VOLUME 3-167-168

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Capítulo 5 Reações de substituição
167 
• Atenção
• Atenção
A eventual realização de experi-
mentos de Química Orgânica deve 
ter a autorização e supervisão do(a) 
professor(a). Óculos de segurança, 
luvas e aventais protetores são obri-
gatórios, assim como a realização 
em capela com a exaustão ligada.
O fl úor (F2) é um gás amarelo-
-pálido, o cloro (C,2) é um gás 
amarelo-esverdeado, o bromo (Br2) 
é um líquido castanho extremamen-
te volátil e o iodo (I2) é um sólido 
escuro cujos vapores são violeta. 
Todos eles têm cheiro irritante, são 
tóxicos e altamente corrosivos, po-
dendo causar sérias lesões na pele, 
nos olhos e nos pulmões.
a
d
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s
o
n
 s
e
c
c
oCH4 CH3C,
HC,
@#C,2 CH2C,2@#
C,2 CHC,3@#
C,2 CC,4@#
C,2
HC, HC,HC,
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 1.2 Halogenação do metano
Os	 alca	nos,	 tam	bém	 cha	ma	dos	 de para fi nas, apre sen tam uma ten dên cia 
muito	baixa	para	rea	gir	com		outras	subs	tân	cias.	Devido	a	esse	fato,	são	muito	
usa	dos	como	sol	ven	tes	para	rea	ções,	pois	não	interferem	nelas,	gra	ças	à	sua	
baixa r ea ti vi da de.
Sob	con	di	ções	adequadas	(por	exemplo,	luz	de	frequência	específica	ou	
aquecimento), no entan to, eles sofrem rea ção de subs ti tui ção com halo gê nios. 
São	denominadas	reações	de	substituição	porque	um	hidrogênio	da	molécula	
orgânica	é	substituído	por	um	átomo	de	halogênio.	
A	rea	ção	de	substituição	que	ocorre	entre	um	alca	no	e	um	halo	gê	nio	é	
também	cha	ma	da	de	halo ge na ção.	Por	exem	plo,	na	clo	ra	ção	do	meta	no	ocor	re	
a	subs	ti	tui	ção	de	um	H	por	um	átomo	de	C,.
CH4  C,2 @#

Luz
 H3C k C,  HC, cloração do metano
 metano cloro cloro-metano
O mesmo acon te ce com os outros halo gê nios, veri fi can do-se expe ri men-
tal	men	te	que	a	ordem	de	rea	ti	vi	da	de	é		F2  C,2  Br2  I2.	O	flúor	é	o	que	
pos	sui	maior	ten	dên	cia	para	rea	gir	(rea	ção	que	pode	ser	explo	si	va)	e	o	iodo,	
a m enor ( pra ti ca men te n ão r eage).
Em	determinadas	condições,	alcanos tendem a sofrer reações
de substituição.
A	substituição	de	um	H	por	um	halogênio	é	uma	substituição	
denominada halogenação (especificamente cloração, bromação 
etc.).
Após	a	monocloração	de	um	alcano,	a	reação	pode	prosseguir	(se	houver	
cloro	disponível),	conduzindo	a	derivados	com	dois	ou	mais	átomos	de	halo-
gênio.	Veja	o	exemplo	esquemático:
 Esse	é	um	método	que	permite	produzir	os	derivados	halogenados	do	
metano:
CH3C, cloro-metano ou cloreto de metila
CH2C,2 dicloro-metano ou cloreto de metileno
CHC,3	 tricloro-metano	ou	clorofórmio
CC,4 tetracloro-metano ou tetracloreto de carbono
 1.3 Halogenação de alcanos pode 
produzir isômeros
Na	equação	química	que	representa	a	halogenação	do	metano,	mos	tra	da	
anteriormente,	podemos	notar	que	a	molécula	de	meta	no	pos	sui	ape	nas	um	
tipo	de	hidro	gê	nio	para	ser	subs	ti	tuí	do.	Quando	o	alca	no	apre	sen	ta	mais	de	
GÁS TÓXICOF2, C,2, Br2, I2
TÓXICOS
 168
28%
CH3  HC
C
CHH2C CH2
CH3
CH2  HC
C
CHH3C CH2
CH3 14%
CH3  HC
C
CH3C CH2
CH3 23%
CH3  HCCHH3C CH
CH3
C
35%
CHH3C CH2 CH3  C2
CH3
2a possibilidade
1a possibilidade
(ambas são equivalentes)
3a possibilidade
4a possibilidade
C
H C C
H H H
H
C C C
H
C C C
Carbono
primário
Carbono
secundário
Carbono
terciário
Aumenta a tendência de o H sofrer substituição
Exercícios essenciais A critério do(a) professor(a) esta lista de exercícios poderá ser realizada em classe ou em casa.Resolva em seu caderno
CH2H3C C
CH3
CH3
CH3
1a possibilidade
2a possibilidade
3a possibilidade
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Embora os quí mi cos tenham per ce bi do que os hidro gê nios de car bo­
nos ter ciá rios rea gem mais rápi do do que os de secun dá rios e estes 
mais rápido do que os de pri má rios, a pre vi são do pro du to prin ci pal 
é difi cul ta da devi do às dife ren tes quan ti da des des ses hidro gê nios 
pre sen tes na molé cu la do rea gen te.
m Frequentemente uma reação 
orgânica não produz apenas um 
produto orgânico, e sim uma mistura 
deles. Assim, nos laboratórios de 
síntese de produtos orgânicos, 
boa parte do trabalho consiste na 
separação e na identificação desses 
produtos. Cambridge, Inglaterra, 2001.
 1. (UCSal-BA) Para obter tetracloreto de carbono a partir 
de metano, deve-se fazer reagir esse gás com:
 a) cloro. d) dicloro-metano.
 b) cloreto de hidrogênio. e) 1,2-dicloro-etano.
 c) cloreto de sódio. 
Exercício Resolvido
 2. (Cesgranrio-RJ) Sem considerar a isomeria óptica, 
o alcano de massa molecular 86 u, que apresenta 
apenas três derivados monobromados, é o:
 a) 2,2-dimetil-butano. d) 3-metil-pentano.
 b) 2,3-dimetil-butano. e) 2-metil-pentano.
 c) 2-etil-butano.
 Resolução
Alternativa a.
A fórmula geral dos alcanos é CnH2n 
 
2. Utilizando 
a massa molecular fornecida e os dados da tabela 
periódica, podemos calcular n:
12n  (2n  2)  86 V n  6
Assim, o alcano tem seis carbonos na molécula e 
sua fórmula molecular é C6H14. No entanto, à exce-
ção da al ternativa c, que fornece um nome incorre-
to, todas as outras apresentam alcanos C6H14.
Vejamos quantas possibilidades diferentes de 
monossubstituição há em cada caso:
 a) Três possibilidades (esta é a resposta):
te
k
 im
a
g
e
/s
c
ie
n
c
e
 p
h
o
to
 l
ib
r
a
r
y-
la
ti
n
s
to
c
k
uma pos si bi li da de de hidro gê nios a serem subs ti tuí dos, obtém­se uma mis tu ra 
de pro du tos isô me ros, como no exem plo a seguir: