Reações orgânicas: adição, substituição e eliminação

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1 Reações orgânicas: adição, substituição e eliminação 01. (Ufpe) Na(s) questão(ões) a seguir escreva nos parênteses a letra (V) se a afirmativa for verdadeira ou (F) se for falsa. Considere os seguintes compostos orgânicos: A: CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 Br B: CH 3 CH 2 - CH = CH 2 C: CH 3 CH = CH CH 3 D: CH 3 CH 2 CHBr CH 3 É possível afirmar que o(s) composto(s): ( ) A e D são isômeros estruturais. ( ) C pode ser obtido a partir de D através de uma reação de eliminação. ( ) A apresenta atividade óptica. ( ) B e C apresentam isomeria cis-trans. ( ) A pode ser obtido pela adição de HBr a C. 02. (Ufc) Recentemente, o Governo Federal lançou um programa que incentiva a produção de biodiesel para geração de energia elétrica. Sabendo que o biodiesel pode ser obtido, a partir de óleos vegetais, os quais são compostos por triglicerídeos, assinale a alternativa correta. a) O biodiesel é uma mistura de ésteres etílicos de cadeia longa. b) O triglicerídeo é um alquil éter de cadeia longa derivado do glicerol. c) O etanol atua como um eletrófilo na reação de formação do biodiesel. d) A substituição do EtOH por metanol forma éteres metílicos como o biodiesel. e) A reação de formação do biodiesel é classificada como substituição eletrofílica. 03. (Ufrs) O ortocresol, presente na creolina, resulta da substituição de um átomo de hidrogênio do hidroxibenzeno por um radical metila. A fórmula molecular do ortocresol é a) C 7 H 8 O b) C 7 H 9 O c) C 6 H 7 O d) C 6 H 8 O e) C 6 H 9 O 1

2 04. (Ufsm) Observe a seguinte equação: Nessa reação, a ruptura que ocorre entre os átomos de cloro e o número correto de isômeros cloretos de alquila que se pode obter são, respectivamente, a) pirolítica - 4. b) homolítica - 2. c) heterolítica - 3. d) homolítica - 4. e) heterolítica (Cesgranrio) As equações adiante representam, respectivamente, reações de: a) adição, substituição, eliminação. b) eliminação, substituição, polimerização. c) eliminação, adição, polimerização. d) substituição, adição, polimerização. e) substituição, eliminação, oxidação. 06. (Cesgranrio) Considere as seguintes reações orgânicas: Podemos classificá-las, respectivamente, como: a) adição, substituição, eliminação. b) adição, eliminação, substituição. c) eliminação, adição, substituição. d) eliminação, substituição, adição. e) substituição, adição, eliminação. 2

3 07. (Fei) Quanto ao mecanismo a reação representada pela equação a seguir pode ser classificada: CH 3 Cl + OH - CH 3 OH + Cl - a) substituição por radicais livres b) substituição nucleófila S n 2 c) adição nucleófila d) adição eletrófila e) eliminação 08. (Fei) A equação CH 3 CH 2 Br + OH - CH 3 CH 2 OH + Br - Representa uma reação de: a) ionização b) condensação c) eliminação d) substituição e) adição 09. (Mackenzie) Diminuindo-se o número de insaturações da cadeia carbônica de óleos naturais, através de hidrogenação catalítica, obtêm-se as margarinas, usadas como alimento. Do processo mencionado, é CORRETO dizer que as ligações rompidas e a reação que ocorre são do tipo: a) sigma e adição b) pi e substituição c) pi e adição d) sigma e oxidação e) pi e eliminação 10. (Mackenzie) Na reação de eliminação, que ocorre no 2-bromobutano com hidróxido de potássio em meio alcoólico, obtém-se uma mistura de dois compostos orgânicos que são isômeros de posição. Um deles, que se forma em menor quantidade, é o 1-buteno. O outro é o: a) metilpropeno. b) 1-butanol. c) butano. d) ciclobutano. e) 2-buteno. 11. (Pucsp) Grupos ligados ao anel benzênico interferem na sua reatividade. Alguns grupos tornam as posições orto e para mais reativas para reações de substituição e são chamados orto e para dirigentes, enquanto outros grupos tornam a posição meta mais reativa, sendo chamados de meta dirigentes. * Grupos orto e para-dirigentes: Cl, Br, NH 2, OH, CH 3 * Grupos meta-dirigentes: NO 2, COOH, SO 3 H As rotas sintéticas I, II e III foram realizadas com o objetivo de sintetizar as substâncias X, Y e Z, respectivamente. 3

4 Após o isolamento adequado do meio reacional e de produtos secundários, os benzenos dissubstituídos X, Y e Z obtidos são, respectivamente, a) orto-cloronitrobenzeno, meta-diclorobenzeno e paranitrotolueno. b) meta-cloronitrobenzeno, orto-diclorobenzeno e paranitrotolueno. c) meta-cloronitrobenzeno, meta-diclorobenzeno e meta-nitrotolueno. d) para-cloronitrobenzeno, para-diclorobenzeno e ortonitrotolueno. e) orto-cloronitrobenzeno, orto-diclorobenzeno e paracloronitrobenzeno. 12. (Uece) Para transformar o cloreto de etanoíla em 2-metil-propanol-2 (álcool terciário) são necessárias três reações químicas, que são classificadas, respectivamente, como de: a) adição, substituição, eliminação b) substituição, adição, eliminação c) substituição, adição, substituição d) substituição, eliminação, substituição 13. (Ueg) As reações químicas, geralmente, envolvem a formação de vários intermediários químicos. A compreensão da estrutura dessas espécies químicas leva-nos a entender as reações químicas nas quais esses intermediários se fazem presentes. Considerando estrutura do intermediário carbocátion dado, julgue as afirmações a seguir. I. Todos os átomos de carbono estão com o octeto completo. II. É um exemplo de nucleófilo. III. Pode reagir com a água. Marque a alternativa CORRETA: a) Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. b) Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. c) Apenas as afirmações I e III são verdadeiras. d) Apenas a afirmação III é verdadeira. e) Todas as afirmações são verdadeiras. 14. (Ufc) Analise as estruturas dos antioxidantes BHA e BHT a seguir. 4

5 Acerca dessas duas moléculas, é correto afirmar que: a) sofrem reação de adição eletrofílica. b) possuem carbonos sp 3 secundários. c) são álcoois alifáticos cíclicos. d) apresentam o grupo sec-butila. e) são fenóis substituídos em orto e para. 15. (Ufes) Considere as equações: A alternativa que explica de modo INCORRETO as reações é: a) a equação I representa uma reação de eliminação. b) a equação II representa uma reação de adição eletrofílica. c) a equação III representa a redução de uma nitrila para formar uma amina primária. d) a equação IV representa a clivagem oxidativa do buteno-2 para formar o ácido etanóico. e) a equação V representa uma reação de substituição. 16. (Uff) O grupo amino ( NH 2 ), ligado ao anel benzênico, nas reações de substituição eletrofílica aromática é um orientador: a) apenas orto b) meta e para c) apenas meta d) orto e meta e) orto e para 17. (Ufrn) O sal (cloreto de sódio) e o petróleo (hidrocarbonetos) estão entre as principais matérias-primas potiguares. O gás natural, obtido em quantidade nos poços petrolíferos, consiste numa mistura de hidrocarbonetos leves, sendo metano (CH 4 ) e etano (C 2 H 6 ) seus principais componentes. Por outro lado, a eletrólise da solução de cloreto de sódio (NaCl) produz soda cáustica (NaOH) e cloro gasoso (Cl 2 ). Diante da disponibilidade dessas substâncias, um grupo de estudantes da UFRN projetou um processo para obtenção de álcoois leves (metanol e etanol), de importância econômica, a partir de sal e gás natural, de acordo com as reações abaixo: 1 a. etapa: R H + Cl 2 R Cl + HCl 2 a. etapa: R Cl + NaOH R OH + NaCl (para R = CH 3 ou C 2 H 5 ) A respeito do mecanismo de cada etapa da reação, pode-se dizer que ocorre, respectivamente, a) cisão homolítica e substituição nucleofílica. b) cisão homolítica e substituição eletrofílica. c) cisão heterolítica e substituição nucleofílica. d) cisão heterolítica e substituição eletrofílica. 5

6 18. (Ufsm) Diabinese é um dos compostos utilizados por pacientes diabéticos, pois reduz o nível de açúcar no sangue. A matéria-prima para sua obtenção é o ácido p-cloro sulfônico, mostrado na figura anterior, o qual pode ser obtido pela reação de a) sulfonação do cloro benzeno, pois o cloro é ativante. b) sulfonação do cloro benzeno, pois o cloro orienta orto/para. c) cloração do ácido benzeno sulfônico, pois o SO 3 é ativante. d) cloração do ácido benzeno sulfônico, pois o SO 3 orienta orto/para. e) cloração do ácido benzeno sulfônico, pois o cloro orienta orto/para. 19. (Ufsm) Na reação de substituição a espécie química destacada (A) é um(a) a) base de Lewis. b) eletrófilo. c) nucleófilo. d) carboânion. e) radical livre. 20. (Unirio) A formação do brometo de etila pode ser representada pelo mecanismo indicado pelas equações I, II e III. 6

7 Em relação a esse mecanismo, assinale a opção que apresenta corretamente as operações representadas pelas equações. a) I corresponde a uma cisão heterolítica e II, a uma adição nucleofílica. b) I corresponde a uma cisão homolítica e III, a uma adição eletrofílica. c) II corresponde a uma adição eletrofílica e III, a uma adição nucleofílica. d) I corresponde a uma cisão homolítica e II, a uma por radical livre. e) II corresponde a uma adição nucleofílica e III, a uma adição por radical livre. 21. (Unirio) Durante o cozimento da carne, a gordura nela existente produz som ("chiadeira") e aroma peculiares. O glicerol presente na gordura decompõe-se em acroleína (líquido incolor e de forte odor) e água, segundo a reação: O tipo da reação acima apresentada é: a) eliminação de aldeídos. b) eliminação de álcoois. c) substituição de álcoois. d) substituição de ácidos. e) adição de aldeídos 22. (Unirio) O tetracloreto de carbono é um dos solventes orgânicos mais utilizados para lavagem de roupa "a seco". O tipo de cisão envolvida e os produtos formados na síntese do tetracloreto de carbono a partir de metano e cloro, em presença de luz ultravioleta, são, respectivamente: a) homolítica / HCl e CCl 4 b) homolítica / H 2, HCl e CCl 4 c) heterolítica / H 2 e CCl 4 d) heterolítica / CH 2 Cl 2 e HCl e) heterolítica / CH 3 Cl e HCl 23. (Ufrn) Um dos primeiros polímeros sintéticos foi a baquelite, surgida durante a Primeira Guerra Mundial. Ainda hoje, esse material plástico é usado na fabricação de isolantes elétricos, cabos de ferramentas e de panelas e revestimento de pastilhas de freio. A baquelite pode ser obtida pela reação entre fenol e formol: A polimerização, representada acima, pode ser classificada como reação de a) condensação, com fenol nucleófilo. b) condensação, com formol nucleófilo. c) adição, com formol eletrófilo. d) adição, com fenol eletrófilo. 7

8 24. (Ufpe) Identifique cada afirmativa como verdadeira ou falsa: ( ) As aminas primárias alifáticas são mais básicas que as aromáticas. ( ) Os fenóis são mais ácidos do que os álcoois. ( ) O álcool etílico tem ponto de ebulição mais elevado que o éter dimetílico. ( ) A reação característica dos alcenos é de eliminação. ( ) O ácido cloroacético apresenta menor acidez que o ácido acético. 25. (Mackenzie) Por cisão ou quebra homolítica da ligação covalente, formam-se radicais livres a respeito dos quais é INCORRETO afirmar que: a) são espécies químicas que apresentam pelo menos um elétron livre (não pareado) na camada de valência. b) são eletronicamente instáveis. c) são muito instáveis e, portanto, pouco reativos. d) apresentam carga elétrica nula. e) são altamente reativos, por apresentarem camada de valência incompleta. 26. (Unirio) A camada de ozônio é formada na estratosfera por ação da radiação solar - que contém raios ultravioleta - sobre as moléculas de oxigênio, através da seguinte seqüência de reações: Diante do exposto, podemos afirmar que na etapa: a) I ocorre uma cisão heterolítica. b) I ocorre uma cisão homolítica, com formação de espécies O o. c) I formam-se espécies O + que reagem com O 2 na etapa II. d) II ocorre uma cisão homolítica. e) II estão presentes espécies O -, formadas na etapa I. 27. (Ufrn) Os ácidos são temidos por sua capacidade de causar graves queimaduras. Contudo, nem todos apresentam tal comportamento. O ácido bórico (H 3 BO 3 ), por exemplo, é usado na formulação de soluções antissépticas, pomadas etc. Na realidade, ele não atua doando prótons pelo rompimento da ligação entre o oxigênio e hidrogênio (O H). Sua acidez, em solução aquosa, pode ser explicada pelas seguintes reações: B(OH) 3 + H 2 O B(OH) 3 (H 2 O) B(OH) 3 (H 2 O) + H 2 O B(OH) H 3 O + Baseado nas equações acima, pode-se afirmar que o H 3 BO 3 é ácido de a) Lewis, em que o átomo de boro atua como nucleófilo. b) Lewis, em que o átomo de boro atua como eletrófilo. c) Arrhenius, em que o átomo de boro atua como eletrófilo. d) Arrhenius, em que o átomo de boro atua como nucleófilo. 28. (Ufrn) O professor Reginaldo falava sobre tipos de reações orgânicas quando introduziu as definições de reagentes nucleófilos e eletrófilos. Daniel, aluno sempre atento, perguntou qual a relação entre esses conceitos e uma das teorias ácido-base. O professor, elogiando a percepção do estudante, respondeu que as substâncias eletrofílicas e nucleofílicas podem ser consideradas, respectivamente, como ácidos e bases de a) Brönsted. b) Arrhenius. c) Lewis. d) Lowry. 8

