H H C 1 a) Carbonos e hidrogênios → ligações sigma. C7H15N C C H C 2 3 C 4 C 5 I. C, R, I, AR C 6 C 7 H H H Existem 6 ligações nesse composto, localizadas da seguinte maneira: • 2 ligações entre os carbonos 1 e 2. • 1 ligação entre os carbonos 3 e 4. • 1 ligação entre os carbonos 4 e 5. • 2 ligações entre os carbonos 6 e 7. 13. A II. A, N, S, AL III. A, N, I, AL IV. A, R, S, AL 11. C 12. A 13. B 14. B 15. C 16. B 17. D 14. C 18. B 15. B 19. A 16. D 20. A 21. C 22. o n.º de ligações é o mesmo e o maior n.º de Csp2 é o cortisona. 1. D 2. E 3. a) As afirmações corretas são as de números II, V e VI. A afirmação 1 é falsa porque em cadeia saturada há apenas ligações simples entre carbonos; a III é falsa porque a cadeia normal é justamente a que não possui ramificações; por fim, a afirmação IV é falsa porque, se a cadeia é mononuclear, ela possui apenas 1 núcleo aromático. b) A afirmação V é correta, pois numa cadeia aromática polinuclear ou mononuclear os carbonos sofrem hibridização sp2, característica de compostos insaturados, apesar de ocorrer ressonância dos elétrons (o que caracteriza os compostos aromáticos). EM_V_QUI_027 4. A 5. A 6. C18H24O2 7. C Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 17 18 EM_V_QUI_027 ‘ Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br EM_V_QUI_027 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br 19 EM_V_QUI_027 20 Esse material é parte integrante do Aulas Particulares on-line do IESDE BRASIL S/A, mais informações www.aulasparticularesiesde.com.br