1Química 13

Cla

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Classificação e mecanismos de reaçõesorgânicas

Químicaorgânica

REAÇÃO DE ADIÇÃONa reação de adição há quebra de ligação dupla

ou tripla, ou abertura da cadeia carbônica.

O composto orgânico reagente tem uma ligação π,que o produto não apresenta mais.

CH2 = CH2 + HCl CH2 — CH2| |H Cl

Cloreto de etila

Eteno

CH ≡ C — CH3 + Cl2 CH = C — CH3| |Cl ClPropino

Dicloro 1, 2 propeno

Classificação de reações orgânicas

CH2| CH2 + Cl2 CH2 — CH2 — CH2CH2 | |

Cl Cl

—

——

CiclopropanoDicloro 1,3 propeno

As reações de adição, características dos compostosinsaturados (alcenos, alcinos, alcadienos e ciclenos) e dos ciclanos,principalmente de ciclopropano e ciclobutano, são provocadas pelatensão do ângulo de ligação desses dois compostos cíclicos.

REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃOReação em que um átomo ou grupo de átomos é

substituído por outros. As reações de substituição carac-terizam compostos saturados e compostos aromáticos.

CH3 — CH2 + Cl — Cl CH3 — CH2 + HCl| Cl2 |H Cl

Etano Cloroetano

CH3 — CH2 + NaOH NaBr + CH3 — CH2| |Br OH

Brometo de etila Etanol

— H + HO — NO2 — NO2 + H2OHNO3

Benzeno Nitrobenzeno

REAÇÃO DE ELIMINAÇÃO Inversa à de adição, na reação de eliminação, for-

ma-se ligação π (dupla ou tripla) ou fecha-se uma cadeia.

Neste tipo de reação, há substituição de um ligante poroutro na estrutura orgânica.

CH3 — CH — CH2 CH3 — CH = CH2 + H2O| |

OH HPropanol – 1

Propeno

Aparece ligação π no produto.

Nessa reação, um composto cíclico transformou-senum composto alifático. Todas as reações orgânicas per-tencem a uma dessas três classes, embora haja reaçõesque pertençam a classes especiais, como combustão,polimerização, síntese e degradação.

u tCombustãoReação com gás oxigênio (O2), que é uma reação

de substituição.

CH2 — CH2 — CH2 + Zn CH2 — CH2 + ZnCl2| |

Cl Cl CH2

——

Dicloro 1–3 propano Ciclopropano

CH2 — CH2 + KOH CH2 CH2 + KBr + H2O| |

H Br

Bromoetano

Eteno

CH3 — CH3 + O2 2 CO2 + 3 H2O

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2 Química 13

Mecanismos de reações orgânicasCorrespondem ao estudo do envolvimento de cada reagente no processo. Nas reações de compostos envolvi-

dos por ligações covalentes, estas, por serem formadas pelo compartilhamento de pares eletrônicos, podem rom-per-se por heterólise ou por homólise.

CISÃO HETEROLÍTICA OU HETERÓLISECorresponde à quebra na posição 1 ou 3, ficando um dos átomos de ligação com o par de elétrons.

Na cisão heterolítica, formam-se íons reagentes nucleofílicos e eletrofílicos.

Íon nucleofílico: tem carga negativa porque fica com o par de elétrons da ligação, sendo considerado umabase de Lewis. O carbono com carga negativa é o carbânion.

Íon eletrofílico: tem carga positiva porque fica sem o par de elétrons da ligação, sendo considerado um ácidode Lewis. O carbono com carga positiva é o carbocátion.

CISÃO HOMOLÍTICA OU HOMÓLISECorresponde à quebra na posição 2, ficando cada átomo com um elétron da ligação, quando grupamentos

instáveis constituem radicais livres.

Radicais livres apresentam elétron desemparelhado e cisão homolítica favorecida pela ação da luz ou deperóxidos (— O — O —)–2.

A — B A x B

1 3

2

A — B A+ + xB– A — B xA– + B+1 3

A — B Ax + B2

Br|

CH2 = CH2 + H — Br CH3 — CH2

Colocando os pólos nos reagentes:

e e ae o Reação eletrófila Há afinidade com elétrons (receptores). A reação eletrófila acontece com ácidos de Lewis, quando o primeiro

reagente a atacar o composto orgânico é eletrofílico, cátion ou molécula.

H+, NO2+, H3O+, AlCl3, FeCl3

CN|

H3C — C + = O– + H + — CN – H3C — C — O — H| |H H

Primeiroataque

CLASSIFICAÇÃO DE ACORDO COM O MECANISMO DE REAÇÃO

n fe o e aReação nucleófilaConforme o nome sugere, tem afinidade pela carga positiva do substrato em reação. A reação nucleofílica faz-se

com bases de Lewis, quando o primeiro reagente a atacar o composto orgânico é nucleofílico, ânion ou molécula.

[R — O]–, [X]–, [H — O]–, NH3, CN–

CNO |

CH3 — C + HCN CH3 — C — OHH |

H

=—CH3 — Br + OH– CH3 — OH + Br–

Reagentenucleofílico

3Química 13

Reaç

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s hi

droc

arbo

neto

sH|

H — C = C — H + H — Br H — C — C — H + Br| | | |H H H H

+ –

Primeiroataque

δ+ δ–

H H Br| | |

H — C — C — H + Br H — C — C — H| | | |H H H H

+ –

Segundoataque

a) Cl Cl + Cl + Cl

b) H3C H + Cl H3C + H Cl

c) H3C + Cl Cl H3C Cl + Cl

(Luz)Energia

Colocando os pólos nos reagentes:

e o v r iç i Reação via radical livreNão se realiza na ausência de luz e a frio. Na presença de luz, mesmo a frio, faz-se muito rapidamente.

HIDROGENAÇÃO A hidrogenação consiste na adição de gás hidrogê-

nio (H2) em presença de catalisador (Ni ou Pt) — rea-ção de Sabatier-Senderens.

Um alcino ou alcadieno pode sofrer hidrogenaçãoparcial, formando alceno, quando se controla a quanti-dade de H2; e hidrogenação total, formando alcano, quan-do se usa H2 em excesso.

HALOGENAÇÃOHalogenação consiste na adição de X2 = (Cl2, Br2, I2)

à dupla ligação. Misturam-se os reagentes em tetracloretode carbono (CCl4) à temperatura ambiente.

CH2 = CH — CH3 + H2 CH3 — CH2 — CH3Propeno Propano

Ni

CH2 = CH — CH3 + Cl2 CH2 — CH — CH3| |Cl Cl

Luz

Reações de adição nos hidrocarbonetos

CH2 =CH2 + H2 CH3 — CH3Eteno Etano

Ni Segundaetapa

CH ≡ CH + H2 CH2 = CH2Etino Eteno

Ni Primeira etapa(h idrogenaçãoparcial)

Cl Cl| |

CH ≡ C — CH3 + 2 Cl2 CH — C — CH3| |Cl Cl

Propino

Tetracloro 1-1-2-2, propano

CH ≡ C — CH3 + Cl2 CH = C — CH3| |Cl Cl

Propino

Dicloro 1-2, propeno

CH2 = CH2 + HCl CH3 — CH2|Cl

Eteno

Cloroetano

ADIÇÃO DE ÁCIDO HALOGENÍDRICO (HX) Trata-se de reação de adição eletrofílica com or-

dem de reatividade HI > HBr > HCl à ligação dupla.

Também ocorre reação total ou parcial com os alci-nos ou alcadienos.

Luz∆Simplificando: CH4 + Cl2 CH3 — Cl + HCl

— A molécula de cloro absorve a energia das ondas eletromagnéticas constituintes da luz e desdobra-se em áto-mos de cloro.

— Muito reativos, porque têm um orbital incompleto e atacam a molécula do metano, esses átomos ligam-se aohidrogênio, dando H — Cl. Isso resulta na formação de radicais metil livres.

— Sendo muito reativos, os radicais atacam a molécula de cloro (Cl2), ligando-se a um dos átomos dessa moléculapara formar o CH3 — Cl. Com isso, o outro átomo de cloro da molécula Cl2 fica livre e é usado para que a etapa(b) com outra molécula de CH4 provoque uma reação em cadeia.

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4 Química 13

ADIÇÃO AOS CICLANOSCiclanos são compostos que possuem anéis saturados. Conseqüentemente, não deveriam sofrer reações de

adição. Os anéis de três e quatro carbonos podem, entretanto, quebrar diante de vários reagentes, resultando emuma reação de adição. Isso está de acordo com as teorias das tensões de Baeyer. Tanto assim que anéis maioressofrem reações normais de substituição, assemelhando-se aos alcanos.

Regra de Markovnikov

Adiciona-se preferencialmente o hidrogênio ao car-bono mais hidrogenado da insaturação.

Cl|

CH2 = C = CH2 + 2 HCl H3C — C — CH3|

ClPropadieno

Dicloro 2,2 propano

CH3 — CH = CH2 + HBr CH3 — CH — CH3|Br

Propeno

2 bromopropano

Cl|

CH3 — C ≡ CH + HCl CH3 — C = CH2Propino 2-cloropropeno

HIDRATAÇÃO Consiste na adição eletrofílica de água (HOH) em

presença de ácidos minerais, normalmente H2SO4.

CH3 — CH = CH2 + HOH CH3 — CH — CH3|

OH

H2SO4

Propeno

2 propanol

OH| O

CH ≡ CH + HOH H2C = CH H3C — CH

HgSO4

H2SO4

=—

Acetilenoetino

Etanal

O produto da hidratação de alcinos na presença deHgSO4/H2SO4 é um enol, que sofre tautomeria, trans-formando-se em outro composto. A hidratação doacetileno, portanto, fornece um aldeído; qualquer outroalcino gera cetona por hidratação.

H2

Hidrogenação

X2

Halogenação

HX

Halogenídrico

Reagente

Ciclano

CH3 — CH2 — CH3 CH2 — CH2 — CH2| |X X

CH3 — CH2 — CH2|X

Adição a 120°C; Ni

Adição (luz) Adição

CH3 — CH2 — CH2 — CH3 CH2 — CH2 — CH2 — CH2| |X X

CH3 — CH2 — CH2 — CH2|X

Adição a 200°C; Ni

Adição em condições energéticas;caso contrário, substitui apenas.

Adição em condições energéticas;caso contrário, não ocorre.

Não há reação; em condiçõesenérgicas, pode romper a cadeia. Substituição

Não reage.X

X

e Reação de KaraschNa adição de HBr a alcenos em presença de peró-

xidos, ocorre a inversão da regra de Markovnikov, por-que a presença de peróxido faz o mecanismo ser viaradical livre.

CH3 — CH = CH2 + HBr CH3 — CH2 — CH2|Br

Peróxido

5Química 13

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ção

Alfred Nobel (1833—1896) es-tudou na Rússia, nos Estados Uni-dos e na França. Por influência dopai, especializou-se em explosivose inventou a dinamite em 1867, adinamite gelatinosa em 1875 e a pól-vora sem fumaça em 1889. O con-sumo de explosivos para abrir es-tradas e túneis das ferroviascresceu rapidamente. Com as paten-tes, a indústria de explosivos e a ex-ploração de petróleo na Rússia, No-bel acumulou enorme for tuna.

Reações de substituiçãoEntristecido com o usodos explosivos para finsbélicos, doou toda a for-tuna à Fundação Nobel,que desde 1901 conce-de todos os anos o Prê-mio Nobel para quempromove o maior bene-fício à humanidade nocampo da Física, Quími-ca, Medicina, Literatura,Paz Mundial e Economia.

Substituição do hidrogênio dos hidrocarbonetos

CH4 + Cl2 CH3 — Cl + HClLuz

Metano Clorometano

Fazem reação de substituição: o flúor, cuja reação é muito violenta; o iodo, muito lenta; as reações com cloro e bromo sãoas mais interessantes. Importante saber a ordem de reatividade dos halogênios.

F2 > Cl2 > Br2 > I2

A reação de halogenação acontece em etapas, podendo haver mais de uma substituição, dependendo das condições.

A maioria das reações orgânicas é de substituição. São aquelas cujo átomo ou radical da molécula orgânica ésubstituído por outro átomo ou radical.

ADIÇÃO A ALDEÍDOS E CETONASorHidrogenação

Também se conhece hidrogenação como reação de redução.

OHO |

CH3 — C + H2 CH3 — CH2H

—= Ni

Etanal Etanol (álcool primário)

O OH|

CH3 — C — CH3 + H2 CH3 — CH — CH3

= Ni

Propanona Propanol-2 (álcool secundário)

A redução de um aldeído fornece um álcool primário, e a de uma cetona, um álcool secundário. Como a reaçãoinversa de redução é uma oxidação, diz-se que a oxidação de um álcool primário fornece um aldeído, e a de umálcool secundário, uma cetona.

Monoalogenação: uso de um mol de halogênio.

NOS ALCANOSl oHalogenaçãoHalogenação é uma reação de substituição por radicais livres, catalisada pela luz ultravioleta entre alcanos e

halogênios (X2), principalmente cloro e bromo. Há troca de um ou mais hidrogênios por átomos de halogênios. Ohidrogênio, que sofre substituição mais facilmente, é o ligado ao carbono terciário; o mais dificilmente substituível,o ligado ao carbono primário, aparece na seguinte ordem crescente de facilidade:

H3° > H2° > H1°Es

cola

Est

adua

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ção

6 Química 13

Dialogenação: uso de dois mols de halogênio.

Usando três ou quatro mols de halogênio com ometano, em presença de luz, obtêm-se o triclorometano(clorofórmio) e o tetraclorometano (tetracloreto de car-bono), respectivamente.

Os alcanos com três ou mais carbonos sofremmonoalogenação, fornecendo uma mistura de compos-tos. Ocorre em maior proporção o produto de reação como H mais reativo.

CH4 + 2 Cl2 CH2Cl2 + 2 HClLuz

Metano Diclorometano

CH3 — CH — CH3 + HCl|Cl

CH3 — CH2 — CH2 + HCl|Cl

CH3 — CH2 — CH3 + Cl2

2 cloropropano60%

1 cloropropano40%

Propano

OCH3 — H + H — O — N CH3 — NO2 + H2O

O=→ H2SO4

∆Metano

HNO3

Nitrometano

+ Cl2 HCl +

Benzeno

FeObscuridade

— H — Cl

Clorobenzeno

CH3 — CH — CH3 + HO — SO3H|H

CH3 — CH — CH3 + H2O|SO3H

Propano

Ácido isopropano sulfônico

H2SO4

∆

∆

çNitraçãoNitração nos hidrocarbonetos aromáticos com mis-

tura sulfonítrica (HNO3 concentrado e H2SO4 concen-trado), que formam nitroderivados aromáticos.

f oSulfonaçãoReação com H2SO4 fumegante, com ligeiro aqueci-

mento, formando ácidos sulfônicos aromáticos.

e o d FReação de F e a-riedel-Craftts Esta é a reação de um composto aromático com um

derivado halogenado, em presença de um ácido de Lewis(AlCl3, BF3).

+ HONO2 + H2O

Benzeno

— H

Nitrobenzeno

H2SO4∆

— NO2

Ácidonítrico

f oSulfonaçãoConsiste a sulfonação em reagir aromático com áci-

do sulfúrico concentrado a quente.

Na posição α, a temperatura é menor, facilitando areação.

+ HOSO3H + H2O

Benzeno

— H

Ácido benzenosulfônico

H2SO4∆

— SO3H

Ácidosulfúrico

— H + Cl — CH3 — CH3 + HCl

Benzeno Metilbenzenotolueno

AlCl3

Clorometano

O naftaleno pode sofrer reações de halogenação,nitração ou sulfonação, à semelhança do benzeno.

A posição α é mais reativa que a β.

Ácido α-naftaleno sulfônico

SO3H

—

+ H2O

+ H2SO4

Naftaleno SO3H + H2O—

Ácido β-naftaleno sulfônico

160°

60°

—

— —

——

—

A

orto

meta

para

meta

orto

A preexistência de radical no anel benzênico influiacentuadamente na posição em que ocorre a reação,que poderá ser orto, para ou meta.

çNitração Nitração é uma reação com ácido nítrico concentra-

do, em condições enérgicas. Trata-se de reação de subs-tituição eletrofílica, favorecida pelo aumento da cadeia.

f oSulfonação Sulfonação é uma reação com ácido sulfúrico con-

centrado, em condições enérgicas. Trata-se de reaçãode substituição eletrofílica, também favorecida pelo au-mento da cadeia.

NOS HIDROCARBONETOS AROMÁTICOS Neles, essas reações são mais fáceis e importan-

tes que nos alcanos. Consistem em reações de substi-tuição eletrofílica, características de aromáticos.

Seguem exemplos de reações de aromáticos semradicais.

e alHalogenaçãoA halogenação do benzeno com ferro como catali-

sador, na ausência de luz e calor — monoalogenaçãopor substituição;

7Química 13

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ção

DO HIDROGÊNIO DO GRUPO OHEstas reações são mais fáceis nos fenóis, conside-

rando que o caráter ácido dos fenóis é mais forte que odos alcoóis.

e c eReação com base

Fenol

—OH + NaOH

Fenolato de sódio(muito reativo, pois é iônico)

—O Na + H2O

DE ALCOÓIS E FENÓISOs alcoóis e fenóis reagem com cloreto de acila,

produzindo ésteres orgânicos.

Acetato de etila

OCH3 — C + HCl

O — CH2 — CH3

=—

OCH3 — C + H — O — CH2 — CH3

Cl

=—

Cloreto de acila Etanol

Ortto ad-paradirigentesRadicais que orientam as substituições exclusivamen-

te para as posições orto e para.Principais radicais orto-paradirigentes, em ordem

decrescente de força:

Com exceção dos halogênios (—X), consideram-seativantes os radicais orto-para, cuja presença no nú-cleo o deixa mais reativo.

CH3— N > NH — CH3 > NH2 > OH > O — R > –R > –X

CH3

——

AlquilasHalogênios

o-nitrofenol

+ HNO3

Fenol

p-nitrofenol

— —

OH

HH2SO4

∆

— —

OH

NO2

—OH

NO2

—

+ H2O

+ H2O

—H

Orienta o — p

i çã o Nitração do fenolç i ã o Nitração do fenol

ç oli ã o Nitração do tolueno

+ 3 HONO2

Tolueno

—CH3

H2SO4∆

Trinitrotolueno (TNT)

—CH3

NO2

—

+ 3 H2O—

O2N NO2—

te geMetadirigentes Metadirigentes são radicais que orientam as subs-

tituições exclusivamente para a posição meta. Principais radicais metadirigentes, em ordem de-

crescente de força:

+ HONO2

—NO2

+ H2O— NO2

H2SO4

—NO2

OO ↑

— N > — C ≡ N > — S OO |

O — H

=

→

(–NO2)(–CN)

(–SO3H)

O O O > — C > — C > — C

H OH NH2

—= = =

— —

+ H2SO4

—NO2

+ H2O

SO3H∆

—NO2

f d t bo nSulfonação do nitrobenzeno

—

Orienta m

Nitrobenzeno

—H

Ácido m-nitrobenzeno sulfônico

Os radicais orientados metadirigentes são desa-tivantes, porque sua presença deixa o núcleo menosreativo. Os orientadores meta apresentam-se, geralmente,insaturados ou com ligação dativa.

ç i o n e nNitração do nitrobenzeno

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ação

8 Química 13

Esta reação também segue a regra de Saytzeff. Sendoreação de eliminação, pode competir com a correspon-dente reação de substituição.

H Br OH| | |CH2 — CH2 + KOH CH3 — CH2 + KBr

Bromoetano Etanol (álcool)H2O

A reação de substituição ocorre se a equação químicase processa em meio aquoso.

DESIDRATAÇÃO DE ALCOÓISCorresponde à saída de H2O dos alcoóis na presença

do ácido mineral H2SO4 e de aquecimento. De acordocom a temperatura aplicada, o processo pode ser intra-molecular ou intermolecular.

IntramolecularrrrPelo processo intramolecular, a temperatura é maior

e formam-se alcenos. A desidratação ocorre com ouso de alumina (Al2O3) ou ácido sulfúrico (H2SO4).Sai OH, juntamente com um hidrogênio de carbonovizinho, formando alcenos. A saída do hidrogênio res-peita a regra de Saytzeff.

Quanto à facilidade de desidratação dos alcoóis:

Terciários > Secundários > Primários

Intermolecular Em temperatura menor, o processo intermolecular forma

éter. A cada duas moléculas de álcool, sai uma de água.

CH2— CH2 H2O + CH2 = CH2| |H OH

H2SO4∆

170°

Etanol

Eteno

H2O + CH3 — CH = CH — CH3H OH H| | |

CH3 — CH — CH — CH2

H2O + CH3 — CH2 — CH = CH2

2-buteno

1-buteno

(Reação predominante)

(Reação mínima)

O hidrogênio sai preferencialmente do carbono menoshidrogenado.

o eMonoaletoso eMonoaletos Com apenas um átomo de halogênio em sua molé-

cula, os monoaletos reagem com potassa alcoólica, eli-minando ácido halogenídrico (HCl, HBr, HI) que, ao rea-gir com o KOH, produz, além do alceno, o sal KCl, HBrou KI e H2O. A saída de ácido halogenídrico resulta daretirada do halogênio e de um hidrogênio de carbono vi-zinho, obedecendo à regra de Saytzeff.

Sistema de hidróxido de potássio, KOH e álcool.

ELIMINAÇÃO EM DERIVADOS HALOGENADOSNestas reações, considera-se a classificação do deri-

vado halogenado, bem como as condições de ocorrência.

Reações de eliminação

X Y| | CH2

H2C — CH2 — CH2 XY + CH2 |CH2

——

X Y| |

H2C —CH2 XY + CH2 = CH2

Em reações de eliminação, alguns átomos ou radicais são eliminados da molécula orgânica, acarretando for-mação de ligação π ou fechamento de cadeia.

