NOX NA ORGÂNICA (EXTENSIVO) - Prof. Rossoni NOX da Orgânica ou de compostos covalentes: O número de oxidação de um átomo ligado por ligações covalentes é a carga que este átomo deveria adquirir se ocorresse a separação de todos os átomos a ele ligados, ficando com os elementos mais eletronegativos os pares eletrônicos da ligação. Lembremos da fila de eletronegatividade segundo Pauling: F O N Cl Br I S C P H 4,0 3,5 3,0 2,8 2,5 2,1 Observe e anote os exemplos que o prof. Rossoni fará em aula: Exemplo 1: qual o nox do carbono no clorofórmio (CHCl3) O carbono perdeu 3 elétrons para os cloros .......................... +3 O carbono ganhou 1 elétron do hidrogênio ............................ –1 .+ Nox = +2 . Exemplo 2: qual o nox do carbono 1 no etanol (CH3–CH2–OH) O carbono perdeu 1 elétron para o oxigênio .................................. +1 O carbono ganhou 2 elétron dos hidrogênios .................................. –2 O carbono nem perdeu nem ganhou elétrons do outro carbono.........0 .+ . Nox = –1 Exemplo 3: qual o nox do carbono 1 no ácido etanóico (CH3–COOH) O carbono perdeu 3 elétrons para o oxigênio ..................................... +3 O carbono nem perdeu nem ganhou elétrons do outro carbono............0 .+ . Nox = +3 NOX médio: Como podemos perceber, os carbonos de uma mesma molécula orgânica possuem números de oxidação diferente. A média aritmética desses números corrresponde ao nox médio. Também podemos obter o nox médio a partir da fórmula molecular. No exemplo anterior, o álcool etílico possui fórmula molecular C 2H6O. O oxigênio tem nox −2 e o hidrogênio tem nox +1, para o somatório fechar zero os dois carbonos devem ser −2. Esse é o nox médio porque um carbono desse composto tem nox −3 e o outro tem nox −1. Observe a molécula de glicose: nox: nox: H nox: H H H OH H C C C C OH OH OH H nox: C nox médio O nox: C OH H nox: Determine o nox dos átomos em negrito nos seguintes compostos: C6H12O6 NOX NA ORGÂNICA (EXTENSIVO) - Prof. Rossoni a) H – O – H b) H – O – O – H c) H3C – C = O | H d) CH3–CH3. e) Cl – Cl f) HO – CH2 – CH = CH – CH2 – COOH g) CH3 ─ CH ─ CH2 ─ COOH | OH Repare na seguinte série: CH3–CH3 CH3–CH2–OH Exercícios CH3–CHO OH [O] O H C H [O] O H C CH3–COOH CO2 + H2O. NOX na ORGÂNICA 1. Pela análise do esquema a seguir que representa a seqüência de reações de oxidação de compostos orgânicos CH3 [O] CO2 + H2O a) +2, +4, -2, +2, -4 b) -2, -4, zero, +2, +4 c) -2, +4, -2, +2, -4 d) +2, +4, -2, -2, +4 e) +2, +4, zero, +2, +4 OH pode-se afirmar que o NOX do carbono nos compostos é, respectivamente, a) -2;+2; +3; +4 b) -2; 0; +2; +4 c) -3; 0; +3; -4 d) -3; +2; 0; -4 e) -4; -2; -3; + 2 2. Calcule o nox dos elementos em negrito das substâncias abaixo: a) CH3COOH. b) C4H10. c) C6H6. d) CH3CH2CHO e) CH3CN f) CH3COCH3. g) KCN. 3. A seqüência que corresponde aos números de oxidação do carbono nos seguintes compostos: monóxido de carbono, dióxido de carbono, formaldeído, ácido fórmico e tetrafluoreto de carbono é: 4. Na seqüência de reações: R-CH3 R-CH2-OH R-CHO R-COOH os números de oxidação para o átomo de carbono nos quatro membros desta série consecutiva serão, respectivamente: a) -2, -1, +1, +2 b) -3, -1, 0, +2 c) -3, -1, 0, +3 d) -2, -1, +1, +3 e) -3, -1, +1, +3 5. O número de oxidação do carbono na molécula do C2F4 é: a) -4 b) +4 c) -2 d) +2 e) zero 6. No processo da glicólise, o ácido pirúvico, em reação com o NADH2,origina o ácido lático. A reação pode ser representada esquematicamente, por: NOX NA ORGÂNICA (EXTENSIVO) - Prof. Rossoni Neste caso, a) o carbono 1 diminuiu o valor de seu número de oxidação. b) o carbono 2 diminuiu o valor de seu número de oxidação. c) o carbono 3 aumentou o valor de seu número de oxidação d) o carbono 2 aumentou o valor de seu número de oxidação. e) ao carbonos 1, 2 e 3 não tiveram seus valores de número de oxidação alterados. 