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MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Tipos de reações orgânicas As reações orgânicas podem ser classificadas de várias maneiras. Alguns dos tipos mais comuns são: adição, substituição, oxidação e eliminação. Reações de Adição As reações de adição são características de compostos insaturados: alquenos, alquinos e dienos, principalmente, e ocorrem com a quebra da ligação pi (π). A ligação pi (feita através de orbitais paralelos) é bem mais fraca que a ligação sigma (frontal) e, em determinadas condições, pode ser deslocada para um dos carbonos tornando o negativo e propício ao ataque de um reagente eletrófilo. Consequentemente, o carbono que ficou longe da ligação pi torna se positivo e propício ao ataque de um reagente nucleófilo. O resultado é que os carbonos, que antes estabeleciam a ligação pi entre si, passam a estabelecer as ligações sigma com outros átomos ou grupos de átomos. Observação: Os ciclanos de três e quatro carbonos apresentam tendência para sofrer reações de adição, nas quais ocorre o rompimento do ciclo. Ocorre a quebra de uma ligação sigma (σ) entre carbonos do anel, originando compostos de cadeia aberta. Isso acontece devido às tensões de Baeyer. Todos os átomos de carbono de moléculas saturadas têm hibridização sp 3. Logo, os ângulos esperados entre seus ligantes são de 109 o28’. Se esses ângulos forem alterados, surgirá uma tensão na molécula (tensão angular ou tensão de Baeyer), pois o sistema sempre tende a retornar ao ângulo mais estável. Verificando os ângulos destacados nos ciclanos esquematizados abaixo, notamos que há considerável tensão angular no ciclopropano e no ciclobutano. Isso explica por que esses ciclos de três e quatro carbonos possuem tendência para se romper, pois, dessa maneira, a tensão angular é eliminada e a molécula se estabiliza. Hidrogenação Catalítica (Adição de Hidrogênio) É a reação de um composto insaturado (um alceno, por exemplo) com gás hidrogênio (H2), na presença de platina (Pt), paládio (Pd) ou níquel (Ni) metálicos, finamente pulverizados. Esses metais tornam a reação mais rápida (agem como catalisadores) e, portanto, viável economicamente. Esta reação produz compostos saturados. No caso de compostos insaturados por mais de uma ligação pi (π), a hidrogenação pode ser parcial ou total, dependendo da quantidade de matéria de H 2 adicionado para cada 1 mol do composto. Assim, considerando essa quantidade de composto insaturado, para cada ligação pi (π) rompida na estrutura, adicionase 1 mol de H 2. 1 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Lembrando que a adição de hidrogênio também pode ocorrer com o ciclopropano e o ciclobutano, mesmo sendo compostos saturados. A hidrogenação catalítica é também conhecida como reação de SabatierSenderens e constitui um meio de obter alcanos a partir de alcenos. O catalisador aumenta a rapidez de uma reação. Dessa forma, uma reação que seja muito lenta para ter aplicação prática em uma indústria ou laboratório passa a ser possível com o uso do catalisador adequado. Um catalisador propicia à reação um novo mecanismo alternativo. Esse novo mecanismo apresenta uma energia de ativação menor. Na hidrogenação, os metais níquel, platina ou paládio conseguem catalisar a reação em virtude de uma importante propriedade que possuem: a capacidade de adsorver o H2 e o composto insaturado. Adsorver significa aderir à superfície. Assim, tanto as moléculas de gás hidrogênio como do composto insaturado ficam aderidas à superfície do metal (isto é, são adsorvidas por ele), o que provoca o enfraquecimento das ligações, tornando mais fácil a reação. Observação: As reações de hidrogenação são denominadas reações de redução, pois o Nox do carbono envolvido na reação diminui: As insaturações C=C presentes nos óleos, que são líquidos, podem sofrer hidrogenação catalítica, transformando os grupos CH=CH em CH 2CH2 e originando, portanto, gorduras saturadas, que são sólidas. Esse processo é empregado para transformar os óleos de milho, soja, girassol e outros em materiais pastosos, utilizados no preparo de margarinas. Um exemplo de equação da hidrogenação catalítica das insaturações de um triacilglicerol é: As margarinas contêm, além de óleos vegetais hidrogenados, outros componentes, como leite, vitamina A, aromatizantes e corantes. Anteriormente, era comum hidrogenar todas as insaturações presentes na cadeia carbônica. Essa prática foi modificada. Há evidências médicas de que os triacilgliceróis saturados, quando ingeridos em grande quantidade, podem provocar acúmulo de lipídios nas artérias, diminuindo o fluxo sanguíneo e conduzindo a problemas circulatórios e cardíacos. As margarinas são fabricadas atualmente, em sua maioria, a partir de óleos poliinsaturados, com hidrogenação de apenas parte das insaturações. Isso minimiza a presença de triacilgliceróis saturados e, acreditase, oferece menos riscos à saúde. Halogenação (Adição de Halogênios) Os halogênios, principalmente Cl 2 e Br 2, reagem com compostos insaturados em reações de adição. O produto obtido é um dihaleto no qual os átomos de halogênio estão posicionados em carbonos vizinhos, chamado de dihaleto vicinal. 2 Regra de Markovnikov: Na adição de um haleto de hidrogênio a um composto insaturado, o hidrogênio do haleto liga se ao carbono mais hidrogenado (que possui mais ligações com hidrogênio) da dupla ou tripla. MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS O teste mais comum para verificar se uma cadeia alifática é insaturada, à temperatura ambiente, é o Teste de Bromo e consiste na reação com uma solução de bromo em tetracloreto de carbono (Br 2/CCl4). Essa solução apresenta uma coloração castanha/alaranjada devido à presença de bromo. Se a cadeia for insaturada, a coloração castanha desaparecerá. A reação de adição do Br 2 à ligação pi (π) consome o Br 2 da solução e ela perde a cor. Assim, dizemos que o teste da solução de bromo dá resultado positivo quando há descoloração do alaranjado característico desse reagente. Teste positivo indica a presença de insaturação. Por sua vez, se a substância adicionada for saturada, não haverá descoloração e se diz, nesse caso, que o teste deu negativo. Essa reação, nessas condições, não ocorre com cadeias saturadas. Hidroalogenação (Adição de Haletos de Hidrogênio - HX) Os haletos de hidrogênio (HCl, HBr e HI) adicionamse a compostos insaturados conforme o exemplo a seguir. Essa reação é catalisa da pelos íons H + liberados pelo próprio haleto de hidrogênio HX. Tratase de um método para obter um monohaleto em laboratório. A adição de haletos de hidrogênio a compostos insaturados, cujas moléculas são assimétricas em relação à dupla/tripla ligação, segue a denominada Regra de Markovnikov. Cuidado!!! Na presença de peróxidos e de luz a adição de HBr segue um caminho contrário à Regra de Markovnikov. Os peróxidos e a luz, atuando em conjunto, modificam o 3 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS caminho pelo qual a reação ocorre, ou seja, modificam o mecanismo da reação. Esse fenômeno é conhecido como adição antiMarkovnikov, efeito peróxido ou efeito Karash. Regra de Karash: na presença de peróxidos e de luz, o hidrogênio do HX adicionase ao carbono da dupla ou tripla ligação menos hidrogenado. Hidratação (Adição de Água) Essa reação consiste na adição de água, na presença de catalisadores ácidos, aos compostos insaturados e também obedece à regra de Markovnikov. Assim, nas reações de hidratação desses compostos, um hidrogênio (H) proveniente da água adicionase ao carbono mais hidrogenado da insaturação, enquanto o grupo hidroxila (OH) se adiciona ao outro carbono da insaturação. As reações de hidratação produzem álcoois. A hidratação de compostos com tripla ligação forma enóis, que tautomerizam formando os respectivos aldeídos ou cetonas. A transformação, porém, não é total, de modo que o enol e o aldeído ou cetona permanecem em equilíbrio dinâmico (com predominância do aldeído ou cetona). Assim,oxicodona envolve a formação de uma cetona. III. A paramorfina e a oxicodona apresentam a função amida. IV. Somente a paramorfina apresenta a função éter. Está correto o que consta APENAS em a) I e III. b) II e IV. c) I e II. d) II e III. e) III e IV. 49 (UFRGS RS) Um composto X, com fórmula molecular C 4H10O, ao reagir com permanganato de potássio em meio ácido, levou à formação de um composto Y, com fórmula molecular C4H8O2. Os compostos X e Y são, respectivamente, a) b) c) d) e) 50 (UCB DF) As reações de oxidação formam uma importante classe dentro dos variados fenômenos químicos que podem ocorrer nos materiais. A equação apresentada corresponde à oxidação de um álcool primário, sob a ação de permanganato de potássio em meio ácido. Considerando essa informação e as reações com álcoois, assinale a alternativa correta. a) O álcool em questão é o pentan2ol. b) As substâncias A e B podem ser, respectivamente, o butanal e o ácido butanoico. c) As substâncias A e B podem ser, respectivamente, o ácido pentanoico e o dióxido de carbono. d) No álcool, a ligação CCO tem ângulo igual a 120º, uma vez que um dos carbonos tem hibridação sp 2. e) No dióxido de carbono, o carbono é bivalente e tem hibridação sp. 51 (ITA SP) O composto 3,3dimetil1penteno reage com água em meio ácido e na ausência de peróxidos, formando um composto X que, a seguir, é oxidado para formar um composto Y. Os compostos X e Y formados preferencialmente são, respectivamente, a) um álcool e um éster. b) um álcool e uma cetona. c) um aldeído e um ácido carboxílico. d) uma cetona e um aldeído. e) uma cetona e um éster. 