CH3 — CH2 — O — H

CH3 — CH2 — O — H

H2SO4140°

Br H| |

CH3 — CH — CH — CH3KOH

Álcool

H Cl| |CH2 — CH2 CH2 = CH2 + KCl + H2OKOH

ÁlcoolCloroetano Eteno (alceno)

CH3 — CH = CH — CH3 + KBr + H2O

2-bromo, butano

2-buteno

KOHÁlcool

ou simplesmente:

H2O + CH3 — CH2 — O — CH2 — CH3

2 CH3 — CH2 — OHEtanol

H2SO4140°

H2SO4140°

Etoxietano

H2O + CH3 — CH2 — O — CH2 — CH3H2SO4140°

9Química 13

Reaç

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de e

limin

açãoEliminação em derivados halogenados

Os di-haletos vicinais e isolados podem reagir com zinco metálico em pó, sofrendo desalogenação. Produzemalceno, se forem vicinais, ou ciclano, se forem isolados.

DESIDRATAÇÃO DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOSA retirada de H2O de ácidos carboxílicos, sempre aquecidos em presença de agente desidratante (H2SO4 ou

P2O5 ou H3PO4), produz anidrido. Isso se processa nas formas intermolecular e intramolecular.

r o larIntermolecular Quando se usam duas moléculas de um ácido monocarboxílico, o anidrido formado leva o nome do ácido de

origem.

IntramolecularIntramolecular O anidrido é produzido no interior de uma molé-

cula de ácido dicarboxílico.

O OCH3 — C + C — CH3

OH HO—= =

—

Ácido acético

P2O5∆

= =

Anidrido acético

O O

CH3 — C — O — C — CH3 + H2O

CH2 — CH2 — CH2 + Zn ZnCl2 + CH2| |Cl Cl H2C — CH2

Dicloro 1,3 propano Ciclopropano

— —

Isolado

→

CH2 — CH2 + Zn ZnCl2 + CH2 = CH2| |Cl Cl

Dicloro 1,2 etano

Eteno

Vicinal

→

OCH2 — C

OHOH

CH2 — CO

Anidrido succínicoÁcido succínico

P2O5∆

—=

—=

OCH2 — C

OCH2 — C

O

—=

—=

H2O +

ELIMINAÇÃO DE HIDROGÊNIO (DESIDROGENAÇÃO)Na indústria petroquímica, a eliminação de hidrogênio tem grande importância como reação para obter alcenos

dos alcanos.CH2 — CH2 CH2 CH2 + H2| |H H

Catalisador∆

Etano (Alcano)

Eteno (Alceno)

Os alcenos têm enorme aplicação industrial, em função de sua reatividade.

Como a reação é reversível, à mesma velocidade com que se formam éster e água, ácido e álcool se regene-ram. Como a reação de esterificação é muito lenta, aumenta-se a velocidade da reação pelo aquecimento simultâ-neo à adição de um ácido mineral forte como catalisador, geralmente o ácido sulfúrico (H2SO4).

Para deslocar o equilíbrio para a direita, ou seja, aumentar a quantidade de éster, aumenta-se a concentraçãode um dos reagentes ou retira-se água do produto com um agente desidratante, como o ácido sulfúrico.

Segundo observações experimentais, a água é formada, predominantemente, de “OH” do ácido e “H” do álcool.

ESTERIFICAÇÃOA esterificação visa à obtenção de éster, normalmente assim efetuada: Ácido + Álcool Éster + ÁguaO éster que se obtém do ácido orgânico é orgânico.

Ordem de reatividade para os alcoóis nessa esterificação: Primários > Secundários > Terciários

Esterificação

O OCH3 — CH2 — C + H — O — CH2 — CH3 H2O + CH3 — CH2 — C

OH O — CH2 — CH3

—=

—=

Ácido propanóico Etanol Propanoato de etil

H+

∆

Hidrólise

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s

10 Química 13

2 KMnO4 → K2O + 2 MnO2 + 3 [O]Meio básico

Oxigênionascente

Quando se adiciona reativo de Bayer (solução de corvioleta) a um alceno ou alcino, os átomos de carbono dainsaturação sofrem oxidação, ao mesmo tempo que o man-ganês do KMnO4 sofre redução, originando um sólido mar-rom de MnO2. Essa reação é o teste de Bayer. O desapare-cimento da coloração violeta indica que houve reação, ouseja, que o composto orgânico era um alceno ou alcino. Utiliza-se muito o teste de Bayer para diferenciar alcenos de ciclanos,que têm a mesma fórmula molecular.

Numa oxidação branda de alceno, ao romper-se aligação π, forma-se um diol vicinal, diálcool com duashidroxilas em carbonos vizinhos.

CH3 — CH = CH — CH3 + [O] + H — OH →2-buteno

Diluição a frio

Meio básico

2-3-butanodiol

OH OH| |

→ CH3 — CH — CH — CH3Diluição a frio

Meio básico

aa Oxidação brandaObtém-se a oxidação branda pela diluição de perman-

ganato de potássio a frio, em meio básico (ou neutro),formando oxigênio nascente em meio básico. A oxida-ção branda rompe somente ligações π.

n r ca Oxidação enérgicaPela oxidação enérgica ou concentrada a quente, em

meio ácido, ocorre a ruptura total da ligação dupla outripla, e não só da ligação π, como na oxidação branda.

Reações orgânicasO que é fogo? As tentativas de responder a essa pergunta ajudaram a modelar o

próprio desenvolvimento da química. Para os filósofos gregos do século IV a.C., o fogoera um dos quatro elementos do Universo: ar, água, terra e fogo. Mais tarde, Lavoisierdeu o nome oxigênio ao gás que possibilitava a combustão. Pela definição moderna,o oxigênio cedeu lugar ao conceito mais amplo de oxidação, isto é, qualquer reaçãoem que átomos perdem elétrons, tornando-se oxidados.

De forma geral, compostos orgânicos combustíveis reagem com oxigênio, que écomburente. Essas reações produzem bastante calor e, por isso, são utilizadas comofontes de energia para preparo de alimentos, queima de combustível que move veículos,indústrias que necessitam de aquecimento em seus processos e, mais recentemente,no Brasil, para termoelétricas.

Lavoisier (1743—1794)

Reação de oxidaçãoEntrada de oxigênio ou retirada de hidrogênio de um

composto orgânico. Assim como nas reações inorgânicas,causa variação do número de oxidação dos elementosparticipantes.

Parcial

Total

Oxidação branda ou diluída afrio, em meio básico ou neutro

Oxidação enérgica ou concen-trada, a quente em meio ácido

Combustão O2

Com agenteoxidante [O]

Ozonólise O3

Oxidação

COMBUSTÃOVia de regra os compostos orgânicos são combustí-

veis e reagem com oxigênio, comburente em reaçõesexotérmicas (que liberam calor), razão pela qual são uti-lizados como fonte de energia.

Combustão parcial ou incompleta: ocorre quandoa quantidade de oxigênio é insuficiente para produzir ape-nas CO2 e H2O.

CH4 + O2 → C + 2 H2OMetano Negro

de fumo

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2OMetano

CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

Indispensável navulcanização de borrachapara pneus e na pigmen-tação de determinadastintas.

Combustão total ou completa: ocorre quando aquantidade de oxigênio é suficiente para transformar to-dos os carbonos em CO2 e hidrogênios em H2O.

COM AGENTE OXIDANTEAgentes oxidantes são compostos que fornecem

oxigênio nascente [O] para a reação. Os primeiros agentesoxidantes são o permanganato de potássio (KMnO4) e odicromato de potássio (K2Cr2O7).

CH4 + O2 → C + CO + CO2 + 2 H2OMetano Negro

de fumo

11Química 13

Reaç

ões

orgâ

nica

s

OC = C + O3 → C C

O — O

—

— —— —

—— —

——

—

—

Ozonídeo

Alc n Alceno lc n A Alceno emsememsem r m ão o c n p ramificação no carbono de dupla am ã o n p r o c ramificação no carbono de dupla

OCH3 — CH = CH2 → CH3 — C + CO2 + H2O

OH

KMnO4

∆H+=—

Propeno Ácido etanóico

Nos alcinos, dependendo da posição da tripla, surgemácidos orgânicos e/ou CO2 e H2O.

OZONÓLISEOzonólise é um tipo de oxidação enérgica pelo qual

o gás ozônio reage violentamente com a ligação dupla,formando ozonídeo, um peróxido intermediário.

Em presença de zinco, ocorre hidrólise do ozonídeo,produzindo dois novos compostos, aldeído ou cetona,que contêm ligações duplas carbono—oxigênio. O zin-co transforma-se em óxido de zinco (ZnO), impedindo aformação de água oxigenada, que reagiria com aldeídose cetonas formados.

OXIDAÇÃO DE ALCOÓISA oxidação enérgica de alcoóis em presença de KMnO4 / H2SO4 resultará em produtos diferentes, de acordo

com o tipo de álcool empregado.

á o Álcool primárioPor oxidação enérgica, alcoóis primários transformam-se em aldeídos e, posteriormente, em ácidos carboxílicos.Oxidação parcial: produz um aldeído. O oxigênio nascente [O] de tal reação vem do K2Cr2O7. Observa-se facil-

mente essa transformação química porque a coloração vai do vermelho-alaranjado ao verde.

O — H O — H| | O

CH3 — C — H + [O] → CH3 — C — O — H → H2O + CH3 — C| | HH H

K2Cr2O7

H2SO4

=—

Etanol(álcool primário)

Etanal(aldeído)

Alc n Alceno lc n A Alceno mcommcom r if aç n u ramificação no carbono de dupla r n if aç u ramificação no carbono de duplaKMnO4

∆H+CH3 — C = C — CH3 →| |H CH3

Ácido etanóico

KMnO4

∆H+=—

OO ||

→ CH3 — C + CH3 — C — CH3OH

Propanona

Metilbuteno-2

Geralmente a oxidação enérgica ocorre na presen-ça de ácido sulfúrico (H2SO4), por se tratar de um ácidofixo, ou seja, que tem maior estabilidade em situaçãode aquecimento.

Nos alcenos, em cada carbono da dupla, forma-se novadupla com o oxigênio, e cada hidrogênio desse carbonodá origem a grupos OH, isto é, há formação de cetona e/ouácido carboxílico e/ou (CO2), dependendo da posição dadupla e da ramificação dos carbonos de duplas.

CH3 — CH = C — CH3 + O3 →|CH3

Zn

Metil-2-buteno-2

OO ||

CH3 — C + CH3 — C — CH3 + ZnOH

=—

Etanal Propanona

Zn →

Oxidação total: forma ácido carboxílico.

O — H O — H| | O O

CH3 — C — H + [O] → CH3 — C — O — H → H2O + CH3 — C + [O] → CH3 — C| | H OHH H

K2Cr2O7

H2SO4

=—

Etanol(álcool primário)

Etanal(aldeído)

=—

Ácido etanóico(ácido carboxílico)

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Bioq

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12 Química 13

Lipídios simples

Lipídios complexos

Glicerídeos

Cerídeos

Fosfatídeos

Cerebrosídeos

Lipídios

A classificação fundamental do lipídio faz-se segundo a natureza do ácido graxo e do álcool que o forma.

Bioquímica

LipídiosLipídios são óleos e gorduras de

origem animal ou vegetal, insolúveisem água e solúveis em solventes or-gânicos apolares ou pouco polares, emque predominam ésteres de ácidosgraxos — ácidos carboxílicos forma-dos por cadeias carbônicas normais,saturadas ou insaturadas, com 12 oumais átomos de carbono.

A bioquímica, estudo dos processos químicos que ocorrem nos organismos vivos, é um extenso e complexoestudo de lipídios, glicídios e protídeos.

