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Reações de oxidação 97Editora Bernoulli Q U ÍM IC A 11. (UEL-PR–2007) Um processo laboratorial para conversão de alcenos em cetonas de mesma cadeia carbônica consiste na prévia conversão do alceno (I) em álcool (II), etapa A, e posterior conversão deste último na cetona (III), etapa B, conforme o esquema a seguir: R A B OH O IIIIII As reações utilizadas para essas duas conversões devem ser, respectivamente, A) oxidação de I e redução de II. B) hidratação de I e redução de II. C) redução de I e hidrogenação de II. D) hidratação de I e oxidação de II. 12. (Unicamp-SP) Considere os álcoois 1-butanol e 2-butanol, ambos de fórmula molecular C4H9OH. Qual deles produzirá, por oxidação, butanal (um aldeído) e butanona (uma cetona)? ESCREVA as fórmulas estruturais dos quatro compostos orgânicos mencionados, colocando seus respectivos nomes. 13. (UFMG) Num laboratório químico, havia três frascos que continham, respectivamente, um alcano, um álcool e um alqueno. Foram realizados experimentos que envolviam reações orgânicas com o intuito de identificar a função da substância presente em cada frasco. O quadro a seguir mostra os resultados obtidos: Reagentes utilizados Frasco Br2 / CCl4 KMnO4 A Não reage Não reage B Reage Reage C Não reage Reage A) IDENTIFIQUE as funções orgânicas das substâncias contidas nos frascos A, B e C e CITE um exemplo de cada uma, através de sua fórmula estrutural. B) ESCREVA, usando o exemplo apresentado no item A, a equação que representa a reação da substância do frasco B com o bromo (Br2 / CCl4). Utilize as fórmulas estruturais das substâncias orgânicas envolvidas. 14. (FCMMG–2008) Considere as substâncias, cujas estruturas estão representadas a seguir, para responder à questão que se segue. CH3CH2CH2OH CH3CH2CHO CH3COCH3 I III V CH3CH2OCH3 CH3CHOHCH3 II IV Com relação às reações que podem ocorrer com as substâncias, a afirmativa ERRADA é: A) O produto da desidratação da substância I é uma substância que reage com uma solução de bromo em CCl4. B) A hidrogenação catalítica da substância III produz a substância I. C) A substância IV reduz os íons Ag+ do reagente de Tollens. D) A substância V é o produto da oxidação da substância IV. 15. (UFMG) O geraniol é um óleo extraído de flores: OH Essa substância é submetida a duas reações consecutivas: A B 2H2 K2Cr2O7 / H2SO4 geraniol REPRESENTE a estrutura do produto A, obtido pela reação do geraniol com 2 mol de hidrogênio. A cor da mistura reacional muda, durante a formação de B, de alaranjado para azul-esverdeado opaco, devido à redução de cromo (VI) a cromo (III). REPRESENTE a estrutura de B. 16. (UFMG) A ozonólise e posterior hidrólise em presença de zinco do 2-metil-3-etil-2-penteno produz A) cetona e aldeído. B) cetona, aldeído e álcool. C) somente cetonas. D) aldeído e álcool. E) cetona, aldeído e ácido carboxílico. 17. (PUC Minas) A ozonólise do composto metil-2-buteno, seguida de hidrólise, em presença de zinco metálico, produz A) propanal e etanal. B) metanal e etanal. C) etanal e propanona. D) propanal e propanona. 18. O mirceno é uma substância presente na cerveja, responsável pelo seu sabor amargo característico. Sua estrutura é a seguinte: A) Quantos produtos orgânicos diferentes se espera obter na ozonólise no mirceno? B) Quantos produtos orgânicos diferentes se espera obter na oxidação enérgica do mirceno? 