Curso Especial Enem 2015 Ciências da Natureza e suas

Curso Especial Enem 2015 Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Prof.

Zitto

Reações de substituição, em geral, são aquelas em que há troca de pelo menos um átomo de hidrogênio da molécula de um hidrocarboneto por um grupo substituinte. 1- Nitração: Reação entre ácido nítrico (HNO3) e um composto orgânico. Exemplo: Reação entre Benzeno e ácido nítrico.

O ligante H da molécula de propano é substituído pelo ligante Br, originando o 1 Bromo propano ou 2 - Bromo propano. Observação: As duas setas indicam que o halogênio (Bromo) pode substituir qualquer hidrogênio da estrutura. Exemplo: Cloração do benzeno.

O benzeno também pode reagir com ácido nítrico em presença de ácido sulfúrico (H2SO4) que, sendo um ácido mais forte que o HNO3, faz com que este se comporte como base de Lewis, recebendo um próton do H2SO4. Veja a equação que representa o processo:

Repare que um dos átomos de hidrogênio presentes no anel benzeno foi substituído por um átomo de Cloro, este pode ocupar tanto a posição orto como a para, daí os produtos: oclorobenzeno ou p-clorobenzeno. As reações de adição são aquelas em que se adiciona um reagente a uma molécula orgânica.

Nesta reação de Nitração ocorre um equilíbrio ácido-base. 2- Sulfonação: esta reação tem como reagente ácido sulfúrico (H2SO4). Exemplo: Sulfonação do anel benzênico.

Observe que a reação ocorre na presença de um catalisador - trióxido de enxofre (SO3), e é realizada sob aquecimento. Os produtos da reação são Ácido benzenossulfônico e água. 3- Halogenação: Até pelo nome já se deduz, na Halogenação ocorre a substituição do átomo de hidrogênio por átomos de halogênio (F, Cl, Br, I). As mais comuns são a cloração e a bromação. Exemplo: Monobromação do Propano

Elas acontecem principalmente em compostos insaturados, especialmente alcenos, e ocorrem conforme mostrado genericamente abaixo, em que a dupla ou tripla ligação é rompida. Na realidade, a ligação pi (π), que é mais fraca que a ligação sigma (σ) da dupla, é rompida, permitindo a adição de átomos ou grupos de átomos aos carbonos que participavam da insaturação.

As reações de adição mais comuns são: 1. Adição de Hidrogênio (Hidrogenação ou reação de Sabatier-Senderens): Reação com gás hidrogênio (H2), catalisada por metal. Se a reação for de um alceno, produz um alcano:

As reações de esterificação são aquelas em que se obtém um éster por meio de outro éster.

2. Adição de Halogênios (Halogenação): Os halogênios são os elementos da família 17A da Tabela Periódica. Porém, desses, os mais utilizados são: Cl2 e Br2. Nesse caso, há a formação de um dialeto de alquila:

3. Adição de Halogenidretos (HidroHalogenação): Um halogenidreto (HX) é um composto em que um halogênio está ligado ao hidrogênio, por exemplo, o cloreto de hidrogênio da reação abaixo, com formação de um haleto de alquila:

Esse método é bastante viável porque, visto que ocorre em apenas uma etapa, ele se processa de modo rápido na presença de um catalisador, é simples, barato e se realiza em pressão ambiente. A transesterificação pode ser realizada em meio ácido ou básico e como também se trata de um equilíbrio, o álcool é empregado como solvente, o que favorece a formação de um novo éster. Esse tipo de transesterificação que reage o éster com álcool é chamada de alcoólise. Mas, podese também reagir o éster com um ácido carboxílico ou com outro éster, sendo denominadas de acidólise e interesterificação, respectivamente. Genericamente, a reação de transesterificação pode ser representada por:

Atualmente, os catalisadores básicos e ácidos mais usados vêm sendo os hidróxidos e alcóxidos de sódio ou potássio e os ácidos sulfúrico e clorídrico. É importante lembrar que esta e a próxima reação seguem a regioquímica de Markovnikov, em que o Hidrogênio entra no carbono mais hidrogenado.*

Na figura abaixo, temos representados dois exemplos de reações de transesterificação, do tipo alcoólise, em que um éster reage com um álcool em meio ácido e origina outro éster e outro álcool:

4. Adição de água: Essa reação de hidratação ocorre em meio ácido como catalisador e há a formação de um álcool. Com exceção do eteno, os outros alcenos somente originam álcoois secundários nessa reação:

A principal utilização da reação de transesterificação é na obtenção do biodiesel. O biodiesel é um biocombustível que pode ser usado como combustível no lugar do diesel, mas com o benefício de poluir menos o meio ambiente, já que não possui compostos do elemento enxofre, que são em grande parte

responsáveis pelo agravamento de problemas ambientais, tais como o aquecimento global, o efeito estufa e a chuva ácida. Além disso, o biodiesel ébiodegradável, renovável e não corrosivo. O biodiesel é uma mistura de ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos. A reação de transesterificação que lhes dá origem consiste na reação dos triglicerídeos presentes nos óleos vegetais ou gorduras animais com álcool em presença de catalisador. Os óleos vegetais usados podem ser de mamona, de dendê, de palma de soja, milho, amendoim, algodão, babaçu etc. Óleos de frituras também podem ser reutilizados, esse reaproveitamento é benéfico para o meio ambiente porque impede que esses óleos sejam lançados nas águas de rios, lagos, lençois freáticos ou contaminem o solo.

outras, produzindo o dímero, trímero, tetrâmero e, por fim, o polímero. Os polímeros são compostos por macromoléculas (com grande tamanho e/ou massa molecular) constituídas pelas n repetições de moléculas menores: os monômeros. Assim, podem ser classificados de acordo com esse número de repetições: a) Dímero – quando há dois monômeros em cadeia (1 repetição).

b) Trímero – quando há três monômeros em cadeia (2 repetições).

c) Polímero – quando há nao repetições de monômeros na cadeia.