7. Instrução: Para responder à questão número 14, considere as transformações representadas a seguir. OH O OH O I) - II) CH3 — CH2 — OH CH3 — CH2 — O Na OH + OCH3 III) IV) CH3 — COOH CH3 — COOCH3 . V) CH3 — COOH CH3 — CHO Escolha a alternativa que melhor completa as lacunas do texto a seguir: "Em muitos processos utilizados na indústria química em geral, bem como na indústria de alimentos, é necessário o emprego de antioxidantes. Dentre as transformações indicadas na instrução, aquela que pode servir para exemplificar o exposto acima é a do item _____, porque ___________." a) I - nela está envolvido um processo redox b) II - nela se forma um sal c) III- o reagente é oxidado d) IV - o éster é um composto muito reativo e) V - nela ocorre redução do reagente 8. Agentes oxidantes poderosos oxidam o tolueno a ácido benzóico. A oxidação pode ser realizada pela ação de permanganato de potássio alcalino quente. Esse método fornece ácido benzóico com rendimento quase quantitativo. Uma característica importante das oxidações de cadeia lateral é que a oxidação ocorre inicialmente no carbono benzílico; os alquilbenzenos com grupos alquila maiores do que metila são finalmente degradados a ácidos benzóicos. Oxidações de cadeia lateral são similares a halogenação benzílicas, porque na primeira etapa o agente oxidante extrai um hidrogênio benzílico. Uma vez que a oxidação tenha começado no carbono benzílico, ela continua nesse sítio. Por fim, o agente oxidante oxida o carbono benzílico a um grupo carboxila, e, nesse processo, elimina os átomos de carbono remanescentes da cadeia lateral. (O terc-butilbenzeno é resistente à oxidação de cadeia lateral) Com base no texto e nas reações, analise as afirmações: I ─ o carbono do tolueno que é oxidado tem nox igual a ─3. II ─ o carbono do ácido benzóico que foi oxidado tem nox igual a +2. III ─ qualquer alquilbenzeno pode ser oxidado com KMnO4 em meio alcalino e calor. Quais das afirmações estão corretas? a) Apenas 1. b) Apenas 2. c) Apenas 1 e 2. d) Apenas 1 e 3. e) 1, 2 e 3. 9. A oxidação de cadeia lateral não está restrita a grupos alquila. Grupos alquenila, alquinila e acila são oxidados por permanganato de potássio alcalino quente da mesma maneira. O carbono da substância C6H5COOH que foi oxidado tem nox igual a: a) ─ 4. b) ─ 2. c) + 2. d) + 3. e) + 4. 10. As reações de substituição de anéis aromáticos e as reações de cadeias laterais de alquil e alquenilbenzenos, quando juntas, oferecem um poderoso conjunto de reações para a síntese orgânica. Usando essas reações habilidosamente, estaremos aptos a sintetizar um grande número de derivados de benzeno, como os ácidos nitrobenzóicos: NOX NA ORGÂNICA (EXTENSIVO) - Prof. Rossoni II - Ocorre redução do cromo (VI) a cromo (III). III- Ocorre formação de sulfito de potássio. IV - Ocorre oxidação do enxofre. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e IV. e) Apenas II, III e IV. Podemos sintetizar ácido m-nitrobenzóico invertemos a ordem das reações. Nas reações é possível ver: a) Que a oxidação ocorre sempre na última etapa. b) Que não acontece oxidação, nem redução nas moléculas orgâncias. c) Que para obter o ácido m-nitrobenzóico a oxidação é feita na segunda etapa. d) Que podemos obter cinco tipos de ácido nitrobenzóico. e) Que não é possível obter o ácido nitrobenzóico. 13. Considere as afirmações seguintes, referentes ao peróxido de hidrogênio. I- O peróxido de hidrogênio pode ser obtido pela reação: BaO2 + H2SO4 BaSO4 + H2O2 II- Na reação representada por: H2O2 + PbO2 + H2SO4 PbSO4 + 2H2O + O2 o peróxido de hidrogênio funciona como redutor. III- Na reação representada por: 2 H2O2 2 H2O + O2, não há redução nem oxidação. IV- Na reação representada por: O peróxido de hidrogênio funciona como oxidante. Dessas afirmações são corretas apenas: a) I, II e III. b) I, II e IV. c) I, III e IV. d) II, III e IV. e) II e IV. 14. Observe as reações abaixo: 11. O éster cromato é instável e não é isolado. Ele transfere um próton a uma base (normalmente água), e ─ simultaneamente elimina um íon HCrO3 . Essa é a segunda etapa do mecanismo de oxidação do ─ álcool secundário pelo íon HCrO4 , então a alternativa que contém uma informação errada é: a) Um dos resultados é a redução do cromo VI para cromo IV. b) O álcool sofre um oxidação para cetona. c) Todos oxigênios têm o mesmo número de oxidação. d) Todos os hidrogênios têm o mesmo número de oxidação. e) O carbono tem o mesmo número de oxidação. 12. A reação que ocorre no dispositivo chamado “bafômetro” pode ser representada pela equação Podemos afirmar que são reações de: a) Oxidação b) Substituição c) Qualquer reação que não há transferência de elétrons. d) Redução e) Eliminação. 3 C2H5OH + 2 K2Cr2O7 + 8 H2SO4 3 CH3COOH + 2 Cr2(SO4)3 + 2 K2SO4 + 11 H2O Leia as afirmações abaixo, referentes a essa reação. I - Ocorre oxidação do álcool a ácido carboxílico. 15. Um reagente bem conhecido é o hidreto de alumínio e lítio, LiAlH4, usado abaixo: NOX NA ORGÂNICA (EXTENSIVO) - Prof. Rossoni Podemos perceber que sua importância relacionada a a) Redução de ácidos carboxílicos. b) Redução de álcoois. c) Oxidação de ácidos carboxílicos. d) Oxidação de álcoois. e) Total destruição das moléculas orgânicas. está 16. A síntese de de oligonucleotídeos é uma área ativa de pesquisa nos dias de hoje, e se direciona a muitas doenças provocadas por vírus, inclusive a AIDS. Os métodos comuns para a síntese de oligonucleotídeos são similares aos utilizados na síntese de proteínas, e entre elas as técnicas em fase sólida automatizadas. Um nucleotídeo, adequadamente protegido, é conectado a uma fase sólida denominada “vidro de poros controlados” ou CGP (sigla em inglês), por uma ligação que poderá ser posteriormente clivada. O próximo nucleotídeo protegido, na forma de um fosforamidito, é adicionado e o acoplamento é provocado por um agente de acoplamento, geralmente o 1,2,3,4-tetrazol. O triéster de fosfito resultante do acoplamento é oxidado a triéster de fosfato, pelo iodo, produzindo uma cadeia estendida por um nucleotídio. O grupo dimetoxitritila (DMTr) usado para proteger a extermidade 5 do nucleotídeo é removido pelo tratamento com uma ácido, e as etapas de acoplamento, __________ e destritilação são repetidas. A reação que não está escrita no texto acima está desenhada abaixo: Gabarito 1. 2. B a) +3 b) −2,−3 c) −1 d) +1 e) +3 f) +2 g) +3 3. 4. 5. 6. E E C B Esta reação trata-se de uma a) Iodação. b) Redução. c) Oxidação. d) Desacoplamento. e) Transcrição. NOX na ORGÂNICA 7. 8. 9. 10. A A D C 11. 12. 13. 14. E C B D 15. A 16. C