52 (FCM PB) Desde que Wohler sintetizou a ureia, os químicos vêm produzindo constantemente compostos orgânicos. As reações orgânicas são muito importantes na indústria química, tendo um papel fundamental no desenvolvimento da sociedade moderna. Abaixo, está um esquema simplificado que apresenta algumas reações orgânicas, que partem do etanol como reagente. Analise as afirmativas a seguir. 31 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS I. A reação IV é uma esterificação, onde o produto formado é o etanoato de etila. II. Na reação I, ocorre a redução do etanol formando etanal. III. A reação II é uma desidratação e tem como produto o eteno. IV. O produto da reação III é o etano formado a partir da oxidação do etanol. É(são) correta(s) a(s) afirmativa(s) a) apenas I, II e IV. b) apenas II e III. c) apenas I e IV. d) apenas II e IV. e) apenas I e III. 53 (IFPE) A capsaicina é o componente ativo das pimentas conhecidas internacionalmente como pimentas chili, que são plantas pertencentes ao gênero Capsicum. Geralmente é obtida com o extrato de pimenta natural e acondicionada em sprays ou bombas de efeito moral utilizadas pelas forças policiais em dispersão de aglomerações humanas. Atua nas mucosas dos olhos, do nariz e da boca, causando irritação, ardor e sensação de pânico. A capsaicina no organismo dos pássaros funciona como um anestésico natural, enquanto que, em humanos, causa o ardor. Na fabricação do gás de pimenta, a capsaicina é misturada a uma espécie de óleo sintético, para dificultar a remoção do produto. Por isso, é inútil que a vítima lave a área atingida com água. A capsaicina é um agente de baixo grau de periculosidade, mas pode causar a morte em casos raros. A União das Liberdades Civis Americanas afirma ter documentado 40 mortes pelo uso de sprays de gás pimenta. Em relação à capsaicina, a reação de oxidação branda da dupla ligação - E - leva à formação de a) um diálcool vicinal. b) uma cetona e um aldeído. c) uma cetona e um ácido carboxílico. d) um aldeído e gás carbônico. e) um alcano. 54 (ENEM) Um bafômetro simples consiste em um tubo contendo uma mistura sólida de dicromato de potássio em sílica umedecida com ácido sulfúrico. Nesse teste, a detecção da embriaguez por consumo de álcool se dá visualmente, pois a reação que ocorre é a oxidação do álcool a aldeído do dicromato (alaranjado) a cromo(III) (verde) ou cromo(II) (azul). A equação balanceada da reação química que representa esse teste é: a) Cr 2O72– (aq) + 2 H+ (aq) + 3 CH 3–CH2–OH (g) 2 Cr2+ (aq) + 4 H2O (l) + 3 CH 3–COOH (g) b) Cr 2O72– (aq) + 8 H+ (aq) + 3 CH 3–CH2–OH (g) 2 Cr3+ (aq) + 7 H2O (l) + 3 CH 3–CHO (g) c) CrO 42– (aq) + 2 H+ (aq) + 3 CH3–CH2–OH (g) Cr3+ (aq) + 4 H 2O (l) + 3 CH3–CHO (g) d) Cr 2O72– (aq) + 8 H+ (aq) + 3 CH3–CHO (g) 2 Cr3+ (aq) + 4 H 2O (l) + 3 CH3–COOH (g) e) CrO42– (aq) + 2 H+ (aq) + 3 CH3–CHO (g) Cr2+ (aq) + H2O (l) + 3 CH3–COOH (g) 55 (ENEM) O permanganato de potássio (KMnO 4) é um agente oxidante forte muito empregado tanto em nível laboratorial quanto industrial. Na oxidação de alcenos de cadeia normal, como o 1fenil1propeno, ilustrado na figura, o KMnO 4 é utilizado para a produção de ácidos carboxílicos. 1-fenil-1-propeno Os produtos obtidos na oxidação do alceno representado, em solução aquosa de KMnO 4, são: a) Ácido benzoico e ácido etanoico. b) Ácido benzoico e ácido propanoico. 32 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS c) Ácido etanoico e ácido 2feniletanoico. d) Ácido 2feniletanoico e ácido metanoico. e) Ácido 2feniletanoico e ácido propanoico. 56 (UEPG PR) Considerando o esquema abaixo, assinale o que for correto. 01. Se o composto (I) for o benzeno, nenhuma das reações ocorre. 02. Se o composto (I) for o propeno, o produto C será o 2propanol. 04. Se o composto (I) for o 2metil2buteno, ocorrerá formação de mistura de produtos em A. 08. Se o composto (I) for o 1buteno, o produto B será um diol. 16. Se o composto (I) for o ciclopropano, o produto D será o propano. 57 (Mackenzie SP) Em condições apropriadas, são realizadas três reações orgânicas, representadas abaixo. b) brometo de etila, álcool isopropílico e but2eno. c) bromometano, isobutanol e 2metilbut2eno. d) brometo de metila, isopropanol e ácido but2 enoico. e) brometo de metila, propanol e 2metilbut2eno. 58 (ENEM) A ozonólise, reação utilizada na indústria madeireira para a produção de papel, é também utilizada em escala de laboratório na síntese de aldeídos e cetonas. As duplas ligações dos alcenos são clivadas pela oxidação com o ozônio (O 3), em presença de água e zinco metálico, e a reação produz aldeídos e/ou cetona, dependendo do grau de substituição da ligação dupla. Ligações duplas dissubstituídas geram cetonas, enquanto as ligações duplas terminais ou monossubstituídas dão origem a aldeídos, como mostra o esquema. Considere a ozonólise do composto 1fenil2metilprop1 eno: Quais são os produtos formados nessa reação? a) Benzaldeído e propanona. b) Propanal e benzaldeído. c) 2feniletanal e metanal. d) Benzeno e propanona. e) Benzaldeído e etanal. 59 (Mackenzie SP) Em condições apropriadas, são realizadas as três reações orgânicas, representadas abaixo. FeBr3 I. + CH3Br Assim, os reagentes X, Y e Z, são respectivamente, O CH3 H+ a) bromometano, propan2ol e metilbut2eno. II. H3C + HO OH CH3 33 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS H3C III. CH3 CH3 + O3 H2O / Zn quando submetida a estas reações separadamente, ir á formar produtos distintos. CH3 Assim, os produtos orgânicos obtidos em I, II e III, são respectivamente, a) bromobenzeno, propanoato de isopropila e acetona. b) tolueno, propanoato de isobutila e propanona. c) metilbenzeno, butanoato de isobutila e etanal. d) metilbenzeno, isobutanoato de propila e propanal. e) bromobenzeno, butanoato de propila e propanona. 60 (ACAFE SC) O spray de pimenta é um tipo de agente lacrimogêneo que possui a capsaicina como princípio ativo. O O Os produtos formados pela oxidação branda, ozonólise, oxidação enérgica e combustão completa, são respectivamente: a) 3metilpentan2,3diol; etanal e butanona; ácido etanóico e butanona; dióxido de carbono e água. b) 3metilpentan3ol; propanona e ácido etanóico; ácido etanóico e ácido butanóico; monóxido de carbono e água. c) etanoato de etila e ácido metanóico; 3metil pentan2ol;ácido metanóico e pentan2ona; dióxido de carbono e água. d) 3metilpentanal; etanal e butanona; ácido metanóico e pentan2ona; dióxido de carbono e água. e) 3metilpentan2ona; etanal e butanal; ácido metanóico e ácidopentanóico; dióxido de carbono e H N CH3 CH3 OH água. 62 (UEM PR) Dada a seguinte reação, assinale o que for correto. Fórmula estrutural da capsaicina Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos é correto afirmar, exceto: a) A capsaicina possui os grupos funcionais amida, fenol e éter. b) A oxidação energética (K 2Cr2O7 ou KMnO 4 em meio ácido e quente) da capsaicina tem como produto majoritário um composto contendo o grupo funcional aldeído. c) Sob condições apropriadas a capsaicina pode sofrer ozonólise, formando compostos que apresentam a função química aldeído. d) Sob condições apropriadas, a capsaicina pode reagir com Br2 em uma reação de adição. 61 (UFT TO) As reações de oxidação que envolvem alcenos, podem ser classificadas em quatro grupos: oxidação branda, ozonólise, oxidação enérgica e combustão. Conforme esquema a seguir, a molécula de 3metilpent2eno 01. O produto principal da reação é o composto C, pois o cloro é um orientador meta devido a sua eletronegatividade. 02. Os compostos B e D são os produtos principais quando a reação é feita na ausência de AlCl 3. 04. Nas mesmas condições da reação acima, o benzeno é mais reativo que o clorobenzeno, pois o cloro exerce um efeito indutivo retirador de elétrons no anel aromático. 08. O reagente A é o cloreto de metila, que é um haleto de alquila. 16. Os produtos B, C e D são isômeros de posição. 34 H3C MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS 63 (UFT TO) O benzeno é um composto aromático que pode ser utilizado na síntese de várias substâncias químicas diferentes, dependendo do tipo de reação e dos reagentes empregados. As reações a seguir são típicas de compostos aromáticos: A partir da análise das reações apresentadas, assinale a alternativa CORRETA. a) O clorobenzeno é produzido através de uma reação de halogenação na presença de um ácido de BrønstedLowry. b) O nitrobenzeno é produzido através de uma reação de nitração na presença de um ácido inorgânico. c) O tolueno é produzido através de uma reação de acilação FriedelCrafts na presença de um ácido de Lewis. d) A acetofenona é produzida através de uma reação de acilação FriedelCrafts na presença de um ácido de Arrhenius. 64 (Mackenzie SP) Os detergentes são substâncias orgânicas sintéticas que possuem como principal característica a capacidade de promover limpeza por meio de sua ação emulsificante, isto é, a capacidade de promover a dissolução de uma substância. Abaixo, estão representadas uma série de equações de reações químicas, envolvidas nas diversas etapas de síntese de um detergente, a partir do benzeno, realizadas em condições ideais de reação. 1) 2) 3) A respeito das equações acima, são feitas as seguintes afirmações: I. A equação 1 representa uma alquilação de FriedelCrafts. II. A equação 2 é uma reação de substituição, que produz um ácido meta substituído. III. A equação 3 tratase de uma reação de neutralização com a formação de uma substância orgânica de característica anfipática. Sendo assim, a) apenas a afirmação I está correta. b) apenas a afirmação II está correta. c) apenas a afirmação III está correta. d) apenas as afirmações I e III estão corretas. e) todas as afirmações estão corretas. 65 (FCM PB) As reações de substituição aromática eletrofílica, assim como as de substituição nucleofólica envolvendo haletos de alquila, são muito importantes, pois permitem a adição de diversos grupos funcionais ao anel benzênico permitindo a formação de várias substâncias orgânicas que podem ser importantes na área da medicina. Partindo de um benzeno é possível sintetizar os medicamentos mais utilizados pela população, como o paracetamol ou o ácido acetilsalicílico. Suponhamos que se deseja sintetizar um derivado benzênico com três substituintes e a reação apresentou três etapas que ocorreram na seguinte ordem: Primeira etapa: Nitração Segunda etapa: Halogenação com bromo Terceira etapa: Alquilação com grupo metila Qual substância seria formada como produto principal? a) 5bromo3metilnitrobenzeno b) 3bromo4metilnitrobenzeno c) 3bromo5metilnitrobenzeno d) 5bromo4metilnitrobenzeno e) 3bromo6metilnitrobenzeno 66 (Unioeste PR) Em um procedimento experimental, é necessário se realizar a conversão mostrada abaixo. 35 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS COOH COOH III. W [O] Z ? NO2 Quais reagentes devem ser utilizados para tal transformação e qual a posição ocupada pelo grupo nitro no anel aromático, respectivamente? a) NaNO 2/HCl, meta. b) NaNO 2/HCl, para. c) HNO 3/H2SO4, orto. d) HNO 3/H2SO4, para. e) HNO 3/H2SO4, meta. 67 (UEPG PR) Considerando as reações abaixo, assinale o que for correto. Cl Após a realização da síntese, podese afirmar que X, Y, W e Z são, respectivamente, a) cloreto de metanoíla, pnitrotolueno, o nitrotolueno e ácido pnitrobenzoico. b) cloreto de metila, oaminotolueno, m aminotolueno e maminobenzaldeido. c) cloreto de metila, oaminotolueno, p aminotolueno e ácido paminobenzoico. d) cloreto de metanoíla, onitrotolueno, m nitrotolueno e mnitrobenzaldeido. e) cloreto de metila, onitrotolueno, pnitrotolueno e ácido pnitrobenzoico. 69 (ENEM) Nucleófilos (Nu –) são bases de Lewis que reagem com haletos de alquila, por meio de uma reação chamada substituição nucleofílica (S N), como mostrado no esquema: Cl2 FeCl3 O Cl CH3 + HCl O CH3 R–X + Nu– R–Nu + X – (R = grupo alquila e X = halogênio) A reação de S N entre metóxido de sódio (Nu – = CH 3O–) e brometo de metila fornece um composto orgânico pertencente à função AlCl3 01. São reações de substituição. 02. O produto de B é uma cetona. 04. A reação B corresponde a uma acilação de FriedelCrafts. + HCl a) éter. b) éster. c) álcool. d) haleto. e) hidrocarboneto. 08. Na reação A, a utilização de Br 2/FeBr3 no lugar de Cl2/FeCl3, produzirá o bromobenzeno. 16. Ambos produtos são aromáticos. 68 (Mackenzie SP) Durante a síntese química do composto orgânico Z, adotouse a seguinte rota sintética: CH3 70 (UEG GO) O cloreto de tbutila pode ser obtido em laboratório a partir da reação do álcool tbutílico com ácido clorídrico concentrado, sendo ao final o produto separado do meio reacional por decantação e, em seguida, purificado por destilação fracionada. A equação química que descreve as etapas envolvidas no processo está descrita na figura abaixo. I. AlCl3 + X + Produto Inorgânico II. CH3 + HNO3 H2SO4 conc. Y + W + Produto Inorgânico 36 + 3 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS H3C H C C OH HCl H3C H C C OH 72 (UERN) A reação de substituição entre o gás cloro e o propano, 3 3 2 + Cl em presença de luz ultravioleta, resulta como produto H3C Álcool t-butílico Etapa I H3C Etapa II CH3 principal, o composto: a) 1cloropropeno. b) 2cloropropano. c) 1cloropropano. H3C C + Cl + H2O d) 2cloropropeno. CH3 Etapa III H3C H3C C Cl + H2O H3C Cloreto de t-butila A análise da figura permite perceber que, na etapa a) I, têmse uma reação ácidobase de Brönsted. b) II, têmse uma clivagem homolítica de ligação química. c) III, o carbocátion atua como um nucleófilo. d) III, formase um produto menos volátil do que o álcool tbutílico. 71 (UFU MG) Considere a seguinte reação esquematizada. CH3 Br - + CH3SNa O produto principal de substituição para a reação apresentada acima é: 73 (Mackenzie SP) A reação de halogenação de alcanos é uma reação radicalar, sendo utilizado aquecimento ou uma luz de frequência adequada para que a reação ocorra. Essa reação comumente produz uma mistura de compostos isoméricos, quando o alcano possui mais de uma possibilidade de substituição dos átomos de hidrogênio. O exemplo abaixo ilustra uma reação de monocloração de um alcano, em presença de luz,formando compostos isoméricos. Assim, ao realizar a monocloração do 3,3dimetilhexano, em condições adequadas, é correto afirmar que o número de isômeros planos formados nessa reação é a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 74 (UFPA) CH3 a. CH3 c. CH3 CHS CH3 b. Na CH3 d. S CH As reações de bromação e cloração de alcanos ocorrem via mecanismo radicalar. Caso o produto dessas reações tenha um centro quiral, então será obtida uma mistura racêmica. Por exemplo, a cloração radicalar do nbutano produz uma mistura racêmica de 2clorobutano, com 71% de rendimento. Já a bromação do nbutano produz uma mistura racêmica de 2bromobutano com 98% de rendimento. Nesse caso, o maior rendimento em mistura racêmica da bromação é devido à a) maior estabilidade do carbocátion secundário formado durante a reação de cloração. 37 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS b) menor reatividade do radical de bromo formado durante a reação de bromação. c) maior estabilidade do radical alquila primário formado durante a reação de bromação. d) menor reatividade do radical de cloro formado durante a reação de cloração. e) maior reatividade do radical de bromo formado durante a reação de bromação. 75 (UCB DF) Os sabões e detergentes são espécies químicas presentes nos lares, nas empresas e na indústria. Essas substâncias têm características especiais que fazem com que sejam úteis em ação tensoativa e emulsificante. H3CCH2(C=O)OCH2CH3 + NaOH H3CCH2(C=O)ONa + 00. É um exemplo de um triacilglicerol, ou triglicerídeo. 01. Pode participar de uma reação de saponificação formando sal de ácido graxo (sabão) e glicerol na proporção de 3 mols : 1 mol, respectivamente. 02. Pode ser encontrado em produtos como a manteiga e o leite, já que as gorduras de origem animal são predominantemente insaturadas. 03. Caso esse composto seja de origem natural, as insaturações com geometria trans são predominantes. 04. Os resíduos de ácido graxo provenientes desses compostos possuem cadeia ramificada. 77 (UNCISAL) Considere a equação química: CH3CH2OH Com base na relação apresentada, e a respeito das propriedades químicas dos detergentes e sabões, e das características das ligações químicas, assinale a CH2 O CO CH O CO CH2 O CO C17H35 NaOH C17H35 NaOH C17H35 NaOH alternativa correta. a) O propanoato de sódio, H 3CCH2(C=O)ONa, em solução, apresenta um ânion com caráter anfifílico. Isso ocorre porque ele possui uma região negativamente carregada, isto é, fortemente polar, e outra de caráter CH2OH CHOH CH2OH C17H35 COONa + C17H35 COONa C17H35 COONa alifático, ou seja, mais apolar. b) A substância H 3CCH2(C=O)OCH2CH3 é uma cetona. c) Sabões e detergentes são substâncias anfipróticas e, por isso, apresentam o respectivo caráter emulsificante. d) O acetato de sódio, H 3C(C=O)ONa, é uma substância molecular que possui, na respectiva carbonila, C = O, ligações sigma e pi. e) A substância H 3CCH2(C=O)ONa é um alquilbenzenossulfonato. 76 (UFPE) Considere o composto: O H2C O C (CH2)5 CH CH (CH2)6 CH3 O A equação química é de uma reação de ________ e o reagente que reage com o hidróxido de sódio tem o grupo funcional ___________. Os espaços em branco na frase podem ser preenchidos, corretamente e na seqüência, por a) neutralização … éter b) esterificação … ácido carboxílico c) esterificação … éster d) saponificação … éster e) saponificação … éter 78 (Unievangélica GO) O óleo de cozinha utilizado em frituras, se lançado nos rios e lagos, pode ser catastrófico ao ambiente, levando à morte da fauna aquática. Uma alternativa para solucionar esse problema ecológico é reciclar óleo de cozinha na HC O C O H2C O C (CH2)5 CH CH (CH2)6 CH3 (CH2)5 CH CH (CH2)6 CH3 obtenção caseira de sabão. Na fabricação doméstica de sabão, um dos reagentes empregados é o Sobre o composto representado, analise o que se afirma a seguir. a) hidróxido de sódio b) cloreto de sódio c) acetado de sódio 38 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS d) sulfato de sódio TEXTO: 1 Comum à questão: 79 O isopropanol (massa molar = 60 g/mol) é um álcool muito utilizado como solvente para limpeza de circuitos eletroeletrônicos. A produção mundial desse álcool chega a 2,7 milhões de toneladas por ano. A indústria química dispõe de diversos processos para a obtenção de isopropanol, entre eles, o que envolve a reação de acetona (massa molar = 58 g/mol) com hidrogênio. A equação dessa reação é 79 (UEFS BA) A transformação de acetona em isopropanol é uma reação orgânica em que a acetona sofre a) hidrólise. b) substituição. c) hidratação. d) redução. e) esterificação. TEXTO: 2 Comum à questão: 80 O ácido málico é um dos componentes da maçã ao qual são atribuídos diversos benefícios dessa fruta à saúde humana. Esse ácido participa de uma das etapas do processo de respiração celular, sendo formado no ciclo de Krebs pela hidratação do ácido fumárico, catalisada pela enzima fumarase. 80 (Univag MT) A reação pela qual o ácido fumárico se transforma em ácido málico é uma reação de a) eliminação. b) substituição. c) esterificação. d) adição. e) isomerização. Gabarito dos Exercícios Propostos 1) Gab: C 2) Gab: B 3) Gab: C 4) Gab: C 5) Gab: 22 6) Gab: C 7) Gab: 15 8) Gab: B 9) Gab: 07 10) Gab: B 11) Gab: B 12) Gab: C 13) Gab: E 14) Gab: D 15) Gab: D 16) Gab: E 17) Gab: D 18) Gab: C 19) Gab: C 20) Gab: E 21) Gab: B 22) Gab: E 39 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS 23) Gab: D 24) Gab: 28 25) Gab: C 26) Gab: B 27) Gab: E 28) Gab: FFVF 29) Gab: VFFV 30) Gab: E 31) Gab: A 32) Gab: A 33) Gab: C 34) Gab: C 35) Gab: C 36) Gab: E 37) Gab: B 38) Gab: D 39) Gab: FVVV 40) Gab: FFVV 41) Gab: B 42) Gab: B 43) Gab: B 44) Gab: B 45) Gab: B 46) Gab: A 47) Gab: B 48) Gab: C 49) Gab: A 50) Gab: B 51) Gab: B 52) Gab: E 53) Gab: A 54) Gab: B 55) Gab: A 56) Gab: 31 57) Gab: A 58) Gab: A 59) Gab: B 60) Gab: B 61) Gab: A 62) Gab: 28 63) Gab: B 64) Gab: D 65) Gab: C 66) Gab: E 67) Gab: 31 68) Gab: E 69) Gab: A 70) Gab: A 71) Gab: D 72) Gab: B 73) Gab: D 74) Gab: B 40 41 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS 75) Gab: A 76) Gab: VVFFF 77) Gab: D 78) Gab: A 79) Gab: D 80) Gab: Dconsideramos que o produto da hidratação de um alquino é um aldeído ou uma cetona. Reações de Eliminação São reações em que, partindose de um único composto orgânico, obtêm se dois outros compostos, um orgânico e outro que normalmente é a água ou um haleto de hidrogênio. Algumas reações de eliminação representam um caminho inverso das reações de adição. Podem ser intramoleculares ou intermoleculares. Intramoleculares: ocorrem quando uma molécula do composto orgânico elimina de dentro de si um determinado grupo de átomos. Normalmente o grupo eliminado é uma molécula de água ou de um haleto de hidrogênio. Forma se desse modo um outro composto orgânico. Intermoleculares: ocorrem quando duas moléculas do composto orgânico interagem unindose e eliminando um determinado grupo de átomos. Desidroalogenação (Eliminação de HX: X = Cl, Br, I) Os haletos orgânicos reagem com hidróxido de potássio alcoólico (na presença de álcool) produzindo alcenos. Caso o haleto esteja localizado em tal ponto da cadeia carbônica que permita mais de uma possibilidade de eliminação de hidrogênio, ocorrerá a formação de uma mistura de compostos. O composto obtido em maior 4 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS quantidade é aquele originado da eliminação de hidrogênio nesta ordem: Carbono 1árioem meio ácido) era o método padrão de análise para a determinação de álcool em ar expirado pelos pulmões (ou mesmo em plasma sangüíneo). É ainda usado nos ‘bafômetros’ descartáveis. Para efeito de ensino de química, é interessante simular o conjunto ‘ébrio—bafômetro’ baseado na reação química, uma vez que ilustra vários aspectos de química inorgânica, físicoquímica (oxirredução, por exemplo) e química orgânica de interesse para montar esse conjunto, são necessários um erlenmeyer com rolha de dois furos, um tubo de ensaio (ou vidrinho transparente, tipo para remédio), tubos de vidro, tubo látex, álcool comum (96oGL), solução de dicromato de potássio 0,1 mol/L misturado com igual volume de ácido sulfúrico a 20 mL/L (ou seja, dicromato de potássio 0,05 mol/L em meio fortemente ácido). O simulador ‘ébrio—bafômetro’ segue o esquema apresentado na figura abaixo. Soprandose para dentro do álcool, o ar arrasta vapores de álcool que, borbulhando na solução ácida de dicromato de potássio provoca uma mudança de coloração como segue (caso não observe mudança de cor, aumente a acidez da solução de dicromato): ALARANJADO → MARROM → VERDE → AZUL A equação química é a mesma apresentada para os ‘bafômetros’ descartáveis, exceto que, quando aparece a cor azul, em vez de verde, é porque o cromo foi reduzido a cromo (II). Oxidação de Alcenos Oxidação Branda Também conhecida como dihidroxilação do alceno, é uma reação com um agente oxidante que causa uma adição à ligação dupla, com a entrada de uma hidroxila em cada um dos seus dois carbonos. O KMnO 4 Cr2O72(aq) + 8H+ (aq) + 3CH3CH2OH(g) 3+ (aq) + 3CH3CHO(g) (permanganato de potássio) em solução diluída e fria, em +7H2O(l) meio neutro ou levemente básico, é um agente oxidante 8 → 2Cr MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS brando muito usado, denominado reativo de Baeyer, o qual apresenta coloração violeta. A oxidação branda de alcenos produz dióis vicinais (diálcoois vicinais). Teste de Baeyer: Alcenos e ciclanos possuem a mesma fórmula geral CnH2n. Assim, é frequente encontrarmos alcenos e ciclanos isômeros. Para diferenciálos em laboratório, o químico alemão Adolf von Baeyer elaborou um teste baseado na oxidação branda com KMnO 4 (de cor violeta). Alcenos reagem, pois possuem ligação dupla, e ciclanos, não. Assim, a cor violeta do KMnO4 desaparecerá e aparecerá um precipitado castanho, que é o MnO2 (óxido de manganês IV), quando a substância for alceno, mas não quando for ciclano. Esse é o teste de Baeyer. Oxidação Enérgica É a oxidação de alquenos com permanganato de potássio (KMnO 4) concentrado, a quente, em meio ácido (geralmente utilizase o ácido sulfúrico). O agente oxidante ataca o alceno, quebrando a molécula na altura da ligação dupla e produzindo ácido carboxílico e/ou cetona e/ou gás carbônico (CO 2). Os átomos de hidrogênio (H) ligados ao carbono da dupla ligação se transformam em hidroxila (OH). O produto resultante da oxidação enérgica de um alceno depende do tipo de carbono que faz a ligação dupla. Quando a dupla estiver em um carbono primário, haverá produção de água e gás carbônico. Quando a dupla estiver em um carbono secundário, haverá produção de ácido carboxílico. Quando a dupla estiver em um carbono terciário, haverá produção de cetona. Resumo: Ozonólise de Alcenos A ozonólise é uma reação de oxidação de alcenos provocada pelo ozônio, O 3, com posterior hidrólise (quebra pela água). Nessa reação, devese adicionar zinco em pó, que destrói a H 2O2 formada, impedindo que ela oxide o aldeído para ácido carboxílico. Essa reação também permite a identificação do alceno inicial, pelo estudo das moléculas finais produzidas, pois carbono primário ou secundário da ligação dupla produz aldeídos e carbono terciário produz cetona. Assim: Quando a dupla estiver em 1 carbono primário ou secundário, haverá formação de 1 aldeído. Quando a dupla estiver em 1 carbono terciário, haverá formação de uma cetona . 9 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Quando a dupla estiver entre 1 carbono primário ou secundário e outro terciário, haverá formação de um aldeído e uma cetona. Resumo: Reações de Substituição As reações de substituição são características de compostos saturados e de aromáticos. Neste tipo de reação ocorre a troca de um átomo que faz parte do composto orgânico por outro átomo ou grupo de átomos. Substituição em Alcanos Os alcanos, também chamados de parafinas, apresentam uma tendência muito baixa de reagir com outras substâncias. Devido a esse fato, são muito usados como solventes para reações, pois não as atrapalham, graças à sua baixa reatividade. Sob condições vigorosas (luz e calor), no entanto, eles participam de reações de substituição com halogênios, ácido nítrico e ácido sulfúrico. Os reagentes que fazem substituição em alcanos são os radicais livres, pois, uma vez que esses compostos são totalmente apolares, eles irão sofrer ruptura homolítica e necessitarão de um radical livre para completar a ligação rompida. Halogenação Halogenação neste caso é a substituição de hidrogênio por átomos de halogênio, principalmente cloro (cloração) e bromo (bromação), na presença de luz (λ), para obtenção de haletos orgânicos e haletos de hidrogênio. Caso haja reagente em excesso, haverá substituição de outros hidrogênios da molécula formando, no caso do metano, diclorometano, triclorometano, ou até tetraclorometano. A halogenação de alcanos feita com flúor, F 2, é explosiva e difícil de controlar, chegando ao ponto de destruir a matéria orgânica. Por outro lado, a reação com iodo, I 2, é extremamente lenta. Ordem de facilidade na substituição dos hidrogênios Quando a molécula do alcano possuir pelo menos 3 carbonos, obteremos uma mistura de diferentes compostos substituídos. A quantidade de cada um será proporcional à seguinte ordem de facilidade com que cada hidrogênio é liberado da molécula: 10 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Essa ordem pode ser explicada em termos de estabilidade. No equacionamento de reações semelhantes a essa, é costume representar somente o produto obtido em maior quantidade. Assim, a reação de monobromação do metilbutano é normalmente representada da seguinte maneira: Nitração Nitração é a reação que ocorre com o ácido nítrico (HNO3), na presença de ácido sulfúrico (H2SO4), que funciona como catalisador. Tratase de um processo no qual um hidrogênio do alcano é substituído por um grupo –NO2. Sulfonação A sulfonação é a reação que ocorre com o ácido sulfúrico (H 2SO4). Nela, um átomo de hidrogênio é substituído por um grupo –SO 3H. Substituição em Aromáticos As reações químicas de substituição são uma característica química dos hidrocarbonetos aromáticos e seus derivados. Halogenação O cloro e o bromo na presença de AlCl 3 como catalisador dão reação de substituição com o benzeno, sendo que o iodo não reage com esse hidrocarboneto. 11 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Nitração Os hidrocarbonetos aromáticos reagem com mistura sulfonítrica (HNO 3 concentrado e H 2SO4 concentrado) formando nitroderivados aromáticos. Sulfonação Os hidrocarbonetos aromáticos reagem com H2SO4 fumegante, com ligeiro aquecimento por meio de reação de substituição. Alquilação de Friedel-Crafts Esta é a reação de um composto aromático com um haleto de alquila, em presença de um ácido de Lewis (AlCl3, BF3). Acilação de Friedel-Crafts Esta é a reação de um composto aromático com um haleto de acila, em presença de um ácido de Lewis (AlCl3, BF3). Substituição em derivados do benzeno A substituição eletrofílica aromática no benzeno resulta na formação de apenas um composto monossubstituído. Todavia, a substituição em um composto que já possui um grupo qualquer no anel benzênico pode levar à formação de até três produtos dissubstituídos. 12 - NH2; - OH; - OR; - R (alquila); - Ar (arila); - X (halogênio) - NO2; - SO3H; - CHO; - COR; - COOH; - CN; - COOR; NR3 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICASEsses três possíveis isômeros (orto, meta e para) não são formados em quantidades iguais. Vários estudos têm mostrado que a presença de um grupo substituinte no anel aromático afeta a reação de substituição eletrofílica. O substituinte interfere na posição prefe rencial de entrada do segundo grupo no anel: dependendo do substituinte, o segundo grupo entrará preferencialmente na posição meta ou nas posições orto/para. Dessa forma, os substituintes são classificados como orientadores meta ou orientadores orto/para. É muito fácil saber se um determinado substituinte é um orientador ortopara ou um orientador meta. Todos os ortopara possuem um par de elétrons não ligante no átomo diretamente ligado ao anel (com excessão de grupos alquilas, arilas e vinilas). Todos os orientadores meta possuem uma carga positiva (ou uma carga parcial positiva) sobre o átomo ligado diretamente ao anel. Outras Reações Orgânicas Reações dos Compostos de Grignard Compostos de Grignard são compostos do tipo: em que R = alquila Ar = arila X = halogênio São bastante reativos, devido à ionização: Os principais radicais ortopara dirigentes: Exemplo: São os seguintes os principais radicais metadirigentes: Exemplo: na qual se forma o íon R , chamado carboânion ou carbânio. Sendo negativo, o íon R fará um ataque nucleófilo a outra molécula orgânica, onde vier a encontrar um carbono deficiente eletronicamente. O composto de Grignard é preparado pela reação de um haleto de alquila (ou arila) com magnésio, em solução no éter seco (isento de água). É necessário usar como solvente o éter totalmente seco, pois a água decompõe rapidamente o composto de Grignard. Devido à sua grande reatividade, o composto de Grignard reage com várias funções orgânicas e possibilita a preparação de muitos compostos orgânicos importantes. As reações mais importantes ocorrem com aldeídos e cetonas, formando álcoois. 13 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Reação de Esterificação de Fisher Os ácidos carboxílicos reagem com álcoois produzindo éster e água. Esta reação é denominada esterificação (formação de éster). A reação de esterificação direta é lenta, reversível, com um rendimento usual da ordem de 60% e deve ser catalisada por ácidos minerais fortes (H 2SO4 ou HCl concentrados). Numa esterificação, o grupo –OH é eliminado do ácido carboxílico e o H é eliminado do álcool. Como os ésteres são derivados de um ácido carboxílico e de um álcool, em suas estruturas e em seus nomes podemos reconhecer a parte que veio de cada um. A formação dos triacilgliceróis (óleos e gorduras) pelo organismo a partir de glicerol e ácidos graxos é um exemplo de reação de esterificação. Os triacilgliceróis líquidos na temperatura ambiente são chamados, em geral, óleos (ou gorduras insaturadas); os que são sólidos são chamados gorduras (ou gorduras saturadas). São os óleos de vegetais ou as gorduras de origem animal. Entre eles estão substâncias comuns como o óleo de amendoim, o óleo de soja, o óleo de milho, o óleo de semente de girassol, a manteiga, o toucinho e o sebo. 14 óleo ou gordura + base forte → glicerina + sabão MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS A presença de insaturações com configuração cis na estrutura dos óleos dificulta a aproximação das moléculas e enfraquece as interações intermoleculares, favorecendo um estado físico menos coeso (líquido). Já as moléculas de gorduras, por serem saturadas, se empacotam de maneira eficiente, fortalecendo as interações intermoleculares e garantindo o estado sólido. Hidrólise de Ésteres A reação de esterificação é facilmente reversível, sendo que a reação inversa é chamada de hidrólise de um éster. Pode ser de dois tipos: Hidrólise Ácida de Ésteres Essa reação é feita normalmente usando um ácido como catalisador (HCl ou H 2SO4). Simplificadamente, temos: Comparando essa reação com a esterificação, percebese que uma é exatamente o inverso da outra. Veja um exemplo: Hidrólise Básica de Ésteres A primeira etapa representa a hidrólise exatamente como acontece sob catálise ácida. No entanto, tão logo formado, o ácido carboxílico é neutralizado pela base presente no meio. Dessa forma não obtémse o ácido carboxílico, e sim o sal correspondente. Assim, nessa reação chamada de hidrólise básica de um éster, vemos que os produtos são muito semelhantes aos da hidrólise ácida, porém, em vez de um ácido, formase um sal. Simplificadamente, temos: Exemplo: Reação de Saponificação Uma vez que óleos e gorduras são ésteres, eles sofrem reação de hidrólise ácida ou básica. A hidrólise ácida produzirá simplesmente o glicerol e os ácidos graxos constituintes. Já a hidrólise básica produzirá o glicerol e os sais desses ácidos graxos. Esses sais são o que chamamos de sabão. Essa reação, a hidrólise básica de um triéster de ácidos graxos e glicerol, é chamada de saponificação. O uso de KOH no lugar de NaOH permite obter sabões potássicos, empregados, por exemplo, na fabricação de cremes de barbear. Como o raio do K + é maior que o raio do Na+, a atração entre o cátion e o ânion carboxilato é maior no sabão de sódio (sólido), garantindo um estado físico mais coeso que o do sabão de potássio (líquido). Sabão de Cinzas Em muitas localidades do Brasil é comum, ainda hoje, encontrar pessoas que fazem o chamado sabão de 15 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS cinzas. Para fabricálo, gordura animal (banha de vaca, por exemplo) ou vegetal (gordura de coco, por exemplo) é aquecida com água de cinzas, também conhecida como lixívia. Após cerca de duas horas, está pronto o sabão de cinza. Esse processo é o mesmo usado em fábricas de sabão, sendo a cinza um substituto para o NaOH ou KOH. O caráter básico da água de cinza se deve à presença de carbonato de potássio (K 2CO3), que reage com a água, dando origem a íons OH – (isso se deve à hidrólise salina, assunto estudado em Equilíbrio Químico). substâncias polares quanto com substâncias apolares. Isso pode ser entendido analisando sua estrutura. Podemos dizer que a cadeia apolar de um sabão é hidrofóbica (possui aversão pela água) e que a extremidade polar é hidrofílica (possui afinidade pela água). A glicerina (ou glicerol) é um subproduto da fabricação do sabão. Ela é adicionada aos cremes de beleza e sabonetes, pois é um bom umectante, isto é, mantém a umidade da pele. Em produtos alimentícios, ela também é adicionada com a finalidade de manter a umidade do produto. As moléculas de glicerina interagem com a superfície do material que se deseja umectar (pele, cabelo, produto alimentício) e também com a água. A interação com a água ocorre por meio de ligações de hidrogênio. Atuação de Sabões e Detergentes na Limpeza A água por si só não consegue remover certos tipos de sujeira, como, por exemplo, restos de óleo. Isso acontece porque as moléculas de água são polares e as de óleo, apolares. O sabão exerce um papel importantíssimo na limpeza porque consegue interagir tanto com O sabão é um exemplo de espécie química anfifílica, ou seja, que possui em sua estrutura parte com característica hidrofóbica (lipofílica) e parte com característica hidrofílica (lipofóbica). Ao lavarmos um prato sujo de óleo, formase o que chamamos de micela, uma gotícula microscópica de gordura envolvida por ânions carboxilato do sabão, orientados com a cadeia apolar direcionada para dentro (interagindo com o óleo através de interações do tipo dipolo instantâneo – dipolo induzido) e a extremidade polar para fora (interagindo com a água através de interações do tipo íon dipolo). A água usada para enxaguar o prato interage com a parte externa da micela, que é constituída pelas extremidades polares dos ânios carboxilato do sabão. Assim, a micela é dispersa na água e levada por ela, o que torna fácil remover, com auxílio do sabão, sujeiras apolares. 16 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS O processo de formação de micelas é denominado emulsificação. Dizemos que o sabão atua como emulsificanteou emulsionante, ou seja, ele tem a propriedade de fazer com que o óleo se disperse na água, na forma de micelas. A eficiência do sabão diminui em meio ácido (pHmais d) substituição − insaturada − menos e) substituição − saturada − mais 04 (Faculdade Santo Agostinho BA) Algumas reações químicas são regiosseletistas, isto é, uma das direções da reação na formação do produto ocorre, preferencialmente, em relação à outra direção. Isso ocorre na adição do ácido clorídrico ao propeno resultando como produto o a) 1cloropropano. b) 1cloropropeno. c) 2cloropropano. d) 2cloropropeno. 05 (UEPG PR) Com relação aos compostos abaixo, assinale o que for correto. 01. A estrutura do composto III é mais tensionada que a do composto I. 02. O composto IV não reage com H 2. 04. O composto IV é mais estável que o composto II. 08. Os ângulos entre as ligações para os compostos I e II apresentam os mesmos valores. 16. Em uma reação com H 2, o composto I é mais reativo que o composto III. 06 (UCS RS) Um estudante de Química da 3 a série do Ensino Médio foi incumbido por seu professor de descartar corretamente duas substâncias químicas, líquidas e incolores (uma de cicloexeno e, outra, de benzeno) que se encontravam em dois frascos. A separação de substâncias químicas em um laboratório é extremamente importante do ponto de vista da sustentabilidade e da gestão ambiental, uma vez que cada uma delas deve ser acondicionada em um contêiner específico para receber o tratamento adequado. Aqui, nessa situação em particular, o cicloexeno deve ser separado do benzeno, pois este último é um hidrocarboneto aromático. O problema é que os rótulos dos dois frascos, que continham as substâncias, estavam completamente danificados, tornando impossível a respectiva identificação por simples leitura. Ao relembrar de suas aulas sobre reações orgânicas, o estudante resolveu realizar um experimento bastante simples, sob a supervisão do professor, para descobrir em que frasco estava cada uma dessas substâncias. O experimento consistiu em adicionar à temperatura ambiente cerca de 1,0 mL de uma solução de coloração laranja de Br 2 em CC 4 a um mesmo volume de líquido de cada uma das substâncias identificadas pelos acrônimos (A) e (B) e, na sequência, em agitar os tubos de ensaios por alguns segundos. No tubo de ensaio (A), a solução de Br 2 descoloriu quase que instantaneamente, enquanto que, no tubo de ensaio (B), o sistema ficou com a coloração laranja. O esquema da figura abaixo ilustra, de forma simplificada, o experimento realizado pelo estudante. 20 2 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Em relação ao experimento realizado, assinale a alternativa correta. a) A substância química no tubo de ensaio (A) é o benzeno. b) A substância química no tubo de ensaio (B) é o cicloexeno. c) A reação que ocorre no tubo de ensaio (A) dá origem ao 1,2dibromocicloexano. d) A reação que ocorre no tubo (B) dá origem ao 1,2 dibromobenzeno. e) As fórmulas mínimas do cicloexeno e do benzeno são, respectivamente, C6H8 e C6H6. 07 (UEPG PR) Em condições adequadas para a reação, podese afirmar que os produtos principais da reação do ciclobutano e do cicloexano com o bromo são, respectivamente, a) bromociclobutano e bromocicloexano. b) 1,4dibromobutano e bromocicloexano. c) bromociclobutano e 1,6dibromoexano. d) 1,4dibromobutano e 1,6dibromoexano. 09 (UEPG PR) Com relação às reações que podem gerar hidrocarbonetos halogenados, assinale o que for correto. 01. CH 3–C CH + HBr Sobre as reações de adição em alcenos, identifique onde a adição segue a regra de Markovnikov e assinale o que for correto. 02. + Cl2 AlCl3 01. 02. 04. 08. 04. 08. + Br CCl4 Cl + KOH H2SO4 16. 16. CH CH + H 2O HgSO4 08 (Fac. Israelita de C. da Saúde Albert Einstein SP) Os cicloalcanos reagem com bromo líquido (Br 2) em reações de substituição ou de adição. Anéis cíclicos com grande tensão angular entre os átomos de carbono tendem a sofrer reação de adição, com abertura de anel. Já compostos cíclicos com maior estabilidade, devido à baixa tensão nos ângulos, tendem a sofrer reações de substituição. Considere as substâncias ciclobutano e cicloexano, representadas a seguir 10 (UCS RS) O etanol de segunda geração é produzido a partir do bagaço de canadeaçúcar, que normalmente é quase todo descartado, após a extração do caldo. Atualmente, algumas usinas já conseguem produzir esse biocombustível. Mas, o maior desafio é obtêlo de forma eficiente e com menor custo. A etapa mais importante de todo esse processo é a utilização de um coquetel enzimático. As enzimas, presentes nesse coquetel, são essenciais para a degradação da parede celular da cana deaçúcar e, posteriormente para a fermentação, que resulta na obtenção do biocombustível. No infográfico abaixo está representado, de forma resumida, o processo de produção do etanol de segunda geração. 21 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Disponível em: . Acesso em: 22 mar. 16 (Parcial e adaptado.) Com base nas informações apresentadas acima, assinale a alternativa correta. a) A celulose, presente no bagaço da canade açúcar, é um monossacarídeo formado por unidades de glicose em uma cadeia ramificada. b) O etanol também pode ser obtido industrialmente, a partir da reação de hidratação do eteno catalisada por ácido sulfúrico. c) As enzimas são proteínas que atuam de forma independente em relação à temperatura do meio, sendo consumidas durante as reações químicas. d) Uma solução de água e etanol é um exemplo de eutético que pode ser separado nos seus respectivos componentes por destilação simples, no nível do mar. e) A combustão completa de 1,0 mol de etanol produz 3,0 mols de dióxido de carbono e 2,0 mols de água. 11 (UFRGS RS) A produção industrial de cloreto de vinila, matériaprima para a obtenção do poli(cloreto de vinila), polímero conhecido como PVC, envolve as reações mostradas no esquema abaixo. As reações I e II podem ser classificadas como a) cloração e adição. b) halogenação e desidroalogenação. c) adição e substituição. d) desidroalogenação e eliminação. e) eliminação e cloração. 12 (UNIFOR CE) As reações orgânicas têm fundamental importância devido à produção de uma infinidade de compostos utilizados na indústria de transformação, cosmética, alimentícia, de fármacos, dentre outros. Uma classe de reações orgânicas de particular interesse são as reações de substituição, onde trocase um átomo ou grupo de átomos de um composto orgânico por outro átomo ou grupo de átomos. Analise as reações orgânicas abaixo: I. C 2H2 + 2H2 C2H6 II. C 2H6 + Cl2 C2H5Cl + HCl III. C2H6O C2H4 + H2O IV. C 2H6 + HNO3 C2H5NO2 + H2O Das reações mostradas, são reações de substituição: a) Apenas I e II. b) Apenas I e III. c) Apenas II e IV. d) Apenas I, III e IV. e) Apenas II, III e IV. 13 (FMABC SP) Nem mesmo as profundezas dos oceanos, consideradas as áreas mais intocadas do planeta, estão livres da influência humana. Amostras de anfípodas, crustáceos semelhantes aos camarões, coletadas a profundidades que variavam de 7 mil a 10 mil metros em duas áreas do Oceano Pacífico, revelaram níveis elevados de dois produtos químicos: os bifenilpoliclorados, usados por décadas em fluidos de refrigeração; e os bifenilpolibromados, empregados como retardadores da propagação de chamas em tintas, tecidos e materiais da indústria automobilística e aeronáutica. (Adaptado de: Revista Pesquisa Fapesp, março de 2017) A estrutura do tetrabromobisfenol A, um exemplo de bifenilpolibromado, está representada a seguir. A reação típica para a formação do tetrabromobisfenol A, partindo do bisfenol A, é de a) condensação. b) hidrólise. c) esterificação. 22 http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ http://www.icb.usp.br/bmm/ext/index.php?option=com_ MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS d) adição. e) substituição. 14 (FCM PB) A Química Orgânica estuda os compostos que possuem carbono. Atualmente aproximadamente dez milhões são os compostos existentes, mas cerca de nove milhões são de compostos orgânicos. Uma molécula orgânica complexa pode se quebrar, pois seus átomos adquirirem novas disposições, por um grande número de processos. Há também outros métodos para adicionarem a essa molécula mais átomos ou substituir seus átomos por outros átomos. A Química Orgânica resumese em identificar essas reações, como elas se realizam e as suas possíveis aplicações na síntese de compostos. Observe as reações abaixo e as classifiqueas: I. CH2=CHCH=CH2+Cl2 ClCH2CH=CHCH2Cl II. III. CH 3CHClCH3+KOH ⎯C2H⎯6O KCl+H2O+CH3 CH=CH2 A classificação, respectivamente: a) I. Adição; II. Eliminação; III. Substituição b) I. Eliminação; II. Adição; III. Substituição c) I. Eliminação; II. Substituição; III. Adição d) I. Adição; II. Substituição; III. Eliminação e) I. Substituição; II. Adição; III. Eliminação 15 (FPS PE) A produção de muitos produtos químicos sintéticos, tais como drogas, plásticos, aditivos alimentares, tecidos, dependem de reações orgânicas. As reações orgânicas são reações químicas envolvendo compostos orgânicos. As reações orgânicas 1, 2 e 3 descritas abaixo podem ser classificadas, respectivamente, como reações de: a) substituição, adição e eliminação. b) adição, rearranjo e substituição. c) adição, rearranjo e redox. d) adição, eliminação e substituição. e) redox, adição e eliminação. 16 (FPS PE) O composto bromocicloexano é convertido em cicloexanol através da reação com hidróxido de sódio, de acordo com o esquema abaixo. Nesse caso, é correto afirmar que ocorre uma reação de a) isomerização. b) eliminação. c) adição. d) tautomerização. e) substituição. 17 (Univag MT) Atualmente, grande parte da produção industrial do ácido clorídrico provém de reações que ocorrem entre compostos orgânicos e cloro (Cl 2), gerando esse ácido como subproduto. Um exemplo é a cloração do benzeno, que é uma reação de a) saponificação. b) hidrólise. c) adição. d) substituição. e) esterificação. 18 (UFU MG) O butano é comumente utilizado nos botijões de gás de cozinha, como combustível de isqueiros, matériaprima na produção da borracha sintética, aquecimento de piscinas e saunas, dentre outros usos. Por ser inodoro, acrescentase mercaptano no botijão a fim de que as pessoas identifiquem vazamentos, caso ocorram. O butano pode ser obtido a partir do 2butino, conforme a equação química a seguir. 23 24 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Para que o 2butino se transforme no gás de cozinha, é necessário submetêlo a uma reação de a) adição de hidrogênios na ligação tripla, que é mais reativa que as ligações duplas. a) eliminação. b) redução. c) substituição. d) esterificação. e) adição. 21 (UEPA) Analise as reações e seus produtos orgânicos abaixo. CH CH2 CH2 CH3 H2 Ni/25ºC CH2CH3 b) substituição dos hidrogênios em presença de platina, que é um catalisador. c) hidrogenação catalítica, em que o hidrogênio atacará as ligações insaturadas. + CH3CH2 Br CH2CH3 AlCl3 + HBr COOH d) desidratação, em que ocorre a perda de água na estrutura do 2butino. 19 (ENEM) O trinitrotolueno (TNT) é um poderoso explosivo obtido a partir da reação de nitração do tolueno, como esquematizado. A síntese do TNT é um exemplo de reação de a) neutralização. b) desidratação. c) substituição. d) eliminação. e) oxidação. 20 (UNISC RS) A reação entre o limoneno e H 3O+ produzirá, predominantemente, um diálcool de acordo com a equação a seguir + H3O+ HO OH CrO3, CH3CO2H H2SO4 aq. Quanto à classificação das reações acima, é correto afirmar que as mesmas são respectivamente: a) reação de substituição, reação de adição e reação de oxidação. b) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de oxidação. c) reação de substituição, reação de eliminação e reação de oxidação. d) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de combustão. e) reação de hidrogenação, reação de alquilação e reação de eliminação. 22 (Mackenzie SP) As reações orgânicas de eliminação são aquelas em que átomos ou grupos de átomos de uma molécula são eliminados dela, formandose um novo composto orgânico, além de um composto inorgânico. Um tipo de reação de eliminação é a desidratação, em que a molécula inorgânica eliminada é a da água. A desidratação dos álcoois, em meio ácido e sob aquecimento, pode se dar de duas formas: intramolecular e intermolecular. Sendo assim, os produtos obtidos nas desidratações intra e intermolecular do etanol, sob condições adequadas são, respectivamente, a) Esta reação é classificada como H NH2 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS b) c) d) e) 23 (UECE) Normalmente na desidratação de ácido carboxílico há formação de a) éter. b) éster. c) aldeído. d) anidrido. 24 (UEM PR) O composto A tem fórmula molecular C 3H8O e, quando aquecido na presença de H 2SO4 concentrado, produz o composto B e água. A adição do composto B em uma solução de Br 2 em CCl 4 não causa a descoloração da solução. Com base nessas informações, assinale o que for correto. 01. Se o composto A é a propanona, o composto B é o ácido propanoico. 02. Se o composto A é o propan2ol, o composto B é o propeno. 04. Se o composto A é o propan1ol, o composto B é o éter dipropílico. 08. A conversão do composto A no composto B é uma reação de desidratação intermolecular. 16. O composto B é menos solúvel em água do que o composto A. 25 (Unioeste PR) O Tamoxifeno é o medicamento oral mais utilizado no tratamentodo câncer de mama. Sua função é impedir que a célula cancerígena perceba os hormônios femininos, assim, bloqueia seu crescimento e causa a morte dessas células. O Tamoxifeno é obtido por via sintética e abaixo está representada a última etapa de reação para sua obtenção. A respeito do esquema reacional mostrado, são a) A conversão de A em B é uma reação de hidratação. b) A estrutura B apresenta um carbono quiral. c) A conversão de A em B é uma reação de eliminação (desidratação). d) A estrutura A apresenta uma função nitrogenada, composta por uma amina secundária. e) A estrutura A apresenta um carbono quiral. 26 (UECE) Atente à seguinte reação química: Considerando a reação química acima, assinale a opção que completa corretamente as lacunas do seguinte enunciado: O tercbutanol (reagente), quando aquecido na presença de um catalisador ______________1, por meio de uma reação de_______ ____2, produz o isobutileno (produto) cujo nome pela IUPAC é _______ _____3. a) básico1; condensação2; 1,1dimetileteno3 b) ácido1, eliminação2; 2metilpropeno3 c) ácido1, desidratação2; 1,1dimetileteno3 d) básico1, desidratação2; 2metilpropeno3 27 (UFG GO) A LDOPA é utilizada no tratamento do mal de Parkinson, e uma rota para sua síntese ocorre a partir de uma enamida, sendo ela um exemplo de síntese orgânica enantiosseletiva. As etapas simplificadas do processo estão apresentadas a seguir. H3CO H3CCOO H2 cat. feitas algumas afirmações. Assinale a alternativa que apresenta a afirmativa CORRETA. H3CO H3CCOO HO HO H H3O+ COOH NHCOCH3 COOH 25 COOH NHCOCH3 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS Considerando o exposto, concluise que, na última etapa da síntese, ocorre a remoção dos seguintes grupos: a) CH 3CO; NHCOCH3 e COOH b) CH 3; CH3CO e COOH c) CH 3CO; NHCOCH3 e CH 3 d) CH 3; NHCOCH3 e CH 3CO e) CH 3; CH3CO e CH3CO 28 (UniRV GO) Compostos organometálicos são aqueles que apresentam na sua estrutura parte orgânica e parte inorgânica como é o caso dos reagentes de Grignard. Para obter este composto, devese adicionar raspas de magnésio em b) O reagente de Grignard para a reação acima é o brometo de propilmagnésio. c) O reagente pentan2ona possui três isômeros de posição e um isômero de função. d) O produto orgânico formado possui apenas dois isômeros opticamente ativos. 30 (UFG GO) Reagentes de Grignard (RMgX, em que R é um grupo alquila) reagem com aldeídos para produzir álcoois secundários, de acordo com a seguinte equação química genérica. O haletos de alquila ou arila, usando um solvente orgânico seco (reação a seguir). Baseandose no reagente de Grignard e suas reações, analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso). RMgX + R' C H R' CH R OH RX Mg ⎯(CH8CH⎯2 )2 O RMgX ; onde: R = alquil ouare X = halogênio. Para produzir o composto 3pentanol, R e R´ devem ser a) etil e metil. b) metil e metil. a) Reagindo o 2cloropropano com raspas de magnésio, obtémse o cloreto de 2,2dipropilmagnésio. b) A reação do brometo de etilmagnésio com etanal gera como produto orgânico o butano. c) A reação do iodeto de metilmagnésio com butanona gera como produto orgânico um álc ool terciário. d) O solvente utilizado na reação de exemplo é o óxido de dietileno. 29 (UniRV GO) A reação de Grignard é utilizada principalmente na obtenção de álcoois superiores (álcoois de cadeia longa ou álcoois terciários ou álcoois secundários). Esta reação ocorre em duas etapas sendo a primeira reação de adição do reagente de Grignard (haleto de organomagnésio) a uma cetona ou aldeído, e a segunda reação de hidrólise. Considerando a reação a seguir, analise as alternativas e marque V para verdadeiro e F para Falso. pentan2ona + RMgBr X ⎯H2O a) O produto X da primeira reação é um composto iônico. c) etil e propil. d) metil e propil. e) etil e etil. 31 (UEG GO) O esquema abaixo mostra a importância de cetonas como matériaprima para a obtenção de álcoois. O OH + MgCl (I) (II) (III) Isso ocorre porque a) I e II são respectivamente eletrófilos e nucleófilos. b) I encontrase em equilíbrio cetoenólico. c) III apresenta um centro esterogênico. d) III é o 3,5dimetil3heptanol. 32 (Univag MT) Ésteres são substâncias de odor agradável, utilizadas em substituição aos aromas naturais de frutas, perfumes e doces. Na reação de hidrólise ácida de um éster, os produtos obtidos são a) ácido carboxílico e álcool. b) sal orgânico e ácido carboxílico. c) sal orgânico e álcool. d) álcool e água. e) ácido carboxílico e água. 26 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS 33 (UFRGS RS) A reação de hidrólise alcalina, mostrada abaixo, é um processo utilizado para a reciclagem química do PET poli(tereftalato de etileno), um poliéster. Os produtos gerados nessa reação são a) b) c) d) e) 34 (ENEM) O ácido acetilsalicílico é um analgésico que pode ser obtido pela reação de esterificação do ácido salicílico. Quando armazenado em condições de elevadas temperaturas e umidade, ocorrem mudanças físicas e químicas em sua estrutura, gerando um odor característico. A figura representa a fórmula estrutural do ácido acetilsalicílico. Esse odor é provocado pela liberação de a) etanol. b) etanal. c) ácido etanoico. d) etanoato de etila. e) benzoato de etila. 35 (Unievangélica GO) Basicamente, usase o ácido 3hidroxibutanóico no tratamento de alcoolismo. Esse composto pode ser obtido a partir da reação da butirolactona, conforme equação a seguir. De acordo com a equação dada, o reagente A e o tipo de reação orgânica ocorrida, temse, respectivamente: a) etanol – salificação b) hidrogênio – hidrogenação c) água – hidrólise d) luz – fotólise 36 (Escola Bahiana de Medicina e Saúde Pública) O bisacodil, composto orgânico de massa molar 361gmol – 1 representado pela estrutura química, é um fármaco indicado para o tratamento da prisão de ventre e no preparo de pacientes para exames diagnósticos por ser um laxante de ação local que atua no intestino grosso e não altera a digestão ou a absorção de nutr ientes essenciais. Entretanto, como todo fármaco, deve ser utilizado sob supervisão médica porque pode apresentar efeitos colaterais como diarreia, dor abdominal, redução de potássio no sangue. Da análise da estrutura química do bisacodil associada às propriedades dos compostos orgânicos, é correto concluir: a) O ácido carboxílico produzido na hidrólise do bisacodil, em meio ácido, é o ácido metanoico. b) A estrutura química do bisacodil apresenta um átomo de nitrogênio disponível para atuar como ácido de Lewis. c) O número de átomos de nitrogênio presentes em 18,0g de bisacodil é de, aproximadamente, 3,0 1023átomos. d) A massa de bisacodil em um comprimido que contém 1,5 10–5 mol de moléculas desse composto é igual a 6,0mg. e) O composto orgânico representado pela estrutura química possui grupos funcionais da classe dos ésteres ligados a anéis benzênicos. 27 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS 37 (UNIFOR CE) Os ésteres são compostos orgânicos que apresentam o grupo funcional R’COOR”, são empregados como aditivos de alimentos e conferem sabor e aroma artificiais aos produtos industrializados, imitam o sabor de frutas em sucos, chicletes e balas. Os compostos orgânicos que podem reagir para produzir o seguinte éster, por meio de uma reação de esterificação são, respectivamente, O H3C O CH3 éster que apresenta aroma de abacaxi a) ácido benzóico e etanol. b) ácido butanóico e etanol. c) ácido etanóico e butanol. d) ácido metanóico e butanol. e) ácido etanóico e etanol. 38 (PUC RS) Pesquisas têm sido realizadas com o objetivo de substituir o uso de sacarose (açúcar de cana), que contém alto nível calórico e é cariogênico, por edulcorantes, naturais ou artificiais, como o xilitol. O xilitol é citado na literatura por suas características organolépticas e seus benefícios à saúde, como: efeito refrescante natural, alta solubilidade, baixo índice glicêmico e cariostático. Na produção industrialdo xilitol, soluções purificadas de xilose, obtidas da hidrólise da madeira, passam por um processo de hidrogenação catalítica, sob elevada temperatura (80 a 140ºC) e pressão (até 50 atm), conforme equação representada abaixo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10824 (Acessado em 16/05/2017) Na conversão da xilose em xilitol, o grupo funcional _________ se transforma em _________, de modo que um átomo de carbono modifica seu estado de oxidação de _________ para _______ . As palavras que completam corretamente as lacunas, na ordem em que se encontram, são: a) ácido carboxílico, aldeído, 1–, 1+ b) aldeído, álcool, 1–, 1+ c) ácido carboxílico, aldeído, 1+, 1– d) aldeído, álcool, 1+, 1– 39 (UniRV GO) As reações orgânicas muitas vezes são utilizadas para identificar alguma substância ou pelos menos à qual função orgânica ela pode pertencer. Assim, foram feitos alguns testes com três substâncias diferentes (os resultados foram dispostos na tabela a seguir) e um teste extra para a substância C. A substância C reagiu com uma solução de Br 2/FeBr2/H2O2 na presença da luz ultravioleta, formando um haleto de alquila. Com base nos resultados, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas. a) A substância A é um álcool terciário. b) A substância B é um alceno. c) A substância C é um alcano. d) Os dois produtos da substâcia B na presença de KMnO4 + H2SO4 são cetonas. 40 (UniRV GO) Os álcoois e fenóis são compostos versáteis que podem ser utilizados como solventes ou intermediários químicos e, em geral, apresentam um alto ponto de ebulição. A substância a seguir é um exemplo disso e baseandose nela, analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso) para as alternativas. a) O nome IUPAC do composto é 2,6isopropilfenol. b) O composto apresenta uma massa molar igual a 178,18 g.mol–1. c) Reagindose com uma solução de permanganato de potássio em meio de ácido sulfúrico, observase a formação de uma cetona. 28 http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/10824 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS d) A cadeia carbônica é classificada com mista, homogênea e saturada, e também apresenta isômeros geométricos. 41 (UFPR) Os abacates, quando cortados e expostos ao ar, começam a escurecer. A reação química responsável por esse fenômeno é catalisada por uma enzima que transforma o catecol em 1,2benzoquinona, que reage formando um polímero responsável pela cor marrom. Esse é um processo natural e um fator de proteção para a fruta, uma vez que as quinonas são tóxicas para as bactérias. A respeito do fenômeno descrito acima, considere as seguintes afirmativas: 1. Na estrutura do catecol está presente a função orgânica fenol. 2. O catecol e a 1,2benzoquinona são isômeros espaciais (enantiômeros). 3. A transformação do catecol em 1,2 benzoquinona é uma reação de oxidação. 4. Todos os átomos de carbono na estrutura da 1,2 benzoquinona possuem hibridização sp 3. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 42 (UNCISAL) Uma fábrica produz metanol, que é um álcool primário, e álcool butílico terciário, cuja fórmula está mostrada abaixo. Esses produtos são armazenados em barris, que são rotulados para identificação, antes de serem comercializados. Devido a uma falha no processo de identificação, suspeitase quanto ao verdadeiro conteúdo de um dos barris produzidos. Um técnico ficou encarregado de elaborar um procedimento capaz de identificar qual o real conteúdo desse barril. Para implementar o procedimento, o técnico tinha à disposição as seguintes substâncias: hipoclorito de sódio, dicromato de potássio, ácido sulfúrico e hidróxido de sódio. Nesse procedimento, o técnico, inicialmente, selecionou uma amostra do conteúdo do barril suspeito, e, em seguida, adicionou, na amostra obtida, duas substâncias escolhidas entre as disponíveis. Após terminada a reação, o técnico observou que a coloração de uma das substâncias adicionadas foi alterada de alaranjada para esverdeada. O técnico pôde, assim, concluir que o barril suspeito continha, com certeza, metanol. As duas substâncias que permitiram ao técnico identificar como metanol o conteúdo do barril suspeito são o a) hipoclorito de sódio e o ácido sulfúrico. b) dicromato de potássio e o ácido sulfúrico. c) hipoclorito de sódio e o hidróxido de sódio. d) dicromato de potássio e o hidróxido de sódio. e) dicromato de potássio e o hipoclorito de sódio. 43 (FPS PE) Álcoois são substratos muito comuns em síntese orgânica e a oxidação desses compostos é utilizada com frequência. Abaixo temos a representação esquemática da oxidação do 2pentanol: Assinale a alternativa que indica corretamente a estrutura do produto formado. a) b) c) d) e) 44 (FCM PB) Qual das opções apresenta uma substância que ao reagir com um agente oxidante ([O]), em excesso, produz um ácido carboxílico? 29 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS a) 2propanol b) etanol c) 2metil2propanol d) ciclobutano e) propanona 45 (FCM PB) Quando se deseja sintetizar uma determinada substância, o planejamento estratégico das etapas reacionais para se obter o produto desejado a partir dos reagentes disponíveis é muito importante. Tal planejamento de síntese orgânica é denominado análise retrossintética e é bastante utilizada pelos químicos orgânicos para diversas finalidades. Suponhamos que se deseja sintetizar o butan 2ol em laboratório. Sabese que substâncias com função aldeído pode, em certas condições, sofrer reação de descarbonilação, formando o produto desejado. No entanto, o laboratório não possui substâncias com função aldeído para ser usada com reagente na obtenção do álcool em questão. Sabese também que substâncias pertencentes a classes dos álcoois podem sofrer reações de oxidação, em condições controladas, e formar um aldeído, mantendo a cadeia carbônica com o mesmo número de átomos de carbono. Considerando as informações apresentadas, faça uma análise retrossintética para a formação do butan2ol, identificando o produto que deverá ser utilizado no início da síntese (A) e o produto utilizado como intermediário (B): 46 (UECE) Um tipo de “bafômetro” tem seu funcionamento baseado na reação representada por: 3C2H5OH + 2Cr2O72– + 16H+ 3C2H4O2 + 4Cr3+ + 11H2O. O produto orgânico que se forma nessa reação é um(a) a) ácido carboxílico. b) álcool. c) aldeído. d) cetona. 47 (UNICAMP SP) No Brasil, cerca de 12 milhões de pessoas sofrem de diabetes mellitus, uma doença causada pela incapacidade do corpo em produzir insulina ou em utilizála adequadamente. No teste eletrônico para determinar a concentração da glicose sanguínea, a glicose é transformada em ácido glucônico e o hexacianoferrato(III) é transformado em hexacianoferrato(II), conforme mostra o esquema a seguir. Em relação ao teste eletrônico, é correto afirmar que a) a glicose sofre uma reação de redução e o hexacianoferrato(III) sofre uma reação de oxidação. b) a glicose sofre uma reação de oxidação e o hexacianoferrato(III) sofre uma reação de redução. c) ambos, glicose e hexacianoferrato(III), sofrem reações de oxidação. d) ambos, glicose e hexacianoferrato(III), sofrem reações de redução. 48 (FMABC SP) Considere as seguintes informações: As flores de papoula secas e transformadas em pó são vendidas aos laboratórios que extraem a paramorfina. Esta, por sua vez, é misturada com acetato de sódio, tolueno e peróxido de hidrogênio e, por meio de reações químicas, se transforma em oxicodona: o princípio ativo analgésico dos opioides. (Adaptado de: Revista Superinteressante, outubro de 2017) 30 MÓDULO 29 REAÇÕES ORGÂNICAS De acordo com essas informações, concluise: I. A paramorfina e a oxicodona possuem anel aromático. II. A transformação da paramorfina em