Fonte

Gordura de coco

Gordura de palma

Gordura de carneiro

Gordura de amendoim

Manteiga

Óleo de oliva

Óleo de soja

Óleo de linhaça

Saturados

Insaturados

Alguns ácidos graxos

Ácido graxo

Ácido láurico

Ácido palmítico

Ácido esteárico

Ácido araquídico

Ácido palmitoléico (1 dupla)

Ácido oléico (1 dupla)

Ácido linoléico (2 duplas)

Ácido linolênico (3 duplas)

Fórmula

H23C11 — COOH

H31C15 — COOH

H35C17 — COOH

H39C19 — COOH

H29C15 — COOH

H33C17 — COOH

H31C17 — COOH

H29C17 — COOH

Metanol Metanal

H O — H| | O

H — C — O — H + [O] → H — C — O — H → H2O + H — C| | HH H

=—

Ácido metanóicoMetanal

O O OH — C + [O] → H — C + [O] → H — O — C → H2O + CO2

H OH OH

=—

=—

=—

t il á oÁlcool terciárioOs alcoóis terciários não sofrem oxidação, porque não têm hidrogênio no carbono da hidroxila (OH).

Propanona

O — H O — H O| | ||

CH3 — C — CH3 + [O] → CH3 — C — CH3 → H2O + CH3 — C — CH3| |H OH

H2SO4

∆

2-propanol

A oxidação do metanol tem produtos intermediários: o metanal e o ácido metanóico. Este, oxidado, forma ácidocarbônico (H2CO3) que, por sua vez, decompõe-se em gás carbônico e água.

sl d rÁlcool secundárioPor oxidação, os alcoóis secundários produzem cetona, pois o carbono do grupo hidroxila (OH) nunca se en-

contra na extremidade e tem apenas um hidrogênio.

13Química 13

Bioq

uím

ica

O||

CH2 — O — C — (CH2)16 — CH3

O||

CH — O — C — (CH2)16 — CH3 + 3 NaOH →

O||

CH2 — O — C — (CH2)16 — CH3Triestearato de glicerina

CH2 — OH

CH2 — OHGlicerina

OCH — OH + 3 CH3(CH2)16 — C

ONa

=—

Estearato de sódio (sabão)

GLICERÍDEOSGlicerídeos ou glicérides são ésteres de glicerina (triálcool) com ácidos graxos, cujas propriedades químicas mais

importantes são: saponificação, detergente, rancificação, hidrogenação, índice de saponificação e índice de iodo.

SaponificaçãoReação de hidrólise de ésteres de glicerina em meio alcalino. Em geral, dessa reação se obtêm sabão e glice-

rina.Usando NaOH, obtém-se sabão duro; usando KOH, sabão mole.

DetergentesDetergentes são compostos provenientes de alcoóis de elevado peso molecular, como o álcool láurico (C12),

conforme a seguinte reação:

Detergentes biodegradáveis, substâncias de cadeia carbônica linear, são decompostos pelos microorganismosexistentes nos lagos e rios.

RancificaçãoÓleos e gorduras expostos ao calor e à luz sofrem rancificação, processo pelo qual se formam substâncias áci-

das, que se transformam em cetonas de cheiro intenso e desagradável. Para evitar a rancificação da manteiga, porexemplo, costuma-se cobri-la com água e colocá-la na geladeira, evitando seu contato com o oxigênio do ar e o calor.

orHidrogenaçãoGlicerídeos que apresentam ácidos graxos insaturados em sua estrutura podem ser hidrogenados (Ni como

catalisador) e, assim, transformar-se de óleo em margarina.

n C11H23 — CH2 — OH → n C11H23 — CH2 — OSO3H → n C11H23 — OSO3NaH2SO4

Álcool láurico

NaOH

Hidrogênio sulfato de laurilo Sulfato de laurila esódio (detergente)

Índice de saponificação: número de miligramasde KOH necessário para saponificar completa-

mente 1 g de óleo ou gordura. Quanto maior o índice desaponificação, menor a massa molecular do óleo (ou gor-dura).Índice de iodo: número de gramas de I2 capaz de rea-gir com 100 g de óleo ou gordura. Quanto maior o índi-ce de iodo, maior o número de ligações duplas no óleo.

Manteiga

Banha de porco

Óleo de algodão

Óleo de linhaça

Índice de saponificação

210 — 235

190 — 200

190 — 200

190 — 195

Índice de iodo

25 — 50

45 — 60

100 — 120

175 — 180

CERÍDEOSLipídios constituídos de ésteres, ácidos graxos e alcoóis superiores, mais conhecidos como ceras de carnaúba

(origem vegetal) e de abelha (origem animal).

FOSFOLIPÍDEOSÉsteres constituídos de glicerina, ácido graxo, ácido fosfórico e aminoálcool.

CEREBROSÍDEOSLipídios complexos semelhantes aos fosfatídeos encontrados, principalmente, nas células do sistema nervoso.

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Bioq

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14 Química 13

Todas as proteínas encontradas nos seres vivos são formadas por vinte variedades de α-aminoácido, comnúcleo comum entre elas. Trata-se de compostos de função mista (amina + ácido carboxílico), daí o nome aminoácido.O que muda entre eles é o grupo R.

Aminoácidos

OR — CH — C

| OHNH2

=—

Amina

Ácidocarboxílico

Carbono α

OsesOses ou monossacarídeos são açúcares que não se

hidrolisam; classificam-se em aldoses e cetoses por cau-sa da composição que apresentam.

Aldose: apresenta o grupo aldeído na molécula. Comrelação ao número de carbonos, classifica-se em aldo-triose (três carbonos), aldotetrose (quatro carbonos), aldo-pentose (cinco carbonos).

Glicídios

OsídeosHolosídeos

Heterosídeos

Oligossacarídeos

Polissacarídeos

Dissacarídeos

Trissacarídeos

Oses ou monossacarídeosAldoses

Cetoses

OH OH OH OH O OH| | | | || |CH2 — CH — CH — CH — C — CH2

Cetoexoses

C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6HCl

∆Glicose Frutose

(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6HCl

∆

+H2O →

t íd oHeterosídeosAçúcares que se hidrolisam, fornecendo oses e ou-

tros compostos, orgânicos e inorgânicos.

Amigdalina → 2 glicose + HCN + Benzaldeído

Amido

Polissacarídeos: açúcares que se hidrolisam, for-necendo mais de duas moléculas de monossacarídeos:amido e celulose.

GlicídiosGlicídios, glucídios, carboidratos ou hidratos de car-

bono são açúcares constituídos por hidrogênio, oxigê-nio e carbono, com fórmula geral Cn(H2O)m. São com-postos de função mista pol iálcool-aldeído oupoliálcool-cetona, que podem apresentar elevado númerode isômeros ópticos.

Principais substâncias produzidas pelas plantas du-rante o processo de fotossíntese, os carboidratos cons-tituem os primeiros compostos formados da incorpora-ção de carbono, hidrogênio, oxigênio e energia luminosapelos seres vivos.

CLASSIFICAÇÃO

Cetose: apresenta o grupo cetona na molécula. Comrelação ao número de carbonos, classif ica-se emcetotriose (três carbonos), cetotetrose (quatro carbonos),cetopentose (cinco carbonos).

OH OH OH OH OH| | | | | OCH2 — CH — CH — CH — CH — C

H

=—

Álcool

AldeídoGlicose(poliálcool-aldeído)

OH OH OH OH O OH| | | | || |CH2 — CH — CH — CH — C — CH2

Álcool

Frutose(poliálcool-cetona)

Cetona

dOsídeosOsídeos são açúcares que se hidrolisam, fornecendo

oses (açúcares que não se hidrolisam). Classificam-se emholosídeos e heterosídeos.

íd oHolosídeosAçúcares que se hidrolisam, fornecendo apenas

oses: sacarose, amido. O termo oligossacarídeo, dogrego (oligo: pouco), indica os holosídeos formuladospela união de poucas moléculas de oses.

Dissacarídeos: açúcares que se hidrolisam, forne-cendo duas moléculas de monossacarídeos: sacarose.

OH OH OH OH| | | | OCH2 — CH — CH — CH — C

H

=—

Aldopentose

OH| OCH2 — CH — C

| HOH

Aldotriose

=—

CH2 — CH — COOH| |

NH2Fenilalanina

**CH3 — CH — COOH|NH2

Ácido α-amino propanóico(alanina)

CH2 — COOH|NH2

Ácido α-amino etanóico(glicina)

15Química 13

Bioq

uím

icaQuanto ao número de grupos aminas e carboxilas, classificam-se em monoácido e monoamina, monoácido e

diamina, diácido e monoamina.Por apresentarem radical carboxila (ácido) e amina (base), têm caráter anfótero, formando um íon dipolar, o

zwitteríon. O pH no qual cada aminoácido se apresenta é o ponto isoelétrico.

PROTEÍNASA formação das proteínas acontece quando vários α-aminoácidos se unem. Nesse processo, uma molécula de

água sai de cada par deles.

ALCALÓIDESDefinem-se como compostos nitrogenados de caráter básico, na sua maioria heterocíclicos, de origem vegetal,

com acentuada ação fisiológica sobre os animais. Exemplos: nicotina, cafeína, cocaína.

ENZIMAS OU FERMENTOSCatalisadores orgânicos complexos elaborados pelos organismos vivos. São proteínas conjugadas e compos-

tos termolábeis (em geral são destruídas a 70°C, mas algumas requerem temperaturas superiores), que também sedeixam destruir facilmente por ácidos ou bases fortes.

OH — N — CH — C

| | OHH R

=—

OH — N — CH — C

| | OHH R

=—

OH — N — CH — C + ... →

| | OHH R

=—

α-aminoácido

Proteína

O— N — CH — C O

| | N — CH — C OH R | | N — CH — C ...

H R | |H R

=— =

— =—

Ligaçõespeptídicas Ligações

peptídicas

A ç sõAnotações

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Solu

ções

e c

oefic

ient

e de

sol

ubili

dade

16 Química 13

Solução verdadeira ou simplesmente solução é qual-quer mistura homogênea. Forma-se de uma ou maissubstâncias dissolvidas (soluto) em outra (solvente) pre-sente em maior proporção.

Físico-químicaSoluções e coeficiente de solubilidade

Solução é a mistura que forma uma única fase (monofá-sica), com partículas menores que 10 Å.

Classifica-se segundo vários critérios:

QUANTO AO ESTADO DE AGREGAÇÃOSolução sólida: ouro 18 quilates — 75% de Au, mais

Ag, Cu e outros metais.Solução líquida: álcool comercializado em farmá-

cias — etanol mais água.Solução gasosa: ar atmosférico natural.

QUANTO À NATUREZA DE SOLUTO o aç ôSolução iônica

Na solução iônica, o soluto é um composto iônico,ou seja, as partículas dispersas são íons (sal comum,NaCl, em água) ou sofrem ionização (ácidos em água).

Esse tipo de solução é eletrolítica — conduz eletri-cidade; o soluto é um eletrólito.

NaCl → Na+ + Cl–

O cloreto de sódio forma-se pela combinação de áto-mos carregados, dispostos segundo um padrão, constituin-do um retículo cristalino. Este, em contato com água, subs-tância molecular extremamente polar, é destruído, fazendoa dissociação. Tem-se, então, uma solução iônica.

o oç l aSolução molecularSolução molecular possui soluto que se constitui de

um composto molecular. Não conduz corrente elétrica,portanto é não-eletrolítica. Como exemplo, cita-se a sa-carose (açúcar comum) diluída em água, em que molé-culas inteiras da substância estão disseminadas na água.

QUANTO À PROPORÇÃO ENTRE SOLUTO ESOLVENTE

o ç n aç o n aSolução insaturadaSolução insaturadaA solução insaturada ocorre quando a quantidade

de soluto é inferior ao coeficiente de solubilidade, clas-sificando-se em diluída ou concentrada.

o ç Solução diluídaA solução diluída contém pouco soluto em relação

ao solvente — valor igual ou inferior a 0,1 mol de solutoem um litro de solução.

H2O

∆ Detonador dacristalização

19,1 KNO3 10°C10°C40 g KNO3

100 g H2O

30°C40 g KNO3

100 g H2O

Soluçãoinsaturada

Soluçãosupersaturada

Soluçãosaturada com

corpo de fundo

Solubilidade do KNO3 em 100 g de H2O

Massa de KNO3

(gramas)

13,3

20,9

31,6

45,8

Temperatura

(°C)

0°

10°

20°

30°

A solução do frasco do meio é muito instável, por-que o acréscimo de um pequeno cristal de KNO3 faz todoo excesso se depositar no fundo do recipiente.

ç tç tSolução concentradaSolução concentradaA concentrada contém bastante soluto em relação

ao solvente, mas inferior ao coeficiente de solubilidade.

tç rSolução saturadaEsta solução tem a máxima quantidade de soluto em

relação ao solvente, em dada condição de temperatura epressão, podendo ser com ou sem corpo de fundo. Essaquantidade máxima é o coeficiente de solubilidade.

COEFICIENTE DE SOLUBILIDADEO coeficiente de solubilidade corresponde à quanti-

dade de soluto capaz de se solubilizar em determinadaquantidade de solvente, sob certas condições de tem-peratura e pressão.

Na solução de sal comum em água, se forem utili-zados 100 gramas de água, a quantidade de NaCl quepode ser dissolvida é igual a 35,7 gramas. Diz-se, en-tão, que a solução está saturada e que o coeficiente desolubilidade do NaCl é igual a 35,7 g / 100 g de H2O.

Em condiçõesespeciais, é pos-sível obter umasolução supersa-turada, ou seja,com mais solutoque o determina-do pelo grau desolubilidade.

Dissolvendo 40 gramas de KNO3 em 100 g de H2O,a 30°C, tem-se uma solução insaturada (que ainda nãoatingiu o limite de 45,9 g de soluto em 100 g de H2O).Essa solução resfriada para 10°C, em equilíbrio, perma-nece inalterada, apesar de, nessa temperatura, só pode-rem estar dissolvidos 20,9 g do sal. O excesso não sedeposita, formando-se assim a solução supersaturada.

17Química 13

Con

cent

raçõ

es

CURVAS DE SOLUBILIDADECurvas de solubilidade relacionam a variação do

coeficiente de solubilidade de uma substância em fun-ção da temperatura.

Toda solução que coincida com a curva de solubili-dade é saturada. Se estiver abaixo, é insaturada (está-vel); acima, supersaturada (instável).

Na maioria dos sais, a solubilidade aumenta com atemperatura (dissolução endotérmica).

Com o coeficiente de solubilidade praticamentenulo, a substância é insolúvel naquele solvente.

Com líquido insolúvel em outro, ambos são imiscí-veis — óleo e água, por exemplo.

Quando duas substâncias se dissolvem em quais-quer proporções (coeficiente de solubilidade infinito),elas são totalmente miscíveis — álcool e água.

O fato de um solvente estar saturado de um solutonão significa que ele não consiga ainda dissolver ou-tro soluto — água saturada de sal pode ainda dissol-ver açúcar.

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

g/100 g de H2O

Al 2

(SO

4) 3

Pb(NO 3

) 2

KCl

NaCl

Na2SO4

Na 2

SO

4+

10 H

2O

Ba(NO3)2

Ce2(SO4)3

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 °C

Em alguns casos, como o do Ce2(SO4)3, a solubili-dade diminui com a temperatura (dissolução exotérmica).

Concentrações

Soluto, solvente e solução podem receber as uni-dades g, kg, ml, cm3, l, número de mols, entre

outras.Para soluto, usa-se o índice 1. Dessa forma, m1 sig-

nifica massa do soluto e V1, volume de soluto.Para solvente, adota-se o índice 2. Assim, m2 sig-

nifica massa do solvente e V2, volume de solvente.Para solução não há índice. Em função disso, m sig-

nifica massa da solução e V, volume da solução.

CONCENTRAÇÃO COMUM CC(C)(C)Concentração comum é a relação entre a massa de

soluto em gramas (g) e o volume da solução em litros (l).

C = g/l

As várias relações que se estabelecem entre quantidade de soluto, solvente e solução constituem generica-mente as concentrações.

TÍTULO (τ)Título é a concentração que indica a relação entre a

massa do soluto (m1) e a massa da solução (m = m1 + m2),ambas na mesma unidade.

τ = ou τ =

Para entender se o título de uma solução é 0,3(p = 100 . 0,3 → p = 30%), se 30% se constituem em massade soluto, evidentemente 70%, em massa de solvente.

n1 =

CONCENTRAÇÃO MOLAR OU MOLARIDADE ( )Molaridade ou concentração molar é a relação ma-

temática entre o número de mols do soluto (n1) e o vo-lume em litros da solução (V).

= ou = mols/l

ou molar

Trata-se de uma grandeza adimensional, comumenteexpressa em percentagem, valendo a relação

p = 100 τ ou

p = ou

p =

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o M

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Con

cent

raçõ

es

18 Química 13

Relações de unidades

m1 m1

RELAÇÃO ENTRE CONCENTRAÇÃO COMUM(C) E TÍTULO (τ)

C = τ =

m1 = C . V m1 = τ . m

m1 = m1 ∴C . V = m . τ

C = . τ C = d . τ

Para densidade em g/ml, é necessário multiplicar por1 000.

C = 1 000 . d . τ

É possível estabelecer outras relações, procedendode forma idêntica.

C = 1 000 d . τ = . mol

τ = → τ = → τ = 0,4

C = 1 000 . d . τ → C = 1 000 . 1,5 . 0,4 → C = 460 g/l

Os valores de fração molar (X) e título (τ), ou por-centagem em massa, não variam com a temperatura,porque independem do volume.

É importante notar que

x1 + x2 = 1

RELAÇÃO ENTRE CONCENTRAÇÃO COMUM(g/l) E CONCENTRAÇÃO MOLAR (mol/l)

C = =

m1 = C . V m1 = mol . V

m1 = m1 ∴C . = . mol .

C = . mol

Determine a concentração comum de uma so-lução 0,2 molar de ácido sulfúrico.

C = ?M = 0,2 molar C = . mol

H2SO4 mol = 98 C = 0,2 . 98

C = 19,6 g/l

Uma solução de Na2CO3 apresenta densidade1,15 g/cm3. Sabendo que 150 g dessa solução

contêm 60 g de Na2CO3, calcule a concentração em g/ldessa solução.

d = 1,15 g/mlm = 150 gm1 = 60

Parte por milhão Para indicar poluentes (do ar e da água) ou

composição química com concentração extremamentepequena, adota-se a unidade parte por milhão (ppm),que indica quantos gramas de soluto estão contidos emum milhão (106) de gramas da solução.

ppm = ou

O mercúrio é um poluente extremamente perigo-so. Para manter a qualidade da água potável, padro-nizou-se internacionalmente que o índice aceitável demercúrio vai até 5 . 10–4 mg de Hg, podendo ser ex-presso em ppm da seguinte forma:

ppm = → ppm = →

→ ppm = 5 . 10–1 mg/kg ou 5 . 10–1 ppm

FRAÇÃO MOLAR (XX)A fração molar relaciona o número de mols da parte

considerada (soluto ou solvente) e o número de mols dasolução (soluto + solvente).

x1 = ou x1 = x2 = ou x2 =

1Química 13

Quí

mic

a 1

Classificação e mecanismos de reações orgânicas

TestesQuímica 1

=4. (UFPR—Adaptado) O ácido acetilsalicílico (AAS), usado comoanalgésico e antitérmico, é obtido do ácido salicílico e anidridoacético, em presença de ácido sulfúrico e calor, segundo a rea-ção abaixo:

+ Cl2 + HCl— Cl

OHO |

CH3 — C + H2 CH3 — C — HH |

H

=—

OCH3 — C + CH3 — CH2 — OH

OH

=—

OCH3 — C + H2O

O — CH2 — CH3

=—

CH3 — CH — CH — CH3 + 2 KOH| |Cl Cl

CH3 — C ≡ C — CH3 + 2 KCl + 2 H2O

É correto afirmar que:

a) as funções existentes no AAS são éter e ácido carbo-xílico.

b) as funções existentes no ácido salicílico são, respec-tivamente, álcool e ácido carboxílico.

c) trata-se de uma reação de substituição denominadaesterificação.

d) o composto abaixo é tautômero do AAS.

e) Se o AAS reagir com NaOH, obtém-se o composto abai-xo, que é mais solúvel em água que o próprio AAS.

—

—HOOC

O

— C — CH3

=HO

OH

—

—COOHO

CH3 — CO

CH3 — CO

=—

—=

H2SO4∆+

Ácido salicílico Anidrido acético

——COOH

+

O

O — C — CH3

=

OCH3 — C

OH

=—

AAS Ácido acético

5. (Cesgranrio—RJ) É dada a reação:

que é classificada como uma reação de:a) adição d) eliminaçãob) ciclo-adição e) substituiçãoc) condensação

—

O

O — C — CH3

=

O — C

O–Na+

=—

1. (Mack—SP) A equação

H2C CH2 + X2 → H2C — CH2 | |

X X

é exemplo de reação de:

a) substituiçãob) adiçãoc) eliminaçãod) polimerizaçãoe) oxidação enérgica

2. (UFPR—Adaptado) Na reaçãoH3C — Cl + OH– H3C — OH + Cl–, pode-se afirmar que:

a) H3C — Cl é um agente nucleofílico.b) OH– é um agente eletrofílico.c) OH– é um agente nucleofílico.d) H3C — Cl e o OH– são agentes nucleofílicos.e) H3C — Cl e o OH– são agentes eletrofílicos.

3. (PUC—PR) Considere as reações:

I.

II.

III.

IV.

Elas representam, respectivamente, reações de:

a) substituição nucleofílica, eliminação, substituiçãoeletrofílica, adição.

b) substituição eletrofíl ica, eliminação, substituiçãoeletrofílica, condensação.

c) substituição nucleofí l ica, oxidação, substituiçãonucleofílica, redução.

d) substituição eletrofílica, adição, substituição nucleofílica,eliminação.

e) substituição nucleofílica, eliminação, substituiçãoeletrofílica e eliminação.

+ H2SO4 —SO3H + H2O

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Test

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2 Química 13

+CH3 — C — CH3

|CH3

6. (Unijuí—RS) Hidrocarbonetos raros na natureza, de cadeiaaberta e insaturada, com 1 ligação dupla, que apresentam a adiçãocomo reação característica, são os:

a) alcanos d) alcadienosb) alcenos e) aromáticosc) alcinos

7. Com relação ao íon , pode-se afirmar que:

a) se forma por homólise.b) é um radical livre (ânion).c) é um carbocátion.d) é um ácido de Arrhenius.e) é um reativo núcleófilo.

8. (UFES) Considere as equações:

I. Br — CH2 — CH2 — Br HC ≡ CH + 2 KBr + 2 H2O

II. H2C = CH — CH3 Br — CH2 — CH2 — CH3

III. CH3 — CH2 — CH2 — C ≡ N

CH3 — CH2 — CH2 — CH2 — NH2

IV. CH3 — CH = CH — CH3 2 CH3 — C — OH

V. 3 CH3 — CH2 — OH 3 CH3 — CH2 — Cl + P(OH)3

Reações de adição nos hidrocarbonetos

1. (UFU—MG) O produto principal da reação

CH2 = CH — CH3 + H2O é um:

a) álcool primário.b) álcool secundário.c) aldeído.d) ácido carboxílico.

2. (Mack—SP) Na hidrogenação catalítica do propeno, obtém-se:a) propino.b) ciclopropano.c) propano.d) propadieno.e) 2-propanol.

3. (PUC—PR) A reação de redução dos compostos abaixoproduz, respectivamente:

OH3C — C + H2

H

H3C — C — CH3 + H2

O

=

=—

A alternativa que explica de modo incorreto as reações é:

a) A equação I representa uma reação de eliminação.b) A equação II representa uma reação de eliminação

eletrofílica.c) A equação III representa a redução de uma nitrila para

formar uma amina primária.d) A equação IV representa a clivagem oxidativa do buteno-2

para formar o ácido etanóico.e) A equação V representa uma reação de substituição.

9. Quais as características dos compostos orgânicos em umareação de adição?

10. O que é cisão homolítica ou homólise?

4. Assinale a alternativa incorreta sobre ciclanos.

a) Num ciclo com três átomos de carbono, o ângulo for-mado pelas ligações covalentes entre os átomos decarbono no ciclo é 60°; existe, portanto, uma grandetensão no ciclo, pois a tendência do ângulo é voltarao valor de 109° 28'. Por isso, o ciclopropano facil-mente reage com abertura do ciclo.

b) Num ciclo com quatro carbonos o ângulo formado é90°; existe, portanto, uma menor tensão, já que 90° éum valor mais próximo de 109° 28', sendo o ciclo maisestável que o de três carbonos.

c) São hidrocarbonetos alicíclicos.d) Possuem fórmula geral CnH2n.e) São todos igualmente estáveis.

5. (UEL—PR) Na reação do H2C = CH — CH3 com HCl háformação em maior quantidade do:

a) 1-cloropropano. d) 1,3-dicloropropano.b) 2-cloropropano. e) 2,2-dicloropropano.c) 1,2-dicloropropano.

6. Em relação ao esquema, assinale a alternativa incorreta:

a) álcool primário e terciário.b) álcool primário e ácido carboxílico.c) álcool primário e secundário.d) ácido carboxílico e álcool primário.e) álcool secundário e terciário.

+ H2O AH3C — CH = CH2 + HCl B

+ H2 C

H2SO4

a) as três reações são de substituição.b) o composto A chama-se propanol-2.c) o composto B pode apresentar isomeria de posição.d) o composto C é um alcano.e) as três reações são de adição.

=

2 KOHEtanol

HBrPeróxido

H2 . NiCalor

KMnO4OH– . Calor

PCl3

O

3Química 13

Quí

mic

a 1

8. (UEL—PR) Assinale a alternativa que contém equaçãoquímica que representa uma reação de adição.

a)

b)

c)

d)

e)

H3C — CH3 + Cl — Cl H3C — CH2 + HCl|

Cl

∆Luz

H3C — C — CH3 + H2 H3C — CH — CH3 |

O OH

=

Pt

H3C — CH2 + H — Br H3C — CH2 + H2O| |

OH Br

H3C — CH2 H2C CH2 + H2O|

OH

H+=

CH2

H2C — CH2 — CH2 H2C — CH2 + ZnBr2| |Br Br

Zn

—

Reações de substituição

1. (UEL—PR) Considere a reação de substituição.

Se, na reação, o iodeto de metila for substituído por iodetode etila, obter-se-á:

a) tolueno. d) o-etiltolueno.b) naftaleno. e) p-etiltolueno.c) etilbenzeno.

2. (Unesa—RJ) A arma química conhecida como gás mostardarecebeu essa denominação devido à semelhança de cor com ocondimento e a seu efeito picante sobre a pele. A atuação dessegás se deve à sua reação com a água, produzindo HCl, respon-sável pela irritação de pele, olhos e sistema respiratório.

Reação:

Cl — CH2 — CH2 — S — CH2 — CH2 — Cl + 2 HOH

HO — CH2 — CH2 — S — CH2 — CH2 — OH + 2 HCl

+ I — CH3 + HIAlCl3

—CH3

Gás mostarda

Transformações desse tipo são chamadas reações de:

a) adição.b) redução.c) oxidação.d) substituição.e) hidrogenação.

3. (UEPG—PR) Quando derivados do benzeno sofrem rea-ções de substituição eletrofílica, os grupos ligados ao anel in-fluem na formação dos produtos, agindo como orientadores dasposições onde ocorrerão as substituições.

Dentre as alternativas abaixo, assinale a que contém ape-nas grupos que, ligados ao anel, agirão preferencialmente comoorientadores orto-paradirigentes.

a) — NO2; — CN; — OHb) — NH2; — COOH; — CH3c) — Cl; — CHO; — COOHd) — SO3H; — CHO; — COOHe) — OH; — NH2; — Cl

7. (UFPR) Analise as proposições a seguir e assinale a in-correta.

a) O que caracteriza um alcino verdadeiro é a presençade um hidrogênio ligado ao carbono da tripla ligação.

b) Em um alcino, o hidrogênio ligado ao carbono da triplaligação fica altamente polarizado, adquirindo um cará-ter ácido, possibilitando então reações com metais.

c) Os alcinos se comportam exatamente como os alce-nos em relação às reações em que tomam parte. As-sim, ambos são capazes de reações eletrofílicas enucleofílicas.

d) A reação de adição de água a um alcino, em presençade catalisador adequado, forma sempre uma cetona,exceto no caso do acetileno, que forma um aldeído.

e) A reação de adição de uma molécula de HCl ao propenotem como produto final o composto CH3 — CHCl — CH3.

9. (UCP—RJ) O ciclopropano, ao reagir com bromo (Br2) eem presença de catalisador, forma:

a) propano.b) 1-bromopropanoc) 2-bromopropanod) 1-3-dibromopropanoe) 1,2-dibromopropano

10. (Unicamp—SP) A reação do (HC ≡ C — CH3) propino como (Br2) bromo pode produzir dois isômeros cis-trans que con-têm uma dupla ligação e dois átomos de bromo nas respecti-vas moléculas.

a) Escreva a equação dessa reação química entre propinoe bromo.

b) Escreva a fórmula estrutural de cada um dos isômeroscis-trans.

11. (Unicamp—SP) Um mol de hidrocarboneto cíclico insaturado,de fórmula C6H10, reage com um mol de bromo (Br2), dandoum único produto. Represente, por meio de fórmulas estrutu-rais, o hidrocarboneto e o produto obtido na reação citada.—

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4 Química 13

4. (Unifor—CE) Na reação de nitração de etilbenzeno obtém-se mistura de

— —

C2H5

NO2

e

—

—

C2H5

NO2

Pode-se, portanto, afirmar que o radical etil é:

a) metadirigente.b) orto e metadirigente.c) orto e paradirigente.d) meta e paradirigente.e) orto, meta e paradirigente.

5. A hidrogenação do propeno forma um hidrocarboneto que,ao reagir com cloro, forma predominantemente:

a) propino.b) cloro-2-propeno.c) cloro-1-propeno.d) cloreto de isopropil.e) cloreto de isopropenil.

6. Na seqüência abaixo, T e X (orgânicos) são, respectivamente:

H2C = CH — CH3 + H2 T + Br2 X

a) propano, 1 bromopropano.b) propeno, 2 bromopropano.c) propano, 2 bromopropano.d) propano, 3 bromopropano.e) butano, 2 bromopropano.

7. (PUC—PR) A monocloração do nitrobenzeno produz:

a) o-cloronitrobenzeno.b) m-cloronitrobenzeno.c) p-cloronitrobenzeno.d) uma mistura eqüimolecular de o-cloronitrobenzeno e

p-cloronitrobenzeno.e) clorobenzeno.

Ni∆

Luz∆

—A

Reações de eliminação

1. (Acafe—SC) Quando a reação entreCH3 — CHCl — CH3 e hidróxido de potássio, em meio alco-ólico, ocorre por mecanismos de eliminação, um dos produ-tos formados é:

a) propino.b) propeno.c) propano.d) 2-propanol.e) propanona.

2. (Unioeste—PR) O teste do bafômetro é útil para revelar oestado de embriaguez dos motoristas alcoolizados. Com rela-ção à função orgânica, é correto afirmar:

a) Álcool etílico e etanol são nomes diferentes da mes-ma substância.

b) Metanol é o álcool obtido da fermentação do açúcarpresente na cana em grande quantidade.

c) Alcoóis podem sofrer desidratação com produção dealcenos.

d) Reação de um álcool com ácido carboxílico produz oéter etílico.

e) Metanol e etanol são exemplos de solventes orgâni-cos apolares.

3. (UFPR—Adaptado) Dado o gráfico abaixo para a reaçãodo propeno e ácido bromídrico, bem como as fórmulas anexas,é correto afirmar:

a) H3C — CH = CH2

b) HBr

c)

d)

a) Para a obtenção do 2-bromopropano, é necessária umaenergia de ativação menor que a energia de ativaçãonecessária para obtenção do 1-bromopropano.

b) O produto C não obedece à Regra de Markovnikov.c) Os compostos C e D são isômeros constitucionais de

função.d) Os compostos C e D apresentam diferentes fórmulas

moleculares.e) O produto da reação de eliminação de ácido bromídrico

a partir do composto C é diferente do produto da mes-ma reação, a partir do composto D.

Br

CH

H3C CH3

——

—

CH2 BrH3C CH2

—— —

A + B

C

D

Coordenada de reação

En

erg

ia d

e r

ea

ção

8. (Mack—SP) Na reação de substituição eletrófila na subs-tância de fórmula genérica esquematizada a seguir, se A forradical — SO3H, – NO2, ou — OH, a reação ocorrerá respecti-vamente nas posições:

a) orto e para; meta; meta.b) meta; orto e para; meta.c) orto e para; orto e para; meta.d) meta; meta; orto e para.e) meta; orto e para; orto e para.

9. (Fuvest—SP) Escreva a equação da reação de sulfonaçãodo benzeno, dando o nome do produto orgânico formado.

10. (Cefet—PR) Dê o nome dos possíveis compostos obtidosquando o monoclorobenzeno sofre cloração.

5Química 13

Quí

mic

a 14. (Unicruz—RS) Os alcoóis por desidratação intramolecular

e intermolecular, respectivamente, dão origem a:

a) éster e éter.b) éter e aldeído.c) alcano e éster.d) alcano e ácido carboxílico.e) alceno e éter.

5. (UFPR) Dadas as reações:

a) CH4 + Cl2 H3C — Cl + HCl

b) H3C — CH = CH2 + HBr H3C — CH — CH2 | |

Br H

c) H3C — CH — CH2 + Zn H3C — CH = CH2 + ZnCl2 | |

Cl Cl

d) H3C — Cl + HO– H3C — OH + Cl –

e)

A afirmativa correta é:

a) (a) e (e) são reações de substituição, e (c) é de eliminação.b) (a) e (d) são reações de substituição; (b) e (e), de eli-

minação; e (c), de adição.c) (a) e (d) são reações de adição, e (b) e (e) são de

substituição.d) A adição HBr em (b) necessita de peróxido para for-

mar o produto mencionado (2-bromopropano).e) Os produtos das reações (a) e (b) pertencem à fun-

ção orgânica haleto de alquila; os das (d) e (e) per-tencem a alcoóis; e o (c) pertence a alceno.

6. (Unioeste—PR—Adaptado) É correto afirmar:(Dados: C = 12; H = 1; O = 16)

a) Um ácido carboxílico reage com base, produzindoésteres orgânicos.

b) Os éteres são compostos que possuem a fórmula geral

c) As aminas são básicas, pois, quando dissolvidas emágua, ionizam, produzindo íon hidróxido (OH–).

d) Os anidridos de ácidos resultam da desidratação inter-molecular ou intramolecular de ácidos carboxílicos.

e) Os fenóis são ácidos, pois em solução aquosa se ioni-zam, resultando ânion OH–.

7. (UFPR—Adaptado) Com relação aos compostos:

I. CH3 — CH2 — CH = CH2

II. CH3 — CH2 — CH — CH3|Br

é correto afirmar:

a) O composto II resulta da adição de um mol de HBr,em ausência de peróxido ao composto I.

b) O composto I apresenta isomeria geométrica.c) Ambos os componentes apresentam atividade óptica.d) O composto I pode ser obtido, sem impurezas, por

desidroalogenação do composto II.e) O composto II não apresenta atividade óptica.

Luz ou 250°C

OR1 — C

O — R2

=—

8. (Vunesp—SP) O dicloro 1-3-butano reage com zinco empó em condições adequadas para formar:

a) butano.b) metilciclopropano.c) ciclobutano.d) ciclobuteno.e) buteno.

9. (Unip—SP) A desidrogenação do butano forma um com-posto insaturado por dupla ligação, com condições de repre-sentar os isômeros cis-trans. O composto denomina-se:

a) buteno-1.b) buteno-2.c) butino-1.d) butino-2.e) butadieno-1-2.

10. (UFRJ) A crise do petróleo fez ressurgir o interesse pelaprodução de hidrocarbonetos a partir de álcool, que pode serproduzido por fonte de matéria-prima renovável. O etanol, porexemplo, no Brasil, é largamente produzido da cana-de-açúcar.

a) Escreva a equação da reação utilizada para transfor-mar etanol em eteno.

b) O eteno pode ser utilizado para a produção de diver-sos compostos orgânicos da cadeia petroquímica. Qualé o produto da reação do eteno com o hidrogênio?

11. O monocloroetano produz etileno em um processo conhe-cido como eliminação. A respeito desse processo, pede-se aequação da transformação sofrida pelo monocloroetano.

+ H2OH+

—OH

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6 Química 13

Reações orgânicas

1. (Esal—MG) Da ozonólise completa de um com-posto de fórmula molecular C4H8 resultou um único produtoorgânico. O composto em questão é o:

a) 1-buteno.b) metilpropeno.c) ciclobuteno.d) metilciclopropeno.e) 2-buteno.

2. (PUC—PR) Um hidrocarboneto de fórmula molecular C4H8apresenta as seguintes propriedades químicas:

I. Absorve um mol de hidrogênio por mol de composto,quando submetido à hidrogenação.

II. Quando oxidado energicamente, fornece ácido propiô-nico e dióxido de carbono.

Esse hidrocarboneto é o:

a) 1-buteno.b) 2-buteno.c) ciclobutano.d) metilpropeno.e) metilciclopropano.

3. (PUC—PR) Na reação:

H3C — CH2 — CH2 — CH — CH3 + [O] |

OH

H2O + X

deduz-se que o composto X é:

a) pentanona-2b) pentanal-2c) penteno-2d) Por ser álcool secundário não ocorre tal reação.e) ácido pentanóico.

4. (USJT—SP) O álcool etílico ou etanol, C2H6O, contido nasbebidas alcoólicas é metabolizado no organismo inicialmentepara acetaldeído ou etanal, C2H4O. Uma das causas da “res-saca” está associada ao aumento da quantidade de etanal narede sanguínea. A equação química que melhor representa umaoxidação não-degradativa parcial é:

a) C2H5OH + O2 → CH3COH + H2O

b) C2H5OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O

c) C2H6O + O2 → CH3COOH + 3 H2O

d) C2H6O + O2 → 2 CO + 3 H2O

e) 2 C2H5OH + O2 → 2 CH3CH(OH)2

K2Cr2O7

H2SO4

K2Cr2O7

H2SO4

5. (PUC—PR) Das reações esquematizadas abaixo, uma delasestá incorreta quanto ao produto principal que deve formar.Assinale-a.

a) CH3 — CH = CH2 + HOH CH3 — CH — CH3 | OH

b) C6H5COH + KMnO4 C6H5COOH

c) C6H6 + HNO3 C6H5NO2 + H2O

H+

H+

H2SO4

C2H6H ↑|

H3C — C = O ← H3C — CH2OH → C2H4

↓O

H3C — CO — C2H5

I IIIII

IV

=—

6. (PUC—SP) Do etanol podemos obter muitos compostosorgânicos, como o eteno, o acetato de etila, o etanal e o etano.No esquema abaixo:

os processos indicados por I, II, III e IV são, respectivamente,reações de:

a) oxidação, desidratação, redução e esterificação.b) oxidação, desidratação, oxidação e hidrólise.c) redução, hidratação, desidrogenação e esterificação.d) redução, oxidação, hidrogenação e hidrólise.e) desidrogenação, redução, oxidação e esterificação.

7. (Unesp—SP) A combustão completa do etanol nos moto-res de veículos produz gás carbônico e água. O número demol de oxigênio consumido na combustão de 2 mols de etanolé igual a:

a) 3/2b) 4c) 6d) 7e) 9

8. (Cesgranrio—RJ) Assinale a opção que corresponde aosprodutos orgânicos da oxidação enérgica (feita na presença deKMnO4 e H2SO4) do composto 2-metilpent-2-eno.

a) Propanal e ácido propanóicob) Ácido butanóico e etanolc) Metoximetano e butanald) Propanona e ácido propanóicoe) Etanoato de metila e ácido butanóico

9. (PUC—SP) Dois hidrocarbonetos isômeros A e B, de fór-mula molecular C4H8, produziram propanal e acetona porozonólise, seguida de hidrólise em presença de Zn em pó. Iden-tifique esses hidrocarbonetos, escrevendo seus nomes e suasfórmulas estruturais.

H+d) 2 CH3 — CH2 — CH2 — Br + Zn

2 CH3 — CH2 — CH2 — H + ZnBr2

e) CH3 — CH = CH2 + HBr CH3 — CH2 — CH2 — Br

7Química 13

Quí

mic

a 1Bioquímica

1. (Unisinos—RS) Os glicerídeos podem ser classi-ficados em óleos e gorduras animais e vegetais, de acordo comsua constituição de células vivas. Sobre óleos comestíveis emargarinas, pode-se afirmar que:

I. óleos à temperatura ambiente são líquidos e forma-dos principalmente por ésteres de ácidos graxos insa-turados.

II. margarinas são gorduras animais.III. margarinas e gorduras vegetais são obtidas por hidro-

genação catalítica de óleos.IV. óleos podem ser líquidos ou sólidos e formados, prin-

cipalmente, por ésteres de ácidos carboxílicos supe-riores saturados.

V. margarinas não são obtidas de óleos.

Das afirmações:

a) somente I e II estão corretas.b) somente II é correta.c) somente I e III estão corretas.d) somente IV é correta.e) somente I, II e V estão corretas.

2. (Unicruz—RS) Os lipídios pertencem à função orgânica:a) aminoácidos.b) éter.c) cetonas.d) ésteres.e) álcool-aldeído.

3. (UCSal—BA) Um dos componentes da cera de abelha é asubstância:

A hidrólise do composto pode fornecer:

a) dois ácidos carboxílicos.b) um aldeído e um álcool.c) uma cetona e um álcool.d) um aldeído e um ácido carboxílico.e) um álcool e um ácido carboxílico.

4. (UEPG—PR) Para a transformação de óleo vegetal em gor-dura, submete-se o primeiro a uma reação de:

a) oxidaçãob) rancificaçãoc) hidrataçãod) hidrogenaçãoe) aminação

5. (PucCamp—SP) Na manteiga rançosa encontra-se a subs-tância:

CH3 — CH2 — CH2 — COOH

O nome dessa substância é:a) butanal.b) butanona.c) ácido butanóico.d) butanoato de metila.e) butanol.

OH3C — (CH2)24 — C

O — (CH2)27 — CH3

=—

OH3C — (CH2)14 — C

O — (CH2)15 — CH3

=—

6. (PucCamp—SP) As seguintes fórmulas representam osprincipais componentes de detergentes:

CH3 — (CH2)10 — CH2 — — SO31–]Na1+

Biodegradável

CH3 CH3 CH3| | |

H2C — C — C — C — C — C — — SO31–]Na1+

| H H2 H H2 HHC — CH3

|CH3 Não-biodegradável por microorganismos

Ao comparar as estruturas das duas substâncias, observa-se diferença quanto:

a) à disposição dos carbonos na cadeia carbônica.b) ao número dos elementos químicos componentes.c) ao número de ligações insaturadas.d) à função química a que pertencem.e) ao número de átomos de carbono.

7. (ITA—SP) Em relação à sacarose são feitas as seguin-tes afirmações:

I. É uma substância apolar.II. É muito solúvel em benzeno.III. Por hidrólise, um mol de sacarose fornece dois mols

de dextrose.IV. Suas soluções aquosas não apresentam condutividade

elétrica apreciável.V. Suas soluções aquosas podem girar o plano de po-

larização da luz.

Das afirmações acima, estão corretas:

a) Todas.b) Apenas I, III e V.c) Apenas I, II e III.d) Apenas II e IV.e) Apenas IV e V.

8. (Unip—SP) Dentre os seguintes hidratos de carbono, o únicopraticamente não degradável no aparelho digestivo humano é:

a) glicoseb) amidoc) sacarosed) celulosee) glicogênio

9. O espermacete é uma mistura de ceras de triacilgliceróis ex-traída da cabeça do cachalote, uma espécie de baleia. A cabeçado cachalote representa mais de 1/3 de sua massa corporal, e90% da massa da cabeça são dados pelo órgão do espermacete.

A função dessa massa oleosa é manter a densidade do cachaloteigual à densidade da água ambiente, que varia muito conforme aprofundidade. Na superfície do oceano, as águas são mais quen-tes e menos densas e vão se tornando mais frias e mais densas àmedida que se tornam mais profundas. Quando o cachalote mer-gulha a cerca de 1000 metros de profundidade ou mais, à procurade lulas, seu principal alimento, o espermacete cristaliza (solidifi-ca) em função da diminuição da temperatura da água e sua densi-dade aumenta igualando-se à densidade das águas profundas.

