Introdução à Química Orgânica

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1 olégio Salesiano Sagrado oração ] Aluna(o): Nº: Turma: 3º ano Recife, de de 2012 Professor: Eber Barbosa Introdução à Química rgânica 01 Introdução 1.A istórico da química orgânica A primeira utilização de compostos orgânicos pelo homem ocorreu com a descoberta do fogo: quase tudo o que sofre combustão (queima) é um composto orgânico. ser humano vem usando substâncias orgânicas e suas reações desde a mais remota antiguidade. Já na Pré-istória, uma dessas substâncias, o álcool etílico, era obtido a partir da fermentação do suco de uva, e quando o vinho se oxidava (azedava), obtinha-se o vinagre. Somente no final do século XVIII e começo do século XIX, os químicos começaram a se dedicar ao estudo das substâncias encontradas em organismos vivos, tentando, durante muito tempo, purificar, isolar e identificar tais substâncias. arl Wilhelm Scheele, conseguiu isolar de suas fontes naturais, ácido tartárico (da uva), ácido cítrico (do limão), ácido lático (do leite), etc. Perceba que isolar uma substância presente no suco é bem diferente de extrair o suco. Torben olof Bergman, em 1777, definiu a química orgânica como a química dos compostos existentes nos organismos vivos, vegetais e animais, enquanto a Química Inorgânica seria a química dos compostos existentes no reino mineral. Nessa mesma época, Antoine Laurent Lavoisier conseguiu analisar vários compostos orgânicos e constatou que todos continham o elemento químico carbono. No início do século XIX, Berzelius propõe a teoria da força vital, segundo a qual uma substância orgânica só poderia ser produzida a partir de um ser vivo e com ajuda de uma força misteriosa: a força vital. Em 1828, Wöhler derruba essa teoria ao produzir a uréia em laboratório: Síntese da uréia N 4 N ianato de amônio (composto inorgânico) N 2 N 2 Uréia (composto orgânico) A partir dessa síntese, várias outras sínteses orgânicas foram feitas em laboratórios, o que derrubou o conceito de química orgânica proposto naquela época. A partir disso, na busca de uma mais coerente definição para química orgânica, os cientistas perceberam que todos os compostos entendidos como compostos orgânicos apresentavam como característica comum à presença do elemento carbono. Em função dessa constatação foi estabelecido o conceito atual de química orgânica......a química orgânica é um ramo da química que estuda os compostos do elemento carbono com propriedades características. Introdução à Química rgânica Química rgânica = Química do arbono É bom lembrar que todo composto orgânico possui carbono, mas nem todo composto que possui carbono é orgânico. Nesse último caso os compostos são denominados compostos de transição. 1

2 ompostos de Transição São um pequeno grupo de compostos que apresentam átomos de carbono e pertencem tanto a química orgânica, quanto a química inorgânica; no entanto suas propriedades mais se assemelham a dos compostos inorgânicos. s principais são: Monóxido de carbono 2 Dióxido de carbono S 2 Sulfeto de carbono 2 3 Ácido carbônico (e seus sais) N Ácido ciânico (e seus sais) N Ácido cianídrico (e seus sais) 1.B aracterísticas do arbono Em 1858, Kekulé e ouper perceberam que o átomo de carbono apresentava características bem diferentes dos demais elementos químicos e laçaram através de três postulados a Teoria Estrutural que são as bases fundamentais da Química rgânica. Primeiro Postulado de Kekulé carbono é tetravalente. Não existe por esterioimpedimento arbono saturado arbono insaturado Por ligação dupla arbono insaturado Por ligação dupla arbono insaturado Por ligação tripla Exemplos: Metano ( 4 ) metanal ( 2 ) Dióxido de arbono ( 2 ) Ácido ianídrico (N). N Gás de caráter ácido. Gás venenoso com forte Gás do pântano, gás natural, gás onhecido como formol, Principal causador do cheiro de amêndoas. dos mangues, gás grisu, de Paiva. formaldeído ou efeito estufa Foi utilizado nas câmaras de Produzido pela fermentação de aldeído fórmico. (aquecimento da Terra). gás no massacre aos Judeus. matéria orgânica e também associado ao efeito estufa. Segundo Postulado de Kekulé As quatro valências do carbono são equivalentes. Exemplo: Vamos observar a molécula do clorofórmio, l 3... l l l As quatro representações ao lado são, na verdade, uma mesma molécula de uma única substância, ou seja, as quatro estruturas são iguais porque todos os átomos estão ocupando a mesma posição na estrutura. Importante: que significa, em química orgânica, dizer que um determinado átomo está ocupando posições diferentes? l l l Nas três representações acima temos o átomo de cloro preso em carbonos distintos ao longo de uma seqüencia com vários átomos de carbono. Em casos como esse, diremos que há diferença na posição do átomo. 2 Introdução à Química rgânica

3 Terceiro Postulado de Kekulé s átomos de carbono formam cadeias através de ligações entre si e com outros elementos (Propriedade do Encadeamento). Exemplos: Importante: Essa propriedade explica a existência de uma enorme quantidade de compostos orgânicos diferentes. Existem milhões de compostos orgânicos a mais que inorgânicos. Atenção: utros elementos químicos, como o enxofre e o fósforo, também formam cadeias, mas não tão variadas e estáveis como as que formam o carbono. 1. Elementos organôgenos Embora sejam conhecidos mais de 110 elementos químicos, veremos que na maioria dos compostos orgânicos encontramos menos de 10% desses elementos. s elementos químicos que, juntamente com o carbono, formam os compostos orgânicos, são denominados de elementos organôgenos. s principais são: Monovalentes: = omporta-se como se fosse um amental. F,, Br, I = oluna 7A, halogênios. F F F F Bivalentes:, S = oluna 6A = calcogênios. Trivalentes: N, P = oluna 5A N N N N N Tetravalentes: = oluna 4A Importante: elemento hidrogênio está presente nos compostos orgânicos completando as ligações dos demais átomos. Por exemplo... N N N N 3 2 N N 2 Introdução à Química rgânica 3

4 02 Ligações Químicas (na química orgânica) Quase que a totalidade dos compostos orgânicos é de caráter covalente. 2.A Ligações ovalentes ou Moleculares Importante São formadas por ametais combinados entre si. Ametais = + colunas 4A, 5A, 6A e 7A. N F Si P S Ametal + Ametal = Ligação ovalente Br I A ligação covalente é constituída de compartilhamento de elétrons desemparelhados. hamaremos de compostos covalentes todas as estruturas em que seus átomos se apresentam ligados por ligação covalente ou molecular. s compostos orgânicos, por serem compostos covalentes (ou moleculares), podem se apresentar como gases, líquidos ou sólidos de baixo ponto de fusão. Suas estruturas são chamadas de moléculas. Não conduzem corrente elétrica, na forma pura, fundida nem em solução aquosa. s compostos orgânicos covalentes que sejamsolúveis em água geralmente forma soluções não eletrolíticas. Atenção: os ácidos do tipo X são raros exemplos de compostos moleculares que produzem íons quando em solução aquosa, sendo, por isso, condutores de corrente elétrica em meio aquoso (solução eletrolítica). 2 Exemplos: (g) + (aq) + (aq) (aq) (aq) Ácido acético Ânion acetato Importante: 4, ou gás metano, é atualmente a grande promessa de combustível barato e eficiente para superar problemas envolvendo a crise do petróleo. Também é chamado de gás do pântano, gás grizú ou gasolixo. As ligações covalentes normais são classificadas em: Ligação Sigma ( ) É a primeira covalência estabelecida entre dois átomos. Ligação forte. Ligação Pi ( ) É a segunda e terceira covalência estabelecida entre dois átomos. Ligação fraca. Exemplos: Ligação simples Ligação dupla Ligação tripla bservação: ada ligação (simples, dupla ou tripla) é caracterizada por uma certa distância entre os átomos envolvidos, ou seja, quanto maior o número de ligações entre dois átomos, menor a distância entre os átomos. Entretanto, no que se refere à energia, pode-se afirmar que aumenta a mediada em que há mais ligações entre os átomos... Distância: d (simples) > d (dupla) > d (tripla) Energia: E (simples) < E (dupla) < E (tripla) 4 Introdução à Química rgânica

5 om uma linguagem mais aprimorada, as ligações covalentes normais podem ser assim definidas... Ligação Sigma ( ) É uma fusão de orbitais. É uma sobreposição de orbitais, sendo por isso uma ligação forte. Ligação Pi ( ) É apenas uma atração entre orbitais, sendo, por isso, uma ligação muito fraca.. Exemplo: considere a molécula do gás nitrogênio, N 2... Ligação pi (atração entre orbitais) N N Ligação sigma (interpenetração de orbitais) Ligação pi (atração entre orbitais) 2.B Ligações Iônicas nos ompostos rgânicos Metal + Ametal A ligação iônica é caracterizada por uma transferência de elétrons formando íons, cátions e ânions, que se atraem mutuamente, originando aglomerados iônicos. A ligação iônica é formada por átomos com grande diferença de eletronegatividade. Quando uma estrutura química contém ligação iônica, é chamada de composto iônico. + + Exemplo: Na Na [ Na ] [ ] ou seja [ Na ] n Atenção: ompostos moleculares só apresentam ligações covalentes e todos os seus átomos são ametais. Aglomerado de íons Nos compostos iônicos encontramos tanto ligações covalentes como ligações iônicas ao longo da mesma estrutura. Se em uma estrutura apresentar vários átomos ametálicos e ao menos um átomo metálico, será classificada como iônica. Por exemplo: metal + ametal = ligação iônica ametais + ametais = ligações covalentes Na + Principais características dos compostos iônicos: São todos sólidos cristalinos, duros e quebradiços à temperatura ambiente. Apresentam altos pontos de fusão e ebulição. Bons condutores de corrente elétrica quando fundidos ou em solução aquosa. Não conduzem corrente elétrica na forma sólida pura. Dissolvidos em água Importante: Quando dissolvidos em água, os compostos iônicos liberam íons (dissociação iônica) e, em função disso, originam soluções aquosas eletrolíticas Na + (aq) Na + (aq) Sal orgânico Acetato de sódio Ânion acetato átion sódio Introdução à Química rgânica As soluções aquosas quando condutoras de corrente elétrica são classificadas como soluções eletrolíticas 5

6 Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco 001 (UFPE Serra Talhada/2007) A uréia é um composto orgânico cristalino, incolor, de fórmula (N 2 ) 2. Em nosso organismo, a uréia forma-se principalmente no fígado, sendo filtrada pelos rins e eliminada na urina ou pelo suor. átomo de carbono de sua estrutura apresenta quantas ligações σ e quantas ligações π, respectivamente? a) 1 e 2 b) 3 e 2 c) 2 e 3 d) 3 e 1 e) 1 e (UFPE 1 a fase/2005) Uma substância sólida foi dissolvida em água, sem que aparentemente uma reação tenha ocorrido. A solução resultante apresentou p maior que 8, e era condutora de eletricidade. Embora estes dados não sejam suficientes para identificar esta substância, podemos fazer algumas afirmações sobre a natureza da mesma. Assinale a afirmativa que melhor descreve a natureza mais provável deste sólido. a) É uma substância covalente apolar. d) ontém um metal alcalino. b) É um composto iônico. e) É uma substância simples. c) É uma mistura de pelo menos dois compostos. 003 (UFPE 2 a fase/2002) Um dado material sólido é isolante à temperatura ambiente, e quando fundido conduz corrente elétrica. Este material pode ser: I II 0 0 gelo seco, 2(s). 1 1 ferro metálico, Fe (s). 2 2 A bauxita, Al 2 3(s). 3 3 salitre do hile, NaN 3(s). 4 4 A naftalina, naftaleno 10 8(s). 004 (UFPE 1 a fase/2004) ompostos covalentes possuem, em geral, propriedades muito diferentes de compostos iônicos. onsiderando esses tipos de compostos, analise as afirmações seguintes. 1) São compostos de alto ponto de fusão. 2) São isolantes elétricos quando fundidos. 3) São compostos duros e quebradiços. De forma genérica, podemos dizer que: a) 1 e 2 se referem a compostos iônicos. d) Somente 3 se refere a compostos covalentes. b) Somente 1 se refere a compostos iônicos. e) 2 e 3 se referem a compostos covalentes. c) 1 e 3 se referem a compostos iônicos. 005 (UFPE Univasf/2008.2) Assinale a alternativa que apresenta somente materiais bons condutores de eletricidade, quando no estado sólido. a) Grafite, alumínio e borracha natural. c) Isopor, sal de cozinha e vidro. e) Ferro, bronze e latão. b) Zinco, plástico e cobre. d) Papel, couro e prata. 006 (UFPE Univasf/2008.2) Nos compostos covalentes, os átomos dos elementos se ligam através de ligações simples, duplas ou triplas dependendo de suas configurações eletrônicas. Assim, é correto afirmar que as fórmulas estruturais das moléculas 2, N 2, 2 e F 2 são: a), N=N,, F F d), N N,, F=F b), N N,, F=F e) =, N N, ==, F=F c), N N, ==, F F 6 Introdução à Química rgânica

7 007 (UFPE 1 a fase/2000) Uma substância de temperatura de fusão alta, solúvel em água, isolante no estado sólido, mas condutora quando fundida ou em solução, só pode ser: a) Um composto covalente polar. c) Um composto iônico. e) Um polímero. b) Um composto covalente apolar. d) Um metal alcalino. 008 (UFPE 1 a fase/98) onsidere a figura abaixo: E as seguintes possibilidades para o líquido existente no interior do copo: (I) 2 (II) 2 + Glicose (III) 2 + Sal de cozinha Qual a alternativa que melhor descreve a condição da lâmpada? a) Acesa em II e apagada nas demais. c) Apagada em I e II. e) Acesa em I e apagada nas demais. b) Apagada em I e acesa nas demais. d) Acesa em I, II e III. 009 (UFPE 1 a fase/90) Em qual das espécies abaixo está representada corretamente a estrutura de Lewis? a) b) c) F F d) e) N 010 (UPE Quí.II/2005) Ao se observarem os mangues, nota-se o aparecimento de bolhas gasosas que são uma mistura formada pela atividade de bactérias sobre matéria orgânica em decomposição e têm como principal componente a) acetileno. b) eteno. c) naftaleno. d) metano. e) oxigênio. 011 (UPE Quí. I/2008) As conclusões sobre o Efeito Estufa e o Aquecimento Global, anunciadas em Paris pelo Painel Intergovernamental Sobre Mudanças limáticas (IP), revelaram um quadro preocupante sobre o futuro do planeta, caso não sejam adotadas as providências adequadas pelos países responsáveis pelas emissões dos gases estufa. Em relação ao Efeito Estufa, é RRET afirmar que a) as emissões de gás carbônico que afetam o clima do planeta são exclusivamente aquelas que ocorrem no presente, não tendo importância para o aumento do Efeito Estufa as emissões passadas. b) como conseqüência do Efeito Estufa, podemos considerar apenas a diminuição da temperatura média do planeta e o aumento da síntese de moléculas orgânicas, a partir do dióxido de carbono atmosférico e da água, utilizando a luz como fonte de energia. c) o homem é o principal responsável pelas aceleradas alterações climáticas ocorridas nas últimas décadas, contribuindo decisivamente, com sua prática de produção de riquezas, para o Aquecimento Global do planeta. d) o aumento de temperatura do planeta ocorre de forma pontualizada, isto é, regiões que não emitem gases estufa não estão sujeitas às variações climáticas nem ao aumento de temperatura que ocorre em outras regiões poluidoras. e) os países que não utilizam, na sua matriz energética, os combustíveis fósseis serão futuramente os mais procurados pelos imigrantes, vindos das mais diferentes regiões do planeta, para fixarem residências, tendo em vista a ausência total de poluentes em sua atmosfera. Introdução à Química rgânica 7

8 012 (UPE Quí. II/2008) A fermentação anaeróbica da celulose produz um gás, que, além de combustível, é muito usado como matéria-prima para a produção de vários compostos orgânicos. Dentre as alternativas abaixo, identifique esse gás. a) Bióxido de carbono. b) Anidrido sulfúrico. c) Metano. d) Acetileno. e) xigênio. 013 (UFPE Vitória e aruaru/2007) Um composto iônico é um composto químico no qual existem íons ligados através de ligações iônicas formando uma estrutura cristalina. s íons que entram na composição de um composto iônico podem ser simples espécies químicas, como ocorre no Nal ou grupos mais complexos como ocorre no a (carbonato de cálcio). Dentre os compostos a seguir, qual não é um composto iônico. a) LiF b) Kl c) d) sl e) NaBr 014 (UFPE 1 a fase/89) s átomos, numa molécula de hidrocarboneto, são ligados entre si por: a) Ligações iônicas c) Pontes de hidrogênio e) Forças de Van Der Waals. b) Ligações covalentes d) Ligações metálicas 015 (UPE Vestibular a distância/2005) tipo de ligação química é muito importante para caracterizar algumas propriedades das substâncias, como por exemplo, uma substância iônica apresenta geralmente ponto de fusão elevado, diferentemente de uma covalente.. Dentre os pares de substâncias abaixo, qual apresenta somente ligações covalentes e iônicas, respectivamente? a) 2 e Fe b) NaF e as 4 c) 2 6 e MgF 2 d) 2 e e) K 2 S e 3 P 4 8 Introdução à Química rgânica

9 03 lassificação do carbono Numa cadeia, cada carbono pode ser classificado de acordo com o número de outros átomos de carbono a ele ligados. Assim temos: arbono Primário ligado diretamente a no máximo um carbono, ou seja, um carbono que não está ligado a nenhum outro carbono também é primário. arbono Secundário ligado diretamente a dois átomos de carbono. arbono Terciário ligado diretamente a trás átomos de carbono. arbono Quaternário ligado diretamente a quatro átomos de carbono. Exemplo 1 : Exemplo 2 : arbono quiral ou assimétrico R 1 É o átomo de carbono que se encontra ligado a quatro grupos diferentes... R 2 R 3 R 4 om... R 1 R 2 R 3 R 4 R 1 Exemplo 1 : Exemplo 2 : Importante: As moléculas orgânicas que possuem ao menos um carbono quiral, apresentam uma estrutura assimétrica que está diretamente associada a um fenômeno chamado atividade óptica (isomeria óptica) que posteriormente será estudada com maior profundidade. Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco 016 (UFPE 1 a fase/94) s amino-ácidos que constituem as proteínas têm fórmula geral 2 N R nde R representa qualquer dos vinte diferentes resíduos possíveis. om qual dos resíduos relacionados abaixo o amino-ácido não apresenta atividade ótica? a) 3 b) 2 c) ( 3 ) 2 d) 2 e) Introdução à Química rgânica 9

10 017 (UPE Quí. II/2007) Analise as estruturas I, II, III e IV, abaixo ( I ) 3 ( II ) 3 ( III ) 2 ( IV ) 2 É correto afirmar que a) Somente as estruturas I e II apresentam isomeria ótica. b) Somente as estruturas I e III apresentam atividade ótica. c) Somente as estruturas III e IV apresentam atividade ótica. d) Somente as estruturas I e IV apresentam isomeria ótica. e) Todas apresentam atividade ótica. 018 (UFPE 1 a fase/2003) A origem da homoquiralidade da nossa biota é um dos grandes mistérios da ciência moderna. Das moléculas abaixo, de ocorrência comum nos seres vivos, qual não apresenta centro quiral (centro assimétrico ou centro estereogênico)? a) 2 b) N N c) N 2 frutose 2 2 N N guanina N tirosina d) e) N 2 norepinefrina prostaglandina (Universidade Federal do Vale do São Francisco/2006) A lactona mostrada abaixo foi identificada como um feromônio de reconhecimento da rainha para a espécie Solenopsis invicta e exerce o papel de atrair e guiar as formigas operárias na direção da rainha. Quantos carbonos assimétricos são encontrados na estrutura desse feromônio? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 10 Introdução à Química rgânica

11 04 ibridação do Átomo de arbono Processo de mistura de orbitais pelo qual o átomo de carbono passa a apresentar condições de realizar suas quatro ligações covalentes. 4.A Por que o átomo de carbono sofre hibridação? Porque no seu estado fundamental não existem os 4 elétrons desemparelhados que seriam necessários para realizar suas quatro ligações covalentes. A hibridação ocorre para que o carbono assuma uma forma tetravalente. Estado fundamental do carbono 6 1s 2, 2s 2, 2p 2 Última camada eletrônica 4.B Processo de hibridação Pode estabelecer apenas duas ligações pois, apresenta apenas dois orbitais incompletos. carbono fundamental não é tetravalente. carbono fundamental é bivalente. É descrito em três fases... carbono Estado fundamental Estado ativado Estado híbrido sp 3 (estável) híbrido é tetravalente. 6 1s 2, 2s 2, 2p 2 6 1s 2, 2s 1, 2p 3 6 1s 2, 2sp 3, 2sp 3, 2sp 3, 2sp 3 Energia onclusões 1 elétron s absorve energia e salta para um orbital p. carbono ativado já é tetravalente, porém instável, pois o elétron excitado tende a retornar ao estado menos energético. bservando o processo descrito anteriormente, é fácil perceber que... São formados 4 orbitais híbridos sp 3. Esses quatro elétrons desemparelhados farão as 4 ligações do carbono tetravalente. ibridação Formado a partir da... riginando... sp 3 Mistura de 1 orbital s com 3 orbitais p 4 orbitais híbridos sp 3 sp 2 Mistura de 1 orbital s com 2 orbitais p 3 orbitais híbrido sp 2 sp Mistura de 1 orbital s com 1 orbital p 2 orbitais híbridos sp ibridação N o de sigmas Exemplo Forma espacial Geometria Ângulos entre ligações sp 3 4 Tetraédrica 109 o 28 sp 2 3 Trigonal Plana 120 o sp 2 Linear Importante: carbono apresenta, como variedades alotrópicas, o diamante, a grafita e os fulerenos, que possuem estruturas diferentes, decorrentes de diferentes hibridizações: grafita = sp 2, diamante = sp 3, fulerenos = sp o Introdução à Química rgânica 11

12 Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco 020 (VEST 2 a fase/2007) A partir da estrutura do composto abaixo, podemos afirmar que: I II 0 0 os carbonos 1 e 2 apresentam hibridização sp os carbonos 3 e 4 apresentam hibridização sp o carbono 5 apresenta hibridização sp. 3 3 os carbonos 1 e 2 apresentam duas ligações pi () entre si. 4 4 os carbonos 3 e 4 apresentam duas ligações pi () e uma sigma (), entre si. 021 (UFPE 1 a fase/2008) A dose letal do DL 50 de uma substância é definida como a dose necessária para matar 50% da população à qual esta substância tenha sido administrada. cianeto de potássio, KN e a 2,3,7,8-tetraclorodibenzeno-dioxina, l 4, também conhecida por 2,3,7,8-TDD, cuja estrutura está representada abaixo, são substâncias altamente tóxicas, com DL 50, para camundongos, de e 22 µg/kg, respectivamente. K (Z = 19), (Z = 6), N (Z = 7), (Z = 1) e (Z = 8). l l l l onsiderando as ligações químicas presentes em cada um desses compostos, assinale a alternativa correta. a) composto cianeto de potássio (KN) apresenta apenas ligações iônicas. b) 2,37,8-TDD é uma molécula formada por ligações covalentes, que apresenta dois aneis aromáticos e tem carbonos com hibridação sp 2. c) Uma mistura bifásica de água com um solvente orgânico não deve ser capaz de separar uma mistura sólida de KN e 2,3,7,8-TDD. d) 2,3,7,8-TDD apresenta átomos de carbono assimétrico. e) 2,3,7,8-TDD apresenta somente ligações apolares. 022 (UFPE 1 a fase/2004) - caroteno, precursor da vitamina A, é um hidrocarboneto encontrado em vegetais, como a cenoura e o espinafre. Seguindo a estrutura abaixo, indique quais os tipos de hibridização presentes no - caroteno a) sp 2 e sp 3 b) sp e sp 2 c) sp e sp 3 d) Somente sp 2 e) sp, sp 2 e sp (UFPE Garanhuns e Serra Talhada/2008.2) Um composto é representado pela seguinte fórmula estrutural: 3 As hibridizações dos átomos de carbono, contados da esquerda para a direita são: a) sp 3, sp 2, sp 2, sp 2 b) sp 3, sp 2, sp, sp. c) sp 2, sp, sp 3, sp 3 d) sp, sp 3, sp, sp e) sp, sp 2, sp 2, sp 2 12 Introdução à Química rgânica

13 05 lassificações das adeias arbônicas No início do nosso estudo comentamos que são poucos os elementos químicos que participam da química orgânica. Entretanto, sabe-se que o número de compostos orgânicos é muito maior que o de compostos inorgânicos. Esse fato está relacionado com a propriedade de formar cadeia apresentada pelo átomo de carbono. Essas cadeias podem ser assim classificadas: Aberta, fechada ou mista adeias arbônicas Alifáticas Aromáticas Normal ou Ramificada Saturada ou Insaturada omogênea ou eterogênea Mononuclear onjugados Núcleos Isolados Polinuclear Não conjugados Núcleos condensados 5.A ompostos Aromáticos São aquelas que obedecem a REGRA DE UNKEL. a) s compostos com caráter aromático apresentam cadeia cíclica com todos os átomos do ciclo em um mesmo plano. b) ada carbono deve apresentar hibridação sp 2 fornecendo um orbital p para ligação deslocalizada. c) número de elétrons deve ser igual a 4n + 2, em que n é igual a zero ou um número inteiro qualquer. mais conhecido núcleo aromático é o chamado anel benzênico, cadeia cíclica formada por seis carbonos e que apresenta três ligações duplas alternadas : ou ou ou 6 6(l) Ressonância Equilíbrio caracterizado pelo deslocamento dos elétrons pi. Demonstração da Regra de unckel no anel benzênico: mais simples aromático benzênico é chamado de BENZEN Líquido muito volátil, tóxico, insolúvel em água e utilizado como solvente orgânico. onsiderando que cada ligação apresenta 2 elétrons... oncluímos que o anel benzênico possui 6 elétrons... 4n + 2 = n o e... 4n + 2 = n = 4... n = 1 o que confirma o caráter aromático do anel benzênico onsiderações Importantes: 1ª) Na verdade não é coerente dizer que o anel benzênico tem 3 ligações duplas alternadas com ligações simples. Nesse anel, as ligações entre os carbonos se comportam de forma intermediária a ligação simples e ligação dupla. Por exemplo, cada ligação entre carbonos do anel apresenta um comprimento intermediário entre o comprimento da ligação simples e da dupla. Em função disso, essa é a melhor representação para o anel benzênico: Introdução à Química rgânica 13

14 2ª) Todo composto orgânico que apresenta anel benzênico é aromático, mas nem todo composto aromático possui anel benzênico. Abaixo temos alguns exemplos de aromáticos não benzênicos N S Furano Pirrol.. Tiofeno Pergunta: furano obedece a condição 4n + 2 = nº e π, com n = inteiro? bedece, sim, porque um dos pares eletrônicos livres do átomo de oxigênio se desloca ao longo da cadeia acompanhando os elétrons π durante a ressonância, ou seja, dois elétrons de um dos pares eletrônicos do oxigênio se comportarão como elétrons π, totalizando, assim, 6 elétrons π no ciclo do furano, repetindo o que ocorre no anel benzênico lassificações das adeias Aromáticas Equilíbrio caracterizado pelo deslocamento dos elétrons pi (π). 1ª) Aromática mononuclear: Quando apresenta apenas um núcelo aromático. Aromática polinuclear: Quando apresenta dois ou mais núcleos aromáticos. 2ª) Plolinuclear de núcleos condensados: Quando apresenta ligação π comum a núcleos aromáticos. Antraceno bs: Não esqueça que as quatro representações acima simbolizam o mesmo composto químico, pois a ressonância não modifica a estrutura do composto. Polinuclear de núcleos isolados: Quando não há ligação π comum a núcleos aromáticos. 3ª) Polinuclear de núcleos isolados conjugados: Pode ser identificada pela presença de aneis aromáticos separados por cadeia com uma ou mais sequências constituídas por: simples...dupla...simples: ou simples...carbonila...simples: ou Difenilo = combinações dessas estruturas acima especificadas. Exemplos: 14 Introdução à Química rgânica

15 5.B adeias Alifáticas São as cadeias carbônicas não aromáticas. As cadeias alifáticas podem ser... adeia aberta, acíclica: É aquela que apresenta extremidades. adeia fechada, cíclica ou alicíclica: É aquela que não apresenta extremidades porque os átomos de carbono formam um ciclo. adeia fechada, cíclica ou alicíclica: Apresenta parte da cadeia fechada e outra parte aberta. Exemplos: adeia aberta 2 2 adeia fechada adeia mista adeia Normal: Apresenta apenas carbonos primários ou secundários. Possui apenas duas extremidades. adeia Ramificada: Apresenta, ao menos, um carbono terciário e/ou quaternário. Possui três ou mais extremidades. Exemplos: adeia aberta e normal 3 adeia aberta e ramificada adeia Saturada: Apresenta apenas ligações simples entre átomos de carbono. adeia Insaturada: Apresenta, ao menos, uma ligação dupla e/ou tripla entre átomos de carbono. Exemplos: adeia aberta, normal e saturada adeia aberta, normal e insaturada adeia omogênea ou omocíclica: Apresenta apenas átomos de carbono entre carbonos. adeia heterogênea ou eterocíclica: Apresenta algum átomo diferente de carbono entre carbonos, ou seja, possui heteroátomo. (eteroátomo = átomo diferente de carbono entre carbonos) Exemplos: adeia aberta, normal, saturada e homogênea adeia aberta, normal, saturada e hoterogênea Introdução à Química rgânica 15

16 Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco 024 (UFPE Univasf/2008.2) A acrilonitrila é utilizada como matéria-prima na obtenção de fibras têxteis e tem fórmula estrutural: 2 N Sua cadeia carbônica pode ser classificada como: a) aberta, saturada e ramificada. c) alifática, homogênea e insaturada. e) alifática, homogênea e aromática. b) alifática, heterogênea e aromática. d) acíclica, heterogênea e insaturada. 025 (UFPE 1 a fase/93) Qual dos compostos, relacionados abaixo, apresenta uma cadeia de carbonos simultaneamente aberta, ramificada, heterogênea e saturada? a) 3 2 N 2 3 d) 3 2 N 3 3 b) e) 2 2 c) (UFPE 1 a fase/2005) Segundo as estruturas dos compostos descritos abaixo, quais deles não são aromáticos? naftaleno benzeno cicloexeno fenantreno fenol ciclobuteno a) Naftaleno e fenantreno c) Benzeno e fenantreno e) icloexeno e benzeno b) icloexeno e ciclobuteno d) iclobuteno e fenol 027 (UFPE 2 a fase/2009) De acordo com as estruturas abaixo, podemos afirmar que iclohexano Benzeno antraceno I II 0 0 o ciclo-hexano e o benzeno podem ser considerados isômeros uma vez que possuem o mesmo número de átomos de carbono. 1 1 o benzeno e o antraceno são hidrocarbonetos aromáticos. 2 2 as moléculas de benzeno e antraceno são planas devido ao fato de possuírem todos os carbonos com hibridização sp a molécula do ciclo-hexano também é plana, apesar de apresentar carbonos sp ciclo-hexano, benzeno e antraceno apresentam, respectivamente, as seguintes fórmulas moleculares: 6 12, 6 6 e Introdução à Química rgânica

17 06 Tipos de ligações sigmas ( ) Nos compostos orgânicos, a ligação sigma é estabelecida através do compartilhamento de elétrons desemparelhados... Átomos de... elétron desemparelhado em orbital do tipo s F,, Br, I, N,... orbitais do tipo p... orbitais híbridos do tipo sp 3, sp 2 ou sp Exemplo 1 : Vamos verificar a ligação química entre átomos de hidrogênio e fluor na formação do l... 1 = 1s 1 9F = 1s 2 2s 2 2p 5 elétron desemparelhado do átomo de hidrogênio pertence a um orbital do tipo s. Dessa forma quando o hidrogênio estabelece uma ligação sigma, esta ligação é feita com 1 elétron s. F elétron desemparelhado do átomo de fluor pertence a um orbital do tipo p. Dessa forma quando o fluor estabelece uma ligação sigma, esta ligação é feita com 1 elétron p. (s p) = Ligação sigma do tipo s p bservação: Nos compostos orgânicos todas as ligações π são estabelecidas por orbitais p. utros exemplos: F F N π (p p) 2 (sp p) (sp p) = Ligação sigma do tipo sp p Testes de Fixação 028 (PU RJ) Tal como o 2, o 4 também causa o efeito estufa, absorvendo parte da radiação infravermelha que seria refletida da Terra para o espaço. Essa absorção deve-se à estrutura das moléculas, que, no caso desses dois compostos, apresentam, respectivamente, ligações: a) π e δ s. b) π e δ s sp3. c) π e δ s p. d) δ s e π. e) δ s sp3 e π. 029 (Mack SP) metanol, 3, apresenta: a) só uma ligação δ p sp. c) duas ligações π. e) ângulo de 120 o entre os hidrogênios b) uma ligação δ s P d) quatro ligações δ s sp3. Introdução à Química rgânica 17

18 03 Número de xidação em ompostos rgânicos nox do carbono assume valores de 4 à + 4. Nas fórmulas moleculares dos compostos orgânicos: apresenta carga + 1 N apresenta carga 3 e S apresentam carga 2 F,, Br, I apresentam carga 1 Exemplos: Determine o nox médio do carbono nas fórmulas moleculares seguintes compostos F BrNF 2 3.A Nox de cada carbono em um composto orgânico Nos compostos orgânicos o átomo de carbono perde elétrons para o F,, N, l, Br, I e S. Para cada ligação com átomos de algum desses elementos, o carbono assume nox + 1. Apenas quando combinado com o átomo de hidrogênio, o carbono recebe elétron um elétron, passando a apresentar nox 1. carbono terá nox 1 para cada hidrogênio a ele combinado. Sendo assim determine o nox de cada átomo de carbono presente no composto abaixo: F N Br F... em seguida determine o nox médio dos carbono nesse composto orgânico: Nox médio do carbono = Soma do nox de cada carbono do composto Nº de átomos de carbono presentes no composto onclusão: Nos compostos orgânicos o nox do carbono não é uma carga real, é apenas uma carga formal ou uma carga média (nox médio). 3.B xi-redução envolvendo compostos orgânicos Temos uma reação orgânica de oxidação quando ocorre aumento do nox médio do carbono, ou seja, o nox médio do carbono no produto é maior que o nox médio do carbono no composto orgânico reagente. Nesse caso o reagente orgânico será classificado como agente redutor. Temos uma reação orgânica de redução quando ocorre diminuição do nox médio do carbono, ou seja, o nox médio do carbono no produto é maior que o nox médio do carbono no composto orgânico reagente. Nesse caso o reagente orgânico será classificado como agente oxidante. 18 Introdução à Química rgânica

19 Exemplos para análise: e nox do carbono diminuiu de 1 para 2. carbono sofreu redução. Esse reagente é o agente oxidante nox do carbono aumentou de 4 para +4. carbono sofreu oxidação. Esse reagente é o agente redutor Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco 030 (UFPE 1 a fase/94) Em qual dos compostos relacionados abaixo o carbono encontra-se mais oxidado? a) b) 4 c) 2 d) 3 e) (UFPE 1 a fase/2000) Em qual das reações abaixo ocorre maior variação do estado de oxidação do carbono? a) Na Na + 2 b) a a c) / d) e) + ½ (UFPE 1 a fase/98) Metanol pode ser usado como combustível para veículos, mas é tóxico para os seres humanos. Sua reação com K 2 r 2 7 em solução aquosa ácida produz formaldeido (formol). Este processo químico pode ser representado pela equação: r 2 7 2(aq) (aq) r +3 (aq) Na equação acima o reagente orgânico e o inorgânico sofrem, respectivamente, reações de: a) Substituição, substituição. d) xidação, redução. b) Adição, eliminação. e) Redução, oxidação. c) Eliminação, adição. 033 (UFPE 1 a fase/93) Em qual das reações abaixo não ocorre mudança no estado de oxidação do carbono? a) d) b) e) + ½ 2 2 c) Fe Fe + 3 Introdução à Química rgânica 19

20 034 (UFPE 2 a fase/99) onsidere as reações: I (grafite) + 2 2(g) 4(g) II (grafite) + 2(g) 2(g) III 4(g) + 2(g) 2(g) () Podemos afirmar que: I II 0 0 Todas são reações de oxidação-redução. 1 1 Na reação I, o hidrogênio atua como redutor. 2 2 Na reação II, o carbono atua como redutor. 3 3 A maior variação de número de oxidação do carbono ocorre na reação III. 4 4 Somente as reações II e III são reações de oxidação-redução. 035 (UFPE Univasf/2008.2) Em uma célula a combustível de carbonato fundido, o metano é usado como combustível. Essa célula trabalha a altas temperaturas e usa uma mistura fundida de carbonatos de lítio e potássio como eletrólito. Em muitas dessas células, o metano é transformado em hidrogênio e monóxido de carbono, de acordo com a equação química balanceada. Em relação a esse processo, é correto afirmar que: 4(g) + 2 (g) 800 o Ni (g) + 3 2(g) a) o metano é o agente oxidante. d) não há variação no número de oxidação do hidrogênio. b) a água é o agente redutor. e) o carbono no metano é oxidado. c) não há variação no número de oxidação do carbono. 036 (UFPE TG/2010.2) A energia que consumimos em nossos organismos pode ser representada como sendo oriunda da respiração, através da reação da glicose com o oxigênio, na seguinte reação: 6 ( 2 ) Se a mesma reação fosse realizada em uma célula eletroquímica, poderíamos dizer que: a) o carbono atua como agente oxidante. b) o oxigênio molecular estaria no cátodo. c) o número de elétrons transferidos por mol de glicose é 6. d) o número de oxidação do carbono na glicose é -4. e) o hidrogênio atua como agente redutor. 037 (UFPE Ensino a distância/2010.2) bafômetro é um instrumento usado pela polícia para testar motoristas suspeitos de terem ingerido alguma bebida alcoólica acima do permitido. A base química desse equipamento é uma reação redox. Se num bafômetro, que possui uma solução ácida de dicromato de potássio, for soprado ar contendo álcool, a seguinte reação química ocorrerá: K 2 r S r 2 (S 4 ) K 2 S cor laranja cor verde nível de álcool no sangue do motorista pode ser determinado rapidamente medindo-se o grau de mudança da cor laranja para o verde. Quanto a essa reação, é correto afirmar que: a) o íon potássio sofre oxidação. b) o íon hidrogênio sofre redução. c) o etanol é o agente oxidante. d) o íon dicromato sofre redução. e) o íon dicromato é o agente redutor. 20 Introdução à Química rgânica

21 038 (Unicap Qui. II/93) Esta questão diz respeito às propriedades do carbono. I II 0 0 carbono ativado é tetravalante, pois possui quatro elétrons desemparelhados. 1 1 ponto de fusão e ebulição dos compostos orgânicos, em geral, é inferior ao dos compostos inorgânicos. 2 2 grande número de compostos orgânicos, se comparado com os inorgânicos, deve-se à propriedade do carbono de formar cadeias. 3 3 Nos compostos orgânicos, há predominância de ligação heteropolar. 4 4 carbono pode assumir o número de oxidação 0 (zero). 039 (Unicap Qui. I/96) I II 0 0 No composto 3, existem 7 elétrons sigma e 1 elétron pi. 1 1 A cadeia é alifática, normal homogênea e saturada. 2 2 Na estrutura ( 3 ) 2 2, encontramos três carbonos hibridizados em sp. 3 3 arbono terciário é aquele que está ligado a quaisquer três outros átomos. 4 4 Toda cadeia alicíclica é fechada. Testes de Fixação 040 (FAFI MG) Sobre o benzeno, 6 6, estão corretas as seguintes afirmações, exceto: a) Possui 3 pares de elétrons deslocalizados. b) É uma molécula plana, com forma de hexágono regular, confirmada por estudos espectroscópicos e de cristalografia por raios X. c) Todos os ângulos de ligações valem 120 o devido à equivalência entre as ligações carbono-carbono. d) benzeno não apresenta estruturas de ressonância. e) s 6 elétrons π estão espalhados igualmente nos 6 carbonos e não localizados entre os pares de átomos de carbono. 041 (ITA-SP) A(s) ligação(ões) carbono-hidrogênio existente(s) na molécula de metano ( 4 ) pode(m) ser interpretada(s) como sendo formada(s) pela interpenetração frontal dos orbitais atômicos s do átomo de hidrogênio, com os seguintes orbitais atômicos do átomo de carbono: a) Quatro orbitais p. d) Um orbital s e três orbitais p. b) Quatro orbitais sp 3. e) Um orbital p e três orbitais sp 2. c) Um orbital híbrido sp (PU-RS) ácido etilenodiaminotetracético, conhecido como EDTA, utilizado como antioxidante em margarinas, de fórmula apresenta cadeia carbônica: a) acíclica, insaturada e homogênea. c) acíclica, saturada e homogênea. e) cíclica, insaturada e homogênea. b) acíclica, saturada e heterogênea. d) cíclica, saturada e heterogênea. Introdução à Química rgânica 21

22 MAIS REENTES Testes dos Maiores Vestibulares de Pernambuco 043 (Enem 2ª Prova/2009) lixo orgânico de casa constituído de restos de verduras, frutas, legumes, cascas de ovo, aparas de grama, entre outros, se for depositado nos lixões, pode contribuir para o aparecimento de animais e de odores indesejáveis. Entretanto, sua reciclagem gera um excelente adubo orgânico, que pode ser usado no cultivo de hortaliças, frutíferas e plantas ornamentais. A produção do adubo ou composto orgânico se dá por meio da compostagem, um processo simples que requer alguns cuidados especiais. material que é acumulado diariamente em recipientes próprios deve ser revirado com auxílio de ferramentas adequadas, semanalmente, de forma a homogeneizá-lo. É preciso também umedecê-lo periodicamente. material de restos de capina pode ser intercalado entre uma camada e outra de lixo da cozinha. Por meio desse método, o adubo orgânico estará pronto em aproximadamente dois a três meses. omo usar o lixo orgânico em casa? iência oje, v. 42, jun (adaptado). Suponha que uma pessoa, desejosa de fazer seu próprio adubo orgânico, tenha seguido o procedimento descrito no texto, exceto no que se refere ao umedecimento periódico do composto. Nessa situação, A) o processo de compostagem iria produzir intenso mau cheiro. b) o adubo formado seria pobre em matéria orgânica que não foi transformada em composto. c) a falta de água no composto vai impedir que microrganismos decomponham a matéria orgânica. d) a falta de água no composto iria elevar a temperatura da mistura, o que resultaria na perda de nutrientes essenciais. e) apenas microrganismos que independem de oxigênio poderiam agir sobre a matéria orgânica e transformá-la em adubo. 044 (Enem 1ª Aplicação/2010) texto o vôo das folhas traz uma visão dos índios Ticunas para um fenômeno usualmente observado na natureza: vôo das folhas om o vento as folhas se movimentam. E quando caem no chão ficam paradas em silêncio. Assim se forma o ngaura. ngaura cobre o chão da floresta, enriquece a terra e alimenta as árvores. As folhas velhas morrem para ajudar o crescimento das folhas novas. Dentro de ngaura vivem aranhas, formigas, escorpiões, centopéias, minhocas, cogumelos e vários tipos de outros seres pequenos. As folhas também caem no lago, nos igarapés e igapós. A natureza segundo os Ticunas/Livro das Árvores. rganização Geral dos Professores Bilígues Ticunas, Na visão dos índios Ticunas, a descrição sobre o ngaura permite classificá-lo como um produto diretamente relacionado ao ciclo a) da água. b) do oxigênio. c) do fósforo. d) do carbono e) do nitrogênio 045 (IFPE/2009 Tecnologia em Gestão ambiental) A primeira utilização do gás natural, no mundo, ocorreu ha cerca de anos na hina, onde um vazamento natural de gás permitiu a sua coleta e transporte para ser inflamado e usado para evaporar água salgada, no sentido de obter sal. oje, o gás natural e empregado principalmente como combustível de automóveis e na indústria. Sabendo que o principal componente do gás natural e o gás metano ( 4 ), assinale, entre as alternativas abaixo, a única verdadeira. a) metano e um composto polar. b) A molécula do metano tem geometria trigonal. c) átomo de carbono no metano tem numero de oxidação igual a 4. d) gás metano e muito solúvel na água. e) átomo de carbono no metano tem hibridação sp Introdução à Química rgânica

23 046 (Enem 2ª aplicação/2010) ientistas da Austrália descobriram um meio de produzir roupas que se limpam sozinhas. A equipe de pesquisadores usou nanocristais de dióxido de titânio (Ti 2 ) que, sob ação da luz solar, são capazes de decompor as partículas de sujeira na superfície de um tecido. estudo apresentou bons resultados com fibras de algodão e seda. Nesses casos, foram removidas manchas de vinho, bastante resistentes. A nanocamada protetora pode ser útil na prevenção de infecções em hospitais, uma vez que o dióxido de titânio também mostrou ser eficaz na destruição das paredes celulares de microorganismos que provocam infecções. termo nano vem da unidade de medida nanômetro, que é a bilionésima parte de 1 metro. Veja. Especial Tecnologia. São Paulo: Abril, set (adaptado). A partir dos resultados obtidos pelos pesquisadores em relação ao uso de nanocristais de dióxido de titânio na produção de tecidos e considerando uma possível utilização dessas substâncias no combate às infecções hospitalares, pode-se associar que os nanocristais de dióxido de titânio a) são pouco eficientes em ambientes fechados e escuros. b) Possuem dimensões menores que a de seus átomos formadores. c) são pouco eficientes na remoção de partículas de sujeira de natureza orgânica. d) destroem microorganismos causadores de infecções, por meio de osmose celular. e) interagem fortemente com material orgânico devido a sua natureza apolar. 047 (Enem 2ª aplicação/2010) aquecimento global, ocasionado pelo aumento do efeito estufa, tem como uma de suas causas a disponibilização acelerada de carbono para atmosfera. Essa disponibilização acontece, por exemplo, na queima de combustíveis fósseis, como a gasolina, os óleos e o carvão, que libera o gás carbônico ( 2 ) para atmosfera. Por outro lado, a produção de metano ( 4 ), outro gás causador do efeito estufa, está associada à pecuária e a degradação de matéria orgânca em aterros sanitários. Apesar dos problemas causados pela disponibilização acelerada dos gases citados, eles são imprescindíveis à vida na Terra e importantes para a manutenção do equilíbrio ecológico, porque, por exemplo, o a) metano é fonte de carbono para os organismos fotossintetizantes. b) metano é fonte de hidrogênio para os organismos fotossintetizantes. c) gás carbônico é fonte de energia para os organismos fotossintetizantes. d) gás carbônico é fonte de carbono para os organismos fotossintetizantes. e) gás carbônico é fonte de oxigênio molecular para os organismos heterotróficos aeróbios. 048 (Enem 2ª aplicação/2010) Um molusco, que vive no litoral oeste dos EUA, pode redefinir tudo o que se sabe sobre a divisão entre animais e vegetais. Isso porque o molusco (Elysia chlorotica) é um híbrido de bicho com planta. ientistas americanos descobriram que o molusco conseguiu incorporar um gene das algas e, por isso, desenvolveu a capacidade de fazer fotossíntese. É o primeiro animal a se alimentar apenas de luz e 2, como as plantas. GARATNI, B. Superinteressante. Edição 276, mar (adaptado). A capacidade de o molusco fazer fotossíntese deve estar associada ao fato de o gene incorporado permitir que ele passe a sintetizar a) clorofila, que utiliza a energia do carbono para produzir glicose. b) citocromo, que utiliza a energia da água para formar oxigênio. c) clorofila, que doa elétrons para converter gás carbônico em oxigênio. d) citocromo, que doa elétrons da energia luminosa para produzir glicose. e) clorofila, que transfere a energia da luz para compostos orgânicos. Introdução à Química rgânica 23

24 049 (UFPE 2ª fase/2011) onforme noticiado pela imprensa, "uma substância comum, mas em um formato ncomum" rendeu aos cientistas de origem russa Andre Geim e Konstantim Novoselov o Premio Nobel de Física de A substância denominada grafeno, uma folha superresistente de carbono isolada do grafite, de apenas um átomo de espessura, na qual os átomos estão arranjados em uma sucessão de hexágonos microscópicos, constitui o mais fino e forte material conhecido, sendo um excelente condutor de eletricidade e calor. Jornal Globo (06/10/2010) conhecimento da disposição hexagonal do arranjo dos átomos de carbono no grafeno (veja figura), da configuração eletrônica do carbono, do número de ligações e ângulos entre elas, em cada átomo, permite prever a ocorrência de ligações covalentes: I II 0 0 do tipo σ entre os átomos de carbono. 1 1 do tipo π entre os átomos de carbono. 2 2 entre orbitais híbridos sp dos átomos de carbono. 3 3 entre orbitais híbridos sp 2 dos átomos de carbono. 4 4 entre orbitais híbridos sp 3 dos átomos de carbono. 050 (UFPE 2ª fase/2011) ácido acetil salicílico (AAS) é um importante analgésico sintético: ácido acetil salicílico Sobre este ácido e os átomos de carbono assinalados na figura acima, podemos afirmar que: I II 0 0 o carbono 1 tem hibridação sp a ligação entre o carbono 2 e o oxigênio é do tipo sp 2 -p. 2 2 existem ao todo 4 ligações π (pi). 3 3 o carbono 3 forma ligações com ângulos de 120 graus entre si. 4 4 o carbono 4 pertence a um grupamento ácido carboxílico. omentários: 24 Introdução à Química rgânica

25 051 (Instituto Federal de Educação, iência e Tecnologia de Pernambuco IFPE/2010) efeito estufa vem causando grande dor de cabeça a cientistas do mundo inteiro, sendo um dos principais objetivos das pesquisas desses cientistas reduzir a emissão de gases responsáveis por esse processo, como: gás carbônico ( 2 ), proveniente da queima de combustíveis fósseis e desflorestamento, dióxido de enxofre (S 2 ), proveniente de erupções vulcânicas e queima de combustíveis fósseis, metano ( 4 ), proveniente da matéria orgânica anaeróbica, presente no lixo de aterros sanitários e óxido nitroso (N 2 ), proveniente da degradação de fertilizantes e dejetos animais. As geometrias corretas para as moléculas 2, S 2, 4 e N 2, responsáveis pelo efeito estufa, estão espectivamente indicadas na alternativa: a) Linear, angular, tetraédrica e linear b) Linear, linear, piramidal e angular c) Angular, angular, triangular e tetraédrica d) Triangular, triangular, tetraédrica e linear e) Triangular, angular, piramidal e trigonal 052 (UFPE 2ª fase/2009) elemento carbono ( Z=6 ) pode ser encontrado na forma de grafite ou diamante, entre outras. om oxigênio molecular ( Z=8 ), a combustão da grafite ou do diamante pode produzir monóxido e/ou dióxido de carbono. Sobre este assunto, é correto afirmar que: I II 0 0 grafite e diamante são variedades alotrópicas do carbono. A diferença entre elas está nas ligações químicas que os átomos de carbono realizam em cada substância. 1 1 grafite, diamante e dióxido de carbono são substâncias simples. Nestas substâncias encontramos somente ligações covalentes. 2 2 no diamante, o carbono apresenta orbitais híbridos do tipo sp 3, enquanto que na grafite os orbitais são do tipo sp o oxigênio apresenta o mesmo estado de oxidação nas moléculas de monóxido e de dióxido de carbono. Por outro lado, o carbono está mais oxidado na molécula do dióxido de carbono do que no monóxido de carbono. 4 4 todas as substâncias mencionadas no texto acima são covalentes apolares. 053 (UFPE 2ª fase/2009) nitrogênio (Z=7) é um importante constituinte dos sistemas biológicos, particularmente nas proteínas. No entanto, boa parte do nitrogênio se encontra na atmosfera na forma de molécula diatômica. Industrialmente, sua fixação se dá pela reação do nitrogênio molecular com gás hidrogênio (Z=1), para produzir amônia. Sobre esse assunto, analise as afirmações abaixo. I II 0 0 A reação de fixação é uma reação redox, onde o nitrogênio atua como agente redutor. 1 1 átomo de nitrogênio é mais eletronegativo que o átomo de hidrogênio. 2 2 A molécula de nitrogênio apresenta uma ligação σ (sigma) e duas ligações π (pi). 3 3 ada átomo de nitrogênio, na molécula diatômica, apresenta um par de elétrons não compartilhados. 4 4 s coeficientes estequiométricos do nitrogênio, do hidrogênio e da amônia na reação de fixação, são 1, 3 e 2, respectivamente. omentários: Introdução à Química rgânica 25

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