98 Coleção Estudo Frente D Módulo 19 19. (UFOP-MG–2007) Considere a sequência de reações: X Y Z etanal + 1) O3 2) H2O, Zn H2SO4 2-metilpropanal propanal + 1) O3 2) H2O, Zn acetona A) DÊ a estrutura de X. B) DÊ a equação da reação de Z com ácido clorídrico gasoso e anidro. C) Qual dos produtos, Y ou Z, apresenta estereoisomeria geométrica? 20. (UFMG) A queima de acetona forma um gás que, borbulhado em solução de hidróxido de cálcio, produz um precipitado branco. Em todas as alternativas, as substâncias relacionadas às reações descritas estão corretamente representadas por suas fórmulas, EXCETO A) O2 C) CaCO2 E) CH3COCH3 B) CO2 D) Ca(OH)2 B) 3-metilbutan - 1,2-diol CH3 CH3C H H OH H OH C C H 02. A 03. D 04. D 05. A 06. B 07. A 08. D 09. A 10. B 11. D 12. CH3CH2CH2CH2OH [O] butanalbutan-1-ol CH2CH2C H O CH3 O butan-2-ol butan-2-ona CH3CH2 CH3 CH3CH2CHCH3 [O] OH C 13. A) Frasco Função Exemplo A Alcano CH3—CH3 B Alceno CH2=CH2 C Álcool CH3—CH2—OH B) H2C CH2 + Br2 → H2C CH2 Br Br 14. C 15. OH A OH B O 16. C 17. C 18. A) 3 B) 2 19. A) CH3 CH3CH2 C OH H C CH3 H B) CH3CH2CH CH3 CH3 C HC+ CH3CH2CH2 CH3 C CH3C C) O produto Y. 20. C GABARITO Fixação 01. A 02. A) Estrutura de A Estrutura de B C C CH3H3C H3C CH3 CH3CH2CH2CH=CHCH3 B) cicloexanoH2C CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 03. A) CH3CHCH2OH + O2 CH3CHCOOH + H2O CH3CH3 B) CH3CH2CH2OH CH3CH2C + H2O+ O2 H O 1 2 04. A 05. A Propostos 01. A) 3-metilbut-1-eno CH3 CH3 H H H C C C H 99Editora Bernoulli MÓDULO Os alcanos, assim como os compostos aromáticos, são razoavelmente estáveis. Ainda assim, participam de diversas reações orgânicas. A pergunta é: como isso ocorre? Os alcanos são compostos saturados, e os compostos aromáticos, embora insaturados, apresentam ressonância, o que dificulta a ruptura das ligações pi (p). Na realidade, as principais reações de que esses compostos participam são as de substituição, ou seja, processos em que um átomo ou grupo de átomos em uma molécula reagente é substituído por outro. Os exemplos a seguir ilustram isso: Reação I Reação II H C� C� C�C� luz + + H H H H C H H H C C� C� C� FeC�3+ + H C� H Além de alcanos e compostos aromáticos diversos, outros compostos podem sofrer reações de substituição, como haletos, álcoois, ácidos carboxílicos, entre outros. Conforme a sequência de etapas que conduz à substituição, esta pode ser classificada em substituição nucleofílica, eletrofílica e via radicalar (radicais livres). SUBSTITUIÇÃO NUCLEOFÍLICA As reações de substituição nucleofílica ocorrem a partir de um reagente deficiente de elétrons que será “atacado” por um nucleófilo. Nucleófilo é uma espécie que apresenta par(es) de elétrons não compartilhado(s), portanto, apresenta afinidade com o centro deficiente em elétrons. + R nucleófilo substrato grupo abandonador B R Nu + B–Nu → Substituição nucleofílica em haletos de alquila Essas reações consistem em substituir um haleto de uma molécula orgânica por outro átomo ou grupo de átomos. Síntese de álcoois Nesse caso, o grupo de entrada ou nucleófilo é um íon hidróxido. + R X + X–OH– HO R ∆ Exemplos: OH– H C�–C� + C2H5 H OH + H C C2H5 H C ∆ OH– C�–C� + CH3 H3C CH3 CH3 H3C CH3 OH +C C∆ Síntese de aminas Nesse caso, o grupo de entrada ou nucleófilo é a amônia ou uma amina. + R X X–NH3 R +OH– –H2O NH3 + R NH2 + X –→ Exemplos: + CH3CH2NH3 NH2Br CH3CH2 + Br –+OH– –H2O +CH3CH2 CH3CH2BrNH2 (CH3CH2)2 + Br –+OH– –H2O NH +CH3CH2BrNH N(CH3CH2)3(CH3CH2)2 + Br –+OH– –H2O QUÍMICA FRENTE Reações de substituição 20 D