Já o álcool usado nessa reação geralmente tem sido o metanol ou o etanol. Dessa forma, além do biodiesel, obtém-se também a glicerina como produto. Esse é outro aspecto positivo, porque a glicerina é um produto de valor comercial, sendo usada na produção de cosméticos e produtos de limpeza.

Polimerização Os polímeros são formados através de sucessivas reações entre os monômeros correspondentes (não necessariamente da mesma espécie química – copolímeros), ou através da policondensação (reação entre dois monômeros diferentes cujos produtos são o polímero desejado e outro composto – água ou amônia, em geral). Um exemplo de reação de condensação é a da formação da baquelite:

Essa reação de transesterificação para a obtenção do biodiesel está representada abaixo:

Polímeros (do grego, “muitas partes”) são macromoléculas constituídas pela repetição de uma pequena unidade molecular de um determinado composto químico, unidade esta que recebe o nome de monômero. A reação que dá origem a um polímero é denominada reação de polimerização, em que a molécula inicial (monômero) se agrupa sucessivamente com

Durante a síntese da baquelita, moléculas de água (indesejáveis ao processo) também são produzidas. Para a produção de polímeros de vinilas (como o PVC), o método de polimerização mais utilizado é através de emulsificação em água: em um tanque com água (até mesmo na temperatura ambiente) são adicionados os monômeros do polímero a ser formado, e um surfactante (sabão ou detergente – para dissolver os monômeros, pois são hidrofóbicos). O surfactante forma miscelas (que solubilizam os monômeros) na fase aquosa e, com a adição de algum iniciador de radicais livres (como o peróxido de benzoíla) que também migra para essas miscelas, a polimerização é iniciada.

Utilização Os polímeros estão presentes na vida de qualquer pessoa por serem de grande utilidade (doméstica ou industrial). Assim, pode-se apontar algumas das suas variadas aplicações: • Produção de plásticos (poliestireno, PVC, Teflon); • Produção de fibras sintéticas (Nylon, Poliéster, Dacron); • Restauração de pneus; • Isolantes elétricos (borrachas); • Termoplásticos (fabricação de CD’s, garrafas PET, brinquedos, peças de automóveis);



Já na polimerização por condensação, o polímero é composto pela combinação de dois ou mais monômeros distintos entre si, ocorrendo a eliminação de moléculas mais simples, como, por exemplo, a água, nitrito (NH3), ou ácido clorídrico (HCl). Nesse tipo de polimerização, os monômeros não apresentam necessariamente duplas ligações entre os carbonos, no entanto, é preciso apresentar dois tipos diferentes de grupos funcionais. Na natureza, podem ser encontrados importantes polímeros de condensação, tais como:

Um dos grandes problemas dos polímeros é a dificuldade reciclagem porque nem todos podem ser decompostos (através de uma nova fusão) ou depolimerizados de forma direta. Além de que a reciclagem pode se tornar várias vezes mais caras do que uma nova produção, assim, deve ser de consciência geral o consumo responsável desses compostos.



A reação de polimerização é um dos tipos mais importantes de composição de macromoléculas e, em geral, ocorre entre compostos de dupla ligação que se combinam quimicamente. Esse tipo de reação pode ser dividido basicamente em dois grupos: polimerização por adição e a polimerização por condensação.



Na polimerização por adição, a macromolécula final é formada pela junção de monômeros todos idênticos entre si. Nesse grupo, o monômero apresenta obrigatoriamente uma ligação dupla entre carbonos, no mínimo. No decorrer do processo de polimerização, ocorre o rompimento da ligação π*, dando origem a duas novas ligações simples. A maior parte dos polímeros produzidos pela indústria mundial se dá pelo processo de adição, como exemplo disso, podemos citar: 

fabricação de recipientes para líquidos, objetos domésticos, sacolas plásticas, brinquedos e capas para fios elétricos. PVC (policloreto de vinila) – produto da junção moléculas de cloreto de vinila, muito empregado na produção de tubos para encanamentos, discos, sapatos plásticos, filmes para embalagens, entre outros.

Amido – composto pela condensação de milhares moléculas de glicose (C6H12O6), com a perda de uma molécula de água. Trata-se da principal fonte de energia das plantas e das algas. Proteínas – macromolécula formada pela junção de várias moléculas de aminoácidos, também eliminando uma molécula de água.

Por meio da reação de polimerização, podem ser formados, ainda, os copolímeros. Esse grupo é composto pela união de dois ou mais monômeros diferentes, e essa reação pode ser tanto de adição quanto de condensação. Os principais exemplos da ocorrência desse processo são a buna-N e a buna-S, borrachas sintéticas especiais usadas na fabricação de pneus e mangueiras para líquidos corrosivos.

Polietileno – formado pela união de várias moléculas de etileno. Essa substância é muito utilizada na

Exercícios 01 - (UFRR) Com relação as reações I e II a seguir, é correto afirmar que: Reaç ão I

Cl +

Cl2

FeCl3

+ HCl

Reaç ão I I

H2C

CH2 +

HBr

a) Ambas as reações são de eliminação.

H3C

CH2Br

b) c) d) e)

Ambas as reações são de adição. A reação I é uma reação de adição e a reação II é uma reação de substituição. A reação I é uma reação de substituição e a reação II é uma reação de eliminação. A reação I é uma reação de substituição e a reação II é uma reação de adição.

03 - (FGV SP) As equações I e II referem-se a dois tipos diferentes de reações orgânicas em que os reagentes são o eteno e o etino, respectivamente. I. CH 2

II. 2 HC

CH 2 + Cl2

CH

Cl

Cl

CH 2

CH 2

H2C

CH

C

CH

As equações I e II podem ser classificadas, respectivamente, como reações de a) adição e eliminação. b) redução e adição. c) adição e dimerização. d) eliminação e adição. e) eliminação e dimerização. 04 - (UEPB) Analise as reações a seguir: 

H 1) CH 3CH  CH 2  H 2O  CH 3 C HCH3 |

OH 2) CH 3 C HCH3  KOH   CH 3CH  CH 2  H 2O  KCl álcool

|

Cl luz 3) CH 3 C HCH2CH 3  Br2  CH 3 C BrCH 2CH 3  HBr |

|

CH 3 4) CH 4  2O2  CO2  H2O

CH 3 H  -213kcal/mol

(ΔH = calor liberado na reação) Associe as colunas em relação às reações acima. ( ) Reação de adição. ( ) Reação de substituição. ( ) Reação de eliminação. ( ) Reação de combustão. Assinale a alternativa que apresenta a seqüência correta: a) 1 - 3 - 2 - 4 b) 2 - 3 - 4 - 1 c) 3 - 2 - 4 - 1 d) 1 - 2 - 3 - 4 e) 3 - 1 - 2 - 4 05 - (UNIFICADO RJ) Considere as seguintes reações orgânicas: I. CH2=CH–CH=CH2 + Cl2  Cl–CH2–CH=CH–CH2–Cl II.

+ HNO3

2SO4 H 

NO2

ALCOOL

+ H2O

 KCl + H O + CH –CH=CH III. CH3–CHCl–CH3 + KOH  2 3 2 Podemos classifica-las, respectivamente, como: a) adição, substituição, eliminação. b) adição, eliminação, substituição. c) eliminação, adição, substituição. d) eliminação, substituição, adição. e) substituição, adição, eliminação.

07 - (UNIFESP SP) O fluxograma mostra a obtenção de fenil-eteno (estireno) a partir de benzeno e eteno.

Neste fluxograma, as etapas I, II e III representam, respectivamente, reações de: a) substituição, eliminação e adição. b) halogenação, adição e hidrogenação. c) eliminação, adição e desidrogenação. d) adição, eliminação e substituição. e) adição, substituição e desidrogenação. 08 - (UEG GO) Abaixo, são dados alguns exemplos de transformações químicas, em que alguns reagentes e demais condições reacionais necessários para a transformação foram omitidos. O

I)

CH3CH2CH2OH

CH3CH2C

OH

O

II)

CH3CH2C

CH3CH2CH2OH

H

CH3

III) H3C

C

CH3 Cl

H3C

CH3

IV)

C+

+

Cl

-

CH3

O

O

2

O

Considerando as transformações químicas descritas acima, julgue as afirmativas abaixo: I. Na transformação I, ocorre uma redução. II. Na transformação II, ocorre uma oxidação. III. Na transformação III, ocorre uma ruptura heterolítica de ligação química. IV. Na transformação IV, ocorre uma ruptura homolítica de ligação química. Marque a alternativa CORRETA: a) Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. b) Apenas as afirmativas I, II e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras. d) Apenas as afirmativas III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 09 - (PUC PR) Associe corretamente primeira coluna, que representa reações, com a segunda, que relaciona nomes de reações: (1) Obtenção do etóxi-etano a partir do etanol (2) Obtenção ácido etanóico a partir do 2-buteno (3) 1-propanol + ácido propanóico   (4)  H2O + anilina (5) C2H2 + H2O () () () () ()

 [X]   H3C–COH

Oxidação Hidratação Redução Esterificação Desidratação

A sequência correta é: a) 2, 1, 4, 3, 5 b) 2, 5, 4, 3, 1

c) 1, 2, 3, 4, 5 d) 3, 4, 5, 1, 2 e) 1, 2, 4, 3, 5 10 - (UDESC SC) Com relação às reações químicas (I) e (II), (I) CH2

CH

(II) CH3

CH3 + Br2

CH3 + Cl2

CH3

CH2

CH

Br

Br

CH3

CH2 + HCl Cl

pode-se afirmar que são, respectivamente, reações de: a) oxidação e ácido-base. b) substituição e adição. c) oxidação e adição. d) adição e substituição. e) adição e ácido-base. 11 - (UFJF MG) Considere as reações I, II e III abaixo: Br I.

CH3CHCH3 + NaOH

CH3CH

CH2

OH II.

CH3CH

CH2 + H2O

H

+

OH III. CH3CHCH3 + K2Cr2O7

CH3CHCH3

O H+

CH3CCH3

As reações I, II e III podem ser classificadas, respectivamente, como: a) adição, substituição e redução. b) eliminação, adição e oxidação. c) oxidação, adição e substituição. d) redução, hidrólise e oxidação. e) eliminação, oxidação e hidrólise. 12 - (UESPI) Abaixo, são exemplificadas algumas formas reacionais para obtenção de alguns compostos orgânicos. 1) Preparação de alcano a partir de alcino, com o uso de níquel e calor. 2) Obtenção de ácido acético e gás carbônico a partir do aquecimento do propeno com K2Cr2O7 concentrado e em meio ácido. 3) Produção da anilina a partir do nitrobenzeno. As reações exemplificadas em 1, 2 e 3 são, respectivamente ,de: a) adição, oxidação e redução. b) eliminação, substituição nucleofílica e eliminação. c) eliminação, substituição eletrofílica e adição. d) adição, redução e substituição. e) redução, oxidação e ozonólise. 13 - (UFC CE) A cânfora é uma cetona que possui um odor penetrante característico. É aplicada topicamente na pele como anti-séptica e anestésica, sendo um dos componentes do ® ungüento Vick® Vaporub . Na seqüência abaixo, a cânfora sofre transformações químicas em três etapas reacionais (I, II e III).

II

I

OH

O

III

II

De acordo com esta seqüência reacional, é correto classificar as etapas reacionais I, II e III como sendo, respectivamente: a) oxidação, eliminação, substituição. b) redução, substituição, eliminação. c) redução, eliminação, adição. d) oxidação, adição, substituição. e) oxidação, substituição, adição. 14 - (UFG GO) Analise a sequência de reações a seguir: O

OH

CH3

O

OH

H

a) Escreva em cada uma das setas o tipo de reação, usando as seguintes palavras: oxidação, adição, eliminação e redução. b) Circule, entre as substâncias mencionadas acima, a única que apresenta atividade óptica. 15 - (UFPE) De acordo com as reações abaixo, podemos afirmar que: O

O + CH 3-OH

1)

H 2SO 4 OCH 3

OH

Cl + HCl

2)

3)

+ H2

Pt

H

4)

+

pressão

CH3 5) H3C

C

Br + NaOH

H2O

CH3 CH3 H2O

H3C

C

OH + NaBr

CH3

00. o item 1 descreve uma reação de esterificação, que tem como produto o propanoato de metila. 01. o item 2 descreve uma reação de adição 1,2 de um haleto de hidrogênio a uma dupla ligação. A adição do cloro segue a regra de Markovnikov. 02. o item 3 descreve uma reação de redução da dupla ligação, utilizando platina como catalisador. 03. o item 4 descreve uma reação de adição 1,4 para formação de um anel de seis carbonos, o ciclo-hexeno. Esta reação é conhecida como reação Diels-Alder. 04. o item 5 descreve uma reação de substituição nucleofílica do bromo por uma hidroxila. 16 - (UFGD MS) A reação entre bicarbonato de sódio e ácido acético resulta na formação de acetato de sódio, dióxido de carbono e água. Essa transformação química pode ser classificada como a)uma reação ácido-base. b) uma reação radicalar. c) uma reação estereosseletiva. d) uma reação fotoquímica. e) uma reação de combustão. 17 - (UFG GO) Em um experimento de laboratório, um aluno realizou três reações, partindo de diferentes alcenos, conforme equações químicas apresentadas a seguir. H2O

A

H+ (conc.)

A

H+ (conc.)

A

H+ (conc.)

H+ (diluído)

H2O H+ (diluído) H2O H+ (diluído)

Com base nas equações acima, a) escreva a fórmula estrutural da substância A; b) cite os tipos de isomeria existente entre os alcenos representados nas reações; c) explique por que o aluno obteve apenas um alceno como produto, apesar de ter partido de três alcenos diferentes. 18 - (UFPE) Considere os cicloalcanos ilustrados a seguir:

-1

-1

e as massas atômicas C = 12 g mol e H = 1 g mol . Com relação a esses compostos, analise os itens seguintes: 00. uma molécula de ciclobutano possui 48% da massa referente ao elemento carbono. 01. o menos estável é o ciclopropano devido ao fato de ser aquele com o anel mais tensionado.

02. todos possuem a mesma fórmula empírica. 03. o ciclopentano deve ser mais solúvel em água do que em n-hexano. 04. o ciclo-hexano é mais estável na conformação cadeira. 19 - (UFG GO) A reação de Diels-Alder é uma reação de adição 1,4 entre um dieno e um dienófilo, conforme equação química abaixo:

+ Dieno

Dienófilo

Considerando-se como dieno e dienófilo as substâncias apresentadas a seguir O H

Dieno

Dienófilo

o produto final da reação entre eles é o seguinte: OH

a)

O H

b)

OH

c)

O

d)

H

OH

e)

20 - (PUC RJ) Os alcenos e alcinos possuem cadeias insaturadas, o que confere maior reatividade desses hidrocarbonetos em relação ao alcanos. Com relação aos hidrocarbonetos, assinale a opção em que não ocorrerá uma reação de adição. a) Etino + H2O

b) c) d) e)

Etano + Br2 Eteno + Cl2 Buteno + H2O Propino + Br2

21 - (UFT TO) Bromo molecular reage com alcenos caracterizando uma reação de adição. Sabe-se que 1,60g de bromo reagiu completamente com 0,56g de um alceno. Assinale a alternativa que corresponde à fórmula molecular deste alceno. a) b) c) d) e)

C2H4 C3H6 C4H8 C5H10 C6H12

22 - (UFPE) A adição de 1 mol de cloro gasoso a 1 mol de um alquino forneceu uma mistura de isômeros cis e trans de um alqueno diclorado. O alquino utilizado pode ser o: 00. etino 01. 1-propino 02. 1-cloro-1-butino 03. 1,4-dicloro-2-butino 04. 1-cloro-1-pentino 23 - (PUC RJ) Alcenos são hidrocarbonetos muito utilizados na indústria química. No esquema abaixo, está representada a reação de adição de água ao alceno (A) catalisada por ácido, gerando o produto (B). H2 C

CH

CH2 CH2 CH3

+

H2 O

H+

(B)

(A)

De acordo com estas informações, faça o que se pede: a) b) c)

Represente a fórmula estrutural do composto (B) obtido a partir de 1 mol do composto (A) com 1 mol de H2O. Dê o nome, segundo a nomenclatura oficial da IUPAC, dos compostos (A) e (B). Represente a fórmula estrutural do isômero de posição do composto (A).

24 - (UERJ) Na natureza, os ácidos graxos insaturados encontrados em óleos vegetais ocorrem predominantemente na forma do isômero geométrico cis. Porém, quando esses óleos são processados industrialmente, ou usados em frituras repetidas, forma-se o isômero trans, cujo consumo não é considerado saudável. Observe na tabela abaixo os nomes usuais e os oficiais de três ácidos graxos comumente presentes em óleos e gorduras. Nome usual

Nome oficial

oleico esteárico

octadec-9-enoico octadecanoico

linoleico

octadec-9,11-dienoico

Em um laboratório, para identificar o conteúdo de três frascos, X, Y e Z, cada um contendo um desses ácidos, foram realizados vários testes. Observe alguns dos resultados obtidos: • frasco X: não houve descoramento ao se adicionar uma solução de Br2 /CCl4; • frasco Y: houve consumo de 2 mols de H2 (g) na hidrogenação de 1 mol do ácido; • frasco Z: o ácido apresentou estereoisômeros. Escreva a fórmula estrutural espacial em linha de ligação do isômero do ácido oleico prejudicial à saúde. Em seguida, cite os nomes usuais dos ácidos presentes nos frascos X e Y. 25 - (UFV MG) Em 1898 Rudolf Diesel apresentou ao mundo um motor abastecido com óleo de amendoim, bem mais eficiente que os motores a vapor usados na época. A preocupação atual com o desenvolvimento sustentável faz ressurgir o emprego de óleos vegetais nos motores

movidos a óleo mineral. A estrutura abaixo representa o ácido oléico, encontrado em grande quantidade no óleo de amendoim: O C OH Ácido oléico

Com relação às reações que ocorrem com o ácido oléico, assinale a afirmativa INCORRETA: a) A reação com etanol, em meio ácido, leva à formação de um éster. b) A reação com H2 forma um ácido saturado. c) A reação com Br2 é exemplo de uma reação de adição. + d) A reação de adição de água, catalisada por H , leva à formação de um diol. 26 - (UNIFOR CE) Considere os seguintes hidrocarbonetos:

I

IV III II Estruturas isômeras do ciclopentano capazes de sofrer reação de adição, estão representadas SOMENTE em a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) I, III e IV. 27 - (UEG GO) Considere a reação mostrada no esquema abaixo e responda ao que se pede. H

Br Br

a) Dê a nomenclatura IUPAC para o reagente e produto. b) Desenhe a estrutura do intermediário envolvido na formação do produto. c) Construa o diagrama de energia para as etapas envolvidas até a formação do produto. 28 - (UFU MG) O propeno é um hidrocarboneto insaturado de fórmula C3H6. Seu principal uso é na produção de polipropileno. A respeito do mecanismo que melhor descreve a reação do propeno com ácido clorídrico, marque a alternativa correta. a) H3C C

CH2 + Cl

H

H

Cl H3C

C

CH2 + H+

H Cl H3C

C H

b)

CH3

H3C C

CH2 + H

Cl

H

Cl H3C

C

CH2 + Cl-

H Cl H3C

C

CH2

Cl

H

c) H3C C

CH2 + H

Cl

H

H3C C

CH3 + Cl-

H Cl H3C

C

CH3

H

d) H3C C

CH2 + Cl

H

H

H3C

C

CH2

Cl + H+

CH2

Cl

H Cl H3C

C H

29 - (UFG GO) O 1-metil-cicloexeno pode ser convertido em três substâncias diferentes, conforme esquema abaixo: 1) PhCO3H

A)

diol trans 2) H2O H 3C

1) KMnO4

B)

diol cis 2) H2O/HOH3C

C)

H2O/H+

álcool

H3C

a) Represente as fórmulas estruturais planas dos produtos em A e B. b) Represente a fórmula estrutural plana do produto em C. 30 - (UERJ) Em relação a um hidrocarboneto X, de fórmula molecular C9H8, considere as seguintes informações: - apresenta ressonância; - é para-dissubstituído; - a hidrogenação catalítica em um dos seus grupos substituintes consome 44,8 L de hidrogênio molecular nas CNTP, produzindo um hidrocarboneto Y; - a hidratação catalítica, no mesmo grupo substituinte, forma, em maior quantidade, um composto estável de fórmula C9H10O. Utilizando fórmulas estruturais planas, apresente a equação química correspondente à hidratação descrita e escreva o nome oficial de um isômero de posição do hidrocarboneto Y. 31 - (UEM PR) Assinale o que for correto. 01. A monocloração do 2,3-dimetilbutano forma apenas dois produtos. 02. A monocloração do 2,2,4-trimetilpentano forma quatro produtos diferentes. 04. A adição de HCl gasoso a 2,4,4-trimetil-2-penteno produz 2-cloro-2,4,4-trimetilpentano. 08. A adição de eteno a uma solução aquosa de HCl produz cloroetano como produto principal. 16. Br2 em CCl4 reage com alceno, adicionando Br e CCl3 aos carbonos insaturados. 32 - (UEPG PR) Dados os seguintes reagentes: propano, acetato de metila, cloroetano, 1buteno, água, KOH (solução alcoólica), HCl, H2SO4, gás cloro e etanol, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01. 02. 04. 08. 16.

O composto 1-buteno reage com HCl por reação de adição. Acetato de metila reage com água em meio ácido, por reação de hidrólise. O cloroetano reage com solução alcoólica de KOH por reação de substituição. O propano reage com gás cloro por reação de eliminação. No tratamento de etanol por H2SO4 sob aquecimento ocorre desidratação.

33 - (UECE) Um dos produtos da reação entre 1 mol de 1,5-dibromo-pentano e 2 mols de zinco, que é usado na manufatura de resinas sintéticas e borrachas adesivas, é o a) n-pentano. b) pent-1-eno. c) penta-1,5-dieno. d) ciclopentano. 34 - (UEM PR) Considere o esquema a seguir e assinale o que for correto. H2SO4

H2SO4 O

140ºC

OH

180ºC

01. O propeno e o éter dipropílico foram obtidos, respectivamente, por reações de eliminação e substituição. 02. Os álcoois possuem caráter ácido mais forte que os fenóis, isto é, têm maior facilidade de se ionizar em solução aquosa. 04. Na síntese do éter, ocorre uma desidratação intermolecular e, na síntese do alceno, uma desidratação intramolecular. 08. Se o metanol fosse colocado para reagir nas mesmas condições apresentadas no esquema acima, seria obtido um único produto de desidratação.

16. É possível obter um éster a partir de uma reação de oxidação do éter dipropílico. 35 - (UFF RJ) O álcool etílico pode ser encontrado tanto em bebidas alcoólicas quanto em produtos de uso doméstico e tem a seguinte estrutura química: H

H

H

C

C

H

H

OH

A diferença entre esses produtos comerciais está na concentração do etanol. Enquanto uma latinha de cerveja possui cerca de 6% do álcool, um litro do produto doméstico possui cerca de 96%, ou seja, uma concentração muito maior. Caso a energia acumulada, pelo consumo exagerado de algumas bebidas alcoólicas, não seja gasta, pode resultar, então, na famosa “barriga de cerveja”. O álcool altera o funcionamento normal do metabolismo. Em relação aos álcoois, é correto afirmar que: a) o etanol é menos ácido do que o propano. b) uma reação do 2-propanol com ácido sulfúrico e aquecimento pode levar a uma reação de eliminação (desidratação). c) a oxidação do etanol na presença de ar atmosférico e sob ação de catalisador produz propanona e água. d) o 2-propanol tem ponto de ebulição menor do que o etanol. e) o éter etílico não pode ser obtido a partir do etanol. 36 - (Unimontes MG) O estireno é matéria-prima para a fabricação do polímero poliestireno, muito utilizado na indústria para produzir vários utensílios domésticos. O processo de síntese do estireno é mostrado, de forma simplificada, a seguir: CH2CH3 estireno

Sabendo-se que o nome sistemático do estireno é etenilbenzeno (vinilbenzeno), a reação usada para se chegar ao estireno, a partir do etilbenzeno, é a a) b) c) d)

acilação de Friedel-Crafts. desidrogenação catalítica. substituição aromática. hidrogenação catalítica.

37 - (FATEC SP) Dadas as reações: I– 2 H3C-CH2OH H2SO  4  H3C-CH2-O-CH2-CH3 + H2O 140ºC

II– H3C-CH2OH H2SO  4  H2C = CH2 + H2O 170ºC

São feitas as seguintes afirmações. I. II. III. IV.

A reação I é uma desidratação intermolecular. O nome oficial do produto orgânico formado na reação I é o éster etoxi etano . A reação II é uma desidratação intramolecular. O principal produto formado na reação II é o alceno de menor massa molar.

Está correto o que se afirma em a) I e II, apenas. b) II e III, apenas. c) I, III e IV, apenas. d) II, III e IV, apenas. e) I, II, III e IV. 38 - (UEPG PR) A respeito de compostos orgânicos oxigenados, assinale o que for correto. 01. Nos alcoóis, o grupo – OH encontra-se ligado diretamente a carbono saturado.

02. Os éteres são compostos de cadeia homogênea. 04. Os aldeídos, ao sofrerem reações de oxidação, formam seus respectivos ácidos carboxílicos. 08. Os ésteres podem ser obtidos a partir de ácidos carboxílicos, por meio de reações de neutralização. 16. A desidratação intramolecular de um álcool pode produzir um alceno. 39 - (FUVEST SP) Na chamada condensação aldólica intermolecular, realizada na presença de base e a uma temperatura adequada, duas moléculas de compostos carbonílicos (iguais ou diferentes) reagem com formação de um composto carbonílico insaturado. Nessa reação, forma-se uma ligação dupla entre o carbono carbonílico de uma das moléculas e o carbono vizinho ao grupo carbonila da outra, com eliminação de uma molécula de água. H H

H

H

C

+ H

C O

H

H

H

C

C O

H

H

H

C

C

H + H2O C

H

C O

H

Analogamente, em certos compostos di-carbonílicos, pode ocorrer uma condensação aldólica intramolecular, formando-se compostos carbonílicos cíclicos insaturados. a) A condensação aldólica intramolecular do composto di-carbonílico O C

CH 2

H 3C

CH 2

CH 2 C

CH 3

O

pode produzir duas ciclopentenonas ramificadas, que são isoméricas. Mostre as fórmulas estruturais planas desses dois compostos. b) A condensação aldólica intramolecular de determinado composto di-carbonílico, X, poderia produzir duas ciclopentenonas ramificadas. No entanto, forma-se apenas a cis-jasmona, que é a mais estável. Mostre a fórmula estrutural plana do composto X. CH 3 O

CH 2

C

CH 2

H 2C

C

H 2C

C

CH CH

CH 3 cis-jasmona

40 - (UFSC) Observe as equações químicas do esquema abaixo, cujo reagente (A) é um composto orgânico muito importante na indústria química. Dentre suas várias aplicações, destacam-se sua utilização como agente responsável pelo amadurecimento de frutas e seu emprego na fabricação de polímeros. HBr H2C

H3C

CH2Br (B)

H3C

CH2OH (C)

CH2 (A)

H2O/H2SO4

Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01. O composto A pertence à função dos hidrocarbonetos de fórmula geral CnH2n+2.

02. Os nomes IUPAC de B e C são, respectivamente, bromoetano e etanol. 04. A obtenção de C ocorre a partir da reação de desidratação de A, catalisada por ácido sulfúrico. 3 08. Os produtos B e C apresentam apenas átomos de carbono com hibridização sp . 16. O composto C é um isômero funcional do éter etoxi-etano. 32. O nome IUPAC de A é eteno. 41 - (UFES) O pau-rosa (Aniba rosaeodora var amazonica Ducke syn Aniba duckei Kostermans), da família Lauraceae, destaca-se na produção de óleo essencial de aroma agradável, rico em linalol e muito utilizado na indústria de perfumaria. O óleo para fins comerciais é obtido a partir da destilação da madeira. Sobre o linalol, é CORRETO afirmar: OH

Estrutura do linalol

a) b) c) d) e)

Apresenta o nome sistemático de 3-hidróxi-3,7-dimetilocta-1,6-dieno. Apresenta isomeria espacial do tipo cis-trans. Sofre reação de desidratação, levando à formação de 2 ligações duplas conjugadas. Apresenta em sua estrutura um álcool secundário. 2 3 Possui 5 carbonos sp e 5 carbonos sp .

