Professora Sonia. Sumário

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1 Sumário Reações orgânicas Adição... Reações orgânicas Substituição... Reações orgânicas Adição, substituição e eliminação... Reações orgânicas Oxidação (ozonólise, oxidação branda e enérgica)... Reações orgânicas Esterificação, saponificação e outras... Bioquímica... Polímeros... Química descritiva... Página 2 Página 13 Página 20 Página 30 Página 36 Página 49 Página 66 Página

2 Exercícios sobre reações orgânicas: mecanismo da adição Enunciado dos exercícios de 01 a 24: Dê as equações químicas globais das reações orgânicas listadas a seguir. 01. H 2C=CH 2 + Cl H 2C=CH 2 + Br H 2C=CH 2 + HCl 04. H 2C=CH 2 + HBr 05. H 2C=CH 2 + HCN 06. H 2C=CH 2 + HOH 07. H 2C=CH 2 + HClO 08. H 2C=CH 2 + H 2SO H 2C=CH CH 3 + HCl 10. H 2C=CH CH 3 + HBr 11. H 2C=CH CH 3 + HCN 12. H 2C=CH CH 3 + HOH 13. H 2C=CH CH 3 + HClO 14. H 2C=CH CH 3 + H 2SO H 2C=CH CH 3 + HCl 16. H 2C=CH CH 3 + HBr 17. H 2C=CH CH 3 + HCN 18. H 2C=CH CH 3 + HOH 19. H 2C=CH CH 3 + HClO 20. H 2C=CH CH 3 + H 2SO 4 Peróxido Peróxido Peróxido Peróxido Peróxido Peróxido 2

3 25. Equacione a reação de hidrogenação enérgica (adição de H 2) do benzeno a 200 o C catalisada com níquel. Enunciado dos exercícios de 26 a 38: Dê as equações químicas globais das reações orgânicas de redução (ou hidrogenação) listadas a seguir. 26. H 3C COH + H H 3C CH 2 COH + H H 2C=CH COH + 2H H 3C CO CH 3 + H C 4H 8 (ciclo-butano) + H H 3C C N + 2H H C CH NH H H 3C NO 2 + 3H H 3C CH 2 CH 2 NO 2 + 3H (Unesp) Sabendo-se que os aldeídos são reduzidos a álcoois primários e as cetonas a álcoois secundários, escreva as fórmulas estruturais e os nomes dos compostos utilizados na preparação de 1-butanol e 2-butanol por processos de redução. 3

4 40. (Fuvest) Considere o esquema simplificado de produção da anilina a partir do benzeno. Nesse esquema, A, B, e X correspondem, respectivamente, a: a) HNO 2, H 2 e redução. b) HNO 3, H 2 e redução. c) HNO 3, H 2 e oxidação. d) NO 2, H 2O e hidrólise. e) HNO 2, H 2O e hidrólise. 41. (Unirio) O etino, sob o ponto de vista industrial, constitui uma das mais importantes matérias-primas. A partir dele pode-se obter o cloro-eteno ou cloreto de vinila, precursor para a fabricação de canos e tubulações de plástico, cortinas para box, couro artificial, etc. A preparação do cloro-eteno a partir do etino e do ácido clorídrico é uma reação de: a) adição. b) eliminação. c) oxidação. d) sulfonação. e) saponificação. 42. (Unirio) As margarinas são gorduras vegetais resultantes da hidrogenação parcial de óleos vegetais insaturados, em presença de níquel como catalisador. O processo citado pode ser classificado como uma reação de: a) adição. b) eliminação. c) oxidação. d) esterificação. e) craqueamento. 43. (Puc-Rio) O benzeno, produto altamente tóxico, pode ser transformado em outro composto menos tóxico que é o ciclohexano, através da reação de: a) oxidação. b) hidrogenação. c) nitração. d) sulfonação. e) polimerização. 44. (Fuvest) Cicloalcanos sofrem reação de bromação conforme mostrado a seguir: 4