Quando o cachalote retorna à superfície, o espermacetefunde (fica líquido), devido ao aumento de temperatura, dimi-nuindo de densidade.

Um dos principais componentes do espermacete é opalmitato de cetila, cuja fórmula é dada a seguir:

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Test

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8 Química 13

Soluções e coeficientes de solubilidade

g/100 g de H2O

20 40 °C0

20

40

1. (Unicruz—RS) A umidade no ar representa umasolução, segundo os estados de agregação dos componentes:

a) solução gás—líquido.b) solução líquido—líquido.c) solução gás—gás.d) solução líquido—gás.e) solução sólido—gás.

2. (Medicina Catanduva—SP) Após a evaporação de toda aágua de 25 g de uma solução saturada (sem corpo de fundo) dasubstância X, pesou-se o resíduo sólido, obtendo-se 5 g. Se, namesma temperatura do experimento anterior, adicionarmos 80 gde substância X em 300 g de água, teremos uma solução:

a) insaturada.b) saturada sem corpo de fundo.c) saturada com 5 g de corpo de fundo.d) saturada com 20 g de corpo de fundo.e) supersaturada.

3. (Fuvest—SP)

A curva de solubilidade do KNO3 em função da temperaturaé dada acima. Se a 20°C misturarmos 50 g de KNO3 com 100 gde água, quando for atingido o equilíbrio, teremos:

a) um sistema homogêneo.b) um sistema heterogêneo.c) apenas uma solução insaturada.d) apenas uma solução saturada.e) uma solução supersaturada.

4. (Fuvest—SP) Quatro tubos contêm 20 ml (mililitros) de águacada um. Coloca-se nesses tubos dicromato de potássio(K2Cr2O7) nas seguintes quantidades:

A solubilidade do sal, a 20°C, é igual a 12,5 g por 100 mlde água. Após agitação, em quais dos tubos coexistem, nessatemperatura, solução saturada e fase sólida?

a) Em nenhum.b) Apenas em D.c) Apenas em C e D.d) Apenas em B, C e D.e) Em todos.

Tubo D

7,0

Tubo A

1,0

Tubo B

3,0

Tubo C

5,0

Massa de K2Cr2O7 (g)

g/100 g de H2O

20 30 40 50 60 70 80 90 100

120100

80604020

140

T°C

5. (Unicamp—SP—Adaptado) Uma solução saturada de ni-trato de potássio (KNO3) constituída, além do sal, por 100 g deágua está à temperatura de 70°C. Essa solução é resfriada a40°C, ocorrendo precipitação de parte do sal dissolvido. Ob-serve o gráfico de solubilidade do nitrato de potássio em fun-ção da temperatura, calcule a massa de sal que precipitou eassinale a alternativa correta.

a) 40gb) 60gc) 80gd) 100ge) 120g

6. (Fuvest—SP) Sabe-se que uma solução contém sulfato decobre em água. Colocando em seu interior um pequeno cristaldesse mesmo sulfato, observa-se que ele começa a crescer.

Essa observação permite afirmar que a solução é:

a) diluída.b) concentrada.c) supersaturada.d) não está em equilíbrio.e) é iônica.

7. (PucCamp—SP) Considerando o gráf ico a seguir,adiocionam-se, separadamente, 40,0 g de cada um dos saisem 100 g de H2O.

À temperatura de 40°C, que sais estão totalmente dissol-vidos na água?

Em relação a essa substância, pede-se:

a) o grupo funcional.

b) a classe de lipídios a que pertence.

c) a reação de hidrólise com a fórmula e os nomes doscompostos obtidos.

2030

4050

6070

8090

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100Temperatura (°C)

10

110120

130140

150Solubilidade (gramas de soluto/100 g de H2O)

Ca2(SO4)3

NaNO 3

KN

O 3

KCl

NaCl

a) KNO3 e NaNO3b) NaCl e NaNO3c) KCl e KNO3d) Ce2(SO4)3 e KCle) NaCl e Ce2(SO4)3

9Química 13

Quí

mic

a 110. (Unicamp—SP) Uma solução saturada de nitrato de potás-

sio, KNO3, constituída, além do sal, por 100 g de água, está àtemperatura de 70°C. Essa solução é resfriada à 40°C, ocorren-do precipitação de parte do sal dissolvido. Segue o gráfico dasolubilidade do nitrato de potássio em função da temperatura.

Calcule:

a) a massa do sal que precipitou;

b) a massa do sal que permaneceu em solução.

8. (Fuvest—SP) 160 gramas de uma solução aquosa saturadade sacarose a 30°C são resfriados à 0°C. Quanto do açúcarcristaliza?

Temperatura

0°C

30°C

Solubilidade da sacaroseg/100 g de H2O

180

220

a) 20 gb) 40 gc) 50 gd) 64 ge) 90 g

9. (Fuvest—SP) O gráfico mostra a solubilidade (S) de K2Cr2O7sólido em água, em função da temperatura (t). Uma misturaconstituída de 30 g de K2Cr2O7 e 50 g de água, à uma tempe-ratura inicial de 90°C, foi deixada esfriar lentamente e com agi-tação. A que temperatura aproximada deve começar a cristali-zar o K2Cr2O7?

20

40

60

80

100

0 20 40 60 80 100t /°C

S (g K2Cr2O7/100 g H2O)

Temperatura(°C)

Solubilidade do KNO3, em água

4060

80100

120140

160180

0 10 20 30 40 50 60 70 80

20g d

e K

NO

3/1

00

g d

e á

gu

a

Concentrações

1. (Faap—SP—Adaptado) Calcule a concentração, emg/l, de uma solução aquosa de nitrato de sódio que contém 30 g desal em 400 ml de solução e assinale a alternativa correta.

a) 15 g/lb) 30 g/lc) 45 g/ld) 60 g/le) 75 g/l

2. (UFSC—Adaptado) Sabendo que uma solução aquosa desulfato de sódio (Na2SO4) contém 71 g desse sal, dissolvidosem 250 ml de solução, calcule a concentração desta, emmolaridade e assinale a alternativa correta.

(Dados: Na = 23; S = 32 e O = 16)

a) 2 mols/lb) 3 mols/lc) 4 mols/ld) 5 mols/le) 6 mols/l

3. (PUC—PR) Sobre as soluções:I. 6,3 g de HNO3 em 250 ml de solução,II. 3,4 g de H2S em 500 ml de solução.

a) 25°Cb) 45°Cc) 60°Cd) 70°Ce) 80°C

Assinale a afirmação correta:

a) Ambas têm o mesmo número de íons dispersos.b) Ambas têm a mesma molaridade.c) A molaridade do H2S é o dobro do HNO3.d) O quociente entre o número de mols das duas solu-

ções é igual a 1.e) A molaridade da primeira é igual a 0,2 mol/litro.

4. (FMTM—MG) Uma bisnaga de xilocaína a 2%, de massatotal 250 g, apresenta quantos gramas de solvente?

a) 0,5 gb) 5 gc) 24,5 gd) 245 ge) 240 g

5. (Fuvest—SP) O limite de ingestão diária aceitável (IDA) de ácidofosfórico, aditivo em alimentos, é de 5 mg/kg de peso corporal. Calculeo volume de refrigerante, contendo ácido fosfórico na concentra-ção de 0,6 g/l, que uma pessoa de 60 kg deve ingerir para atingir olimite máximo de IDA e assinale a alternativa correta.

a) 0,5 l d) 0,8 lb) 0,6 l e) 0,9 lc) 0,7 l

Esco

la E

stad

ual Aze

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Cos

ta - 3

ANO E

nsin

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édio

Test

es

10 Química 13

A

Volume = 100 mlMassa do soluto = 1,17 g

B

Volume = 100 mlNº de mols do soluto = 0,0100 mol

C

Volume = 200 mlConcentração = 0,100 mol/l

D

Volume = 200 mlConcentração = 0,200 mol/l

Considerando que as massas atômicas do sódio e do clorosão respectivamente 23,0 e 35,5, assinale a alternativa incorreta.

a) As soluções A e D têm a mesma massa de NaCl.b) A solução A tem um sabor salgado mais acentuado

do que a solução C.c) As soluções B e C têm a mesma concentração.d) A solução D tem o dobro de sal em relação à solução C.e) A solução B contém 0,0200 mol de íons.

9. (UFPR) Calcule o volume de metanol, em mililitros, quedeve ser adicionado a 27 g de água a 20°C para se obter umasolução na qual o número de moléculas de água é igual aonúmero de moléculas de metanol (CH3OH).

Dados: densidade absoluta do metanol a 20°C = 0,8 g/mlmassas atômicas: H = 1

C = 12O = 16

a) 40 mlb) 50 mlc) 60 mld) 70 mle) 80 ml

10. (Cesgranrio—RJ) O metal mercúrio (Hg) é tóxico, pode serabsorvido, via gastrintestinal, pelos animais e sua excreção élenta. A análise da água de um rio contaminado revelou umaconcentração molar igual a 5,0 . 10–5 M de mercúrio. Qual é amassa aproximada, em mg, de mercúrio ingerida por um ga-rimpeiro, ao beber um copo contendo 250 ml dessa água?

(Dados: massa molar do Hg = 200 g mol–1)

11. (UEM—PR) Qual é a molaridade de uma solução aquosade hidróxido de sódio que apresenta C = 80 g/l?

(Dados: H = 1; Na = 23; O = 16)

6. (PUC—MG) Uma solução aquosa de CuBr2 tem concen-tração igual a 22,4 g/l e densidade praticamente igual a 1 g/ml.A concentração mol/l dessa solução é igual a, aproximadamente:(Dado: M CuBr2 = 224 g/mol)

a) 0,10b) 0,16c) 0,22d) 1,00e) 2,26

7. (UFPR) Doze gramas de NaOH puro foram adicionadosà água suficiente para se prepararem 250 ml de solução dedensidade 1,2 g/ml. Admitindo que as massas atômicas são:H = 1,0; O = 16,0; Na = 23,0, analise as proposições a seguir eassinale a incorreta.

a) Sua molaridade é igual a 1,2 molar.b) Sua concentração comum é 48 g/litro.c) A massa de água utilizada no seu preparo foi 238 g.d) Sua molalidade é aproximadamente 1,04 molal.e) Apresenta 4% em massa de NaOH.

8. (UFPR) As figuras representam soluções de NaCl. As infor-mações sobre cada uma delas estão sob a respectiva figura.

Classificação e mecanismos de reações orgânicas1. b2. c

3. a4. e

7. c

Reações de adição nos hidrocarbonetos1. b2. c

3. c4. e

5. b6. a

Reações de substituição1. c2. d

3. e4. c

5. d6. c

5. e6. b

8. b

7. c8. b

9. d

7. b

Reações de eliminação1. b2. c

3. a4. e

5. e6. d

7. a8. b

Reações orgânicas1. e2. a

3. a4. a

7. c

Bioquímica1. c2. d

3. e4. d

5. c6. a

Soluções e coeficientes de solubilidade1. c2. c

3. b4. d

5. c6. c

5. e6. a

7. e

7. a8. a

9. d

Concentrações1. e2. a

3. d4. d

5. a6. a

7. c8. a

9. c

9. b

8. d

8. d

8. d