42 - (FUVEST SP) Um químico, pensando sobre quais produtos poderiam ser gerados pela desidratação do ácido 5–hidróxi–pentanóico, O H2C OH

CH2

CH2

CH2

C

, OH

imaginou que a) a desidratação intermolecular desse composto poderia gerar um éter ou um éster, ambos de cadeia aberta. Escreva as fórmulas estruturais desses dois compostos. b) a desidratação intramolecular desse composto poderia gerar um éster cíclico ou um ácido com cadeia carbônica insaturada. Escreva as fórmulas estruturais desses dois compostos. 43 - (UFRRJ) O consumo de bebidas alcoólicas tem crescido assustadoramente, causando grande preocupação às autoridades do país. A ingestão de grandes quantidades de álcool causa danos irreversíveis ao cérebro, ao coração e ao fígado, além de provocar alterações de comportamento. Muitos jovens têm-se envolvido em acidentes de trânsito que os deixam com algum tipo de dano permanente ou os levam à morte. O álcool encontrado nas bebidas é o etanol, obtido a partir da cana-de-açúcar. Os álcoois podem sofrer dois tipos de reação de desidratação, dependendo das condições de reação. A partir do álcool citado, observe o esquema e indique:

a) b)

Os nomes (oficiais) dos compostos A e C. A fórmula estrutural de um isômero de compensação do composto A.

44 - (FSA SP) A desidratação do etanol, dependendo das condições em que é feita, pode ser intermolecular ou intramolecular, produzindo como principais produtos, respectivamente, a) álcool e éter. b) éter e éster. c) éter e hidrocarboneto.

d) álcool e hidrocarboneto. e) éster e hidrocarboneto. TEXTO: 1 - Comum à questão: 45 Misera! Tivesse eu aquela enorme, aquela Claridade imortal, que toda a luz resume! ASSIS, Machado. “Circulo vicioso”. Texto 2 Energias quânticas modelam seios e braços. Explico o momento, a nave tomba, gotas translúcidas giram prótons e nêutrons neste céu de maio. CARNEIRO, A. “Ondas quânticas”. Ambos os textos fazem referência ao processo de emissão de luz por vaga-lumes. Esse processo de emissão de luz ocorre por causa de um conjunto de reações químicas que resultam na transformação da luciferina em oxiluciferina, conforme esquema abaixo. O

O OH

C N

N

N

H S

S

HO

N OOH S

S

HO

A

Luciferina

O

CO2

C

O N

S

HO

OH

C Luciferase, ATP, O2, M g2+

N

N

S

Oxiluciferina

N

O

S

S

HO

O

B

LUZ

45 - (UEG GO) Considerando as propriedades químicas e as reações dos compostos orgânicos envolvidos no processo de emissão de luz do vaga-lume, é CORRETO afirmar: a) A transformação do composto A no composto B é uma reação de desidratação. b) A conversão da luciferina no composto A é uma reação de redução. c) Na luciferina, o hidrogênio menos ácido está ligado ao oxigênio do grupo acila. d) Na oxiluciferina, todos os átomos de carbono ligados aos átomos de enxofre 2 apresentam hibridização sp . TEXTO: 2 - Comum à questão: 46 A benzocaína (para-aminobenzoato de etila) é geralmente utilizada como anestésico local para exame de endoscopia. Esse composto é obtido pela reação do ácido paraaminobenzóico com o etanol, em meio ácido, segundo a reação: OH H 2N

H+ + C2H5OH

O

ácido p-aminobenzóico OCH2CH3

H+ H2N

+ H2O O

p-aminobenzoato de etila ou benzocaína 46 - (UFRN) A reação de obtenção da benzocaína é classificada como: a) hidrogenação. b) esterificação. c) oxidação. d) hidrólise.

TEXTO: 3 - Comum à questão: 47 Muitas frutas são colhidas ainda verdes, para que não sejam danificadas durante o seu transporte. São deixadas em armazéns refrigerados até o momento de sua comercialização,

quando são colocadas em um local com gás eteno por determinado período, para que o seu amadurecimento ocorra mais rapidamente. As reações I e II representam dois métodos diferentes na produção de eteno. catal., T

I. CH 3  CH 3   CH 2  CH 2  H 2 H SO , 170 ºC

II. CH 3  CH 2 OH 2 4 CH 2  CH 2  H 2 O

–1

–1

Dado: R = 0,082 atm.L.K .mol 47 - (FGV SP) As reações I e II são denominadas, respectivamente, a) desidrogenação e desidratação intramolecular. b) desidrogenação e desidratação intermolecular. c) desidrogenação e adição. d) eliminação e hidratação intramolecular. e) eliminação e hidratação intermolecular. TEXTO: 4 - Comum à questão: 48 Uma das alternativas viáveis ao Brasil para o uso de fontes renováveis de energia e com menor impacto ambiental é o biodiesel. No Brasil foi instituída a Lei 11.097, de 13 de janeiro de 2005, que obriga, a partir de 2008, em todo o território nacional, o uso de uma mistura em volume de 2 % de biodiesel e 98 % de diesel de petróleo, denominada de B2. Em janeiro de 2013, essa obrigatoriedade passará para 5 % (B5). Este biocombustível é substituto do óleo diesel, que é um combustível fóssil, pois obtido da destilação fracionada do petróleo. O procedimento normalmente utilizado para obtenção do biocombustível é através da transesterificação catalítica entre um óleo vegetal com álcool de cadeia curta, sendo obtidos ésteres graxos, como pode ser representado pela equação química abaixo: O H2C

O

C

C 17H35

H2C

OH

HC

OH

H2C

OH

O

O HC

O

C

+ CH3OH

C 17H35

+

C 17H35 C

OCH3

O H2C

O

C

C 17H35

48 - (UEPB) Um dos índices da qualidade do diesel e do biodiesel é a determinação do número de insaturações em suas moléculas. Quanto maior a quantidade de insaturações, maior é a degradabilidade, oxidação, do combustível. A técnica para determinação do índice de insaturação é denominada de índice de iodo. A reação se processa da seguinte maneira: o iodo molecular, de cor violeta, reage com os carbonos insaturados da molécula e produz uma ligação saturada, incolor. Qual das alternativas abaixo apresenta uma equação química adequada para esta reação? I a)

C

C

+

I2

C

C

I

I

C

C

I

I

C

C

I

b)

c)

C

C

C

C

+

+

I3

I4

I

I

I

d)

C

C

+

I2

I

I

C

C

I e)

C

C

+

I4

I C

I

C I

TEXTO: 5 - Comum à questão: 49 Poluição

A poluição atmosférica tem se mostrado nociva para os seres humanos e animais. Por um lado, pode reduzir o peso dos bebês quando as gestantes são expostas a níveis elevados de monóxido de carbono e partículas inaláveis no primeiro trimestre de gestação. Por outro lado, os anfíbios também têm sofrido os efeitos desses poluentes: a chuva ácida é uma ameaça para embriões e larvas. Outra ameaça são os clorofluorcarbonos, que permitem o aumento das radiações UV-B, retardando as taxas de crescimento e causando problemas em seu sistema imunológico. Além disso, nas áreas agrícolas que usam extensivamente fertilizantes e inseticidas, tem-se observado um aumento de deformidades em rãs, sapos e salamandras. (Adaptado de Evangelina A. Vormittag. Diversidade de Impactos na Saúde Pública. Scientific American Brasil, ano 6, n. 74, julho/2008.p. 78 e de Carlos Roberto Fonseca et alli. Metamorfose Ambulante. Scientific American Brasil, ano 6, n. 72, maio/2008. p. 88)

49 - (PUC Camp SP) Para a síntese de clorofluorcarbonos, CFCs, alcanos sofrem reação de a) b) c) d) e)

eliminação. substituição. combustão. polimerização. adição.

TEXTO: 6 - Comum à questão: 50 O Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ), atualmente em fase de implantação no município de Itaboraí, utilizará como matéria-prima principal o petróleo pesado produzido no Campo de Marlim, na Bacia de Campos. Os produtos mais importantes do COMPERJ podem ser vistos na tabela a seguir.

50 - (UFRJ) O estireno é um alquil aromático de fórmula C8H8 utilizado como monômero para a fabricação do poliestireno e de outros polímeros de grande importância comercial. Ele é obtido a por meio de um processo que usa dois produtos de 1 geração do COMPERJ, que identificaremos como A e B. O processo envolve a sequência de reações indicadas a seguir. Etapa 1 2 3

Reação

Tipo

A  HCl  C

Adição

3  D  HCl Alquilação C  B AlCl 

D  Estireno H 2

Eliminação

Escreva, utilizando a notação em bastão, os produtos petroquímicos de 1a geração A e B, dê o nome do produto intermediário D e represente a estrutura do poliestireno.

GABARITO:

20) Gab: B

1) Gab: E

21) Gab: C

3) Gab: C

22) Gab: VVFVF

4) Gab: A

23) Gab: H

OH

C

CH

5) Gab: A H

a) 6) Gab: D

H

7) Gab: E

10) Gab: D

CH 2

CH 3

(B)

b)

Composto (A) penteno ou pent-1eno ou 1-penteno ou penteno-1. Composto (B) 2-pentanol ou pentan-2-ol.

c)

CH 3

8) Gab: D 9) Gab: B

CH2

CH

CH

CH 2

CH 3

24) Gab: O

11) Gab: B HO

X = ácido esteárico Y = ácido linoleico

12) Gab: A 13) Gab: C

25) Gab: D

14) Gab: a)

26) Gab: D 27) Gab: a) reagente: metil-propeno produto: 2-bromo-2-metil-propano b) CH 3

H 3C

b)

CH 3

c)

15) Gab: VVVVV 16) Gab: A 17) Gab: 28) Gab: C OH

29) Gab: a)

a) b) c)

Isomeria geométrica e de posição. Porque os alcenos trans são mais estáveis que alcenos cis.

18) Gab: FVVFV 19) Gab: D

OH

H

OH

OH

CH3

OH

CH3

H

diol trans

diol cis

b) OH

42) Gab: a) O éter de cadeia aberta que pode ser formado é: O

O C

álcool

CH2

O

CH2

4

CH 3

C 4

HO

OH

O éster de cadeia aberta que pode ser formado é:

30) Gab:

O HO

CH2

4

C

O O

CH2

4

C OH

Um dos nomes: • orto-etil-metil-benzeno • meta-etil-metil-benzeno

b) O éster cíclico formado é:

pode ser

O C

31) Gab: 07 32) Gab: 19

H2C

O

H2C

CH2 C H2

33) Gab: D 34) Gab: 13

que

O ácido com cadeia carbônica insaturada que pode ser formado é:

35) Gab: B

O H2C

36) Gab: B

CH

CH2

2

C OH

37) Gab: C 38) Gab: 21 39) Gab: a)

43) Gab: a) A = Etóxi-etano ou etano-óxi-etano  CH3-CH2-O-CH2-CH3 C = Cloro-etano  CH3-CH2-Cl b) CH3-O-CH2-CH2-CH3 e CH3-OCH(CH3)-CH3 44) Gab: C 45) Gab: A 46) Gab: B 47) Gab: A

b)

48) Gab: D 49) Gab: B 50) Gab: + HCl A

40) Gab: 42 41) Gab: C

C

Cl

+ HCl

AlCl3

+ Cl C

D

+ H2

HC

B

A

C H2

D Etilbenzeno n

4 H–Cl =

4 x 431___ –3032 kJ/mol

c) 30,8 g de CCl4 produzido 39) Gab: C 40) Gab: 03 41) Gab: D 42) Gab: B 43) Gab: B 44) Gab: B 45) Gab: E 46) Gab: C 47) Gab: CH2 + 3/2 O2  CO2 + H2O O calor gerado pela queima de 140 kg e

de

–

6,5106

kJ