9 29. (Ueg) Nas reações de substituição aromática eletrofílica, o grupo ligado ao anel aromático influencia diretamente a posição em que o eletrófilo se ligará no anel. A reação de nitração do fenol é um exemplo dessa reação e leva à formação preferencial dos isômeros A e B. Considerando essa reação, responda aos itens a seguir: a) Classifique o grupo hidroxila como um grupo ativador ou desativador do anel aromático em reações de substituição eletrofílica. b) Considerando a monossubstituição do anel aromático, forneça a estrutura dos isômeros A e B. 30. (Ufc) Os produtos (A), (B), (C) e (D) das reações mostradas a seguir têm as mais variadas aplicações. O etileno (A) é utilizado na obtenção de plásticos, o nitrobenzeno (B) é usado na preparação da anilina, o cloreto de etila (C) é largamente utilizado como solvente e anestésico tópico, e o álcool isopropílico (D) é usado na composição de anticongelantes. a) Classifique as reações dadas, considerando as categorias: adição, substituição ou eliminação. b) Dê os nomes dos reagentes orgânicos, presentes nas reações citadas, que originaram os produtos (A), (B), (C) e (D). 31. (Ufc) 9

10 Tendo-se em vista as reações indicadas, pede-se: a) informar todos os reagentes necessários para cada diferente tipo de reação. b) considerando apenas os efeitos de orientação (orto/meta/para dirigentes) de grupos presentes no anel benzênico, indique com justificativa, qual seqüência reacional (1 ou 2) possibilita obter o ácido 4-metoxi-3- nitrobenzóico com melhor rendimento. Respostas 29. a) O grupo hidroxila é um radical orto-para dirigente ativador do anel aromático. b) As estruturas são: 30. a) I- Eliminação; II- Substituição; III- Substituição; IV- Adição. b) I- Etanol; II- Benzeno; III- Etano; IV- Propanona. 10

11 31. a) As diferentes reações envolvidas nas duas seqüências reacionais são: alquilação, nitração e oxidação; na alquilação: H 3 CCl e AlCl 3 (existem outros catalisadores possíveis); na nitração: HNO 3 e H 2 SO 4 ; na oxidação: KmnO 4 /H + ou K 2 Cr 2 O 7 /H +. b) seqüência reacional 2; justificativa: o produto b resultante da alquilação é comum às duas seqüências reacionais. Na seqüência 1, a nitração de b leva a formação de dois isômeros (aproximadamente 50 %), pois ambos os grupos presentes são orto orientadores. Como um deles é indesejado, a porcentagem do produto final (d) será diminuída. Na seqüência 2, a oxidação de b precedendo a nitração, leva a e onde ambos os grupos ( CO 2 H e OMe) orientam para a mesma posição (meta a CO 2 H e orto a OMe) dando um só produto (d), portanto, com maior rendimento relativamente à seqüência reacional 1. 11