5 a) Considerando os produtos formados em I, II e III, o que se pode afirmar a respeito da estabilidade relativa dos anéis com três, quatro e cinco átomos de carbono? Justifique. b) Dê o nome de um dos compostos orgânicos formados nessas reações. 45. (Fuvest) O cianeto de vinila pode ser produzido como mostrado adiante. Analogamente, o ácido acético pode se adicionar ao acetileno, produzindo um composto insaturado. A polimerização deste último produz o polímero poli (acetato de vinila). a) Escreva a fórmula estrutural do produto de adição do ácido acético ao acetileno. b) Dê a fórmula estrutural da unidade que se repete na cadeia do poli (acetato de vinila). 46. (Fuvest) O composto A, B e C são alcenos em que os átomos ou grupos de átomos estão ligados aos carbonos 1 e 2, conforme indicado na tabela a seguir. a) A, B e C apresentam isomeria cis-trans? Explique através de fórmulas estruturais. b) A reação do composto B com HBr leva à formação de isômeros? Justifique. 47. (Fuvest) A adição de HBr a um alceno pode conduzir a produtos diferentes caso, nessa reação, seja empregado o alceno puro ou o alceno misturado a uma pequena quantidade de peróxido. a) O 1-metilciclopenteno reage com HBr de forma análoga. Escreva, empregando fórmulas estruturais as equações que representam a adição de HBr a esse composto na presença e na ausência de peróxido. b) Dê as fórmulas estruturais dos metilciclopentenos isoméricos (isômeros de posição). c) Indique o metilciclopenteno do item b que forma, ao reagir com HBr, quer na presença, quer na ausência de peróxido, uma mistura de metilciclopentanos monobromados que são isômeros de posição. Justifique. 5

6 48. (Fuvest) Uma reação química importante, que deu a seus descobridores (O. Diels e K. Alder) o prêmio Nobel (1950), consiste na formação de um composto cíclico, a partir de um composto com duplas ligações alternadas entre átomos de carbono (dieno) e outro, com pelo menos uma dupla ligação, entre átomos de carbono, chamado de dienófilo. Um exemplo dessa transformação está na figura 1. Compostos com duplas ligações entre átomos de carbono podem reagir com HBr, sob condições adequadas, como indicado na figura 2. Considere os compostos I e II, presentes no óleo de lavanda, veja na figura 3. a) O composto III reage com um dienófilo, produzindo os compostos I e II. Mostre a fórmula estrutural desse dienófilo e nela indique, com setas, os átomos de carbono que formaram ligações com os átomos de carbono do dieno, originando o anel. b) Mostre a fórmula estrutural do composto formado, se 1 mol do composto II reagir com 2 mols de HBr, de maneira análoga à indicada para a adição de HBr ao 2-metilpropeno, completando a equação química da figura 4. c) Na fórmula estrutural do composto II, (figura 5), assinale, com uma seta, o átomo de carbono que, no produto da reação do item b, será assimétrico. Justifique. 49. (Fuvest) Os compostos representados a seguir podem ser obtidos por reações de adição de substâncias adequadas ao a) metano. b) eteno. c) etino. d) propeno. e) 2-butino. 6

7 50. (Fuvest) O esquema a seguir representa uma transformação química que ocorre na superfície de um catalisador. Uma transformação química análoga é utilizada industrialmente para a obtenção de a) polietileno a partir de etileno. b) celulose a partir de glicose. c) peróxido de hidrogênio a partir de água. d) margarina a partir de óleo vegetal. e) naftaleno a partir de benzeno. 51. (Fuvest) "Durante muitos anos, a gordura saturada foi considerada a grande vilã das doenças cardiovasculares. Agora, o olhar vigilante de médicos e nutricionistas volta-se contra a prima dela, cujos efeitos são ainda piores: a gordura trans." Veja, 2003 Uma das fontes mais comuns da margarina é o óleo de soja, que contém triglicerídeos, ésteres do glicerol com ácidos graxos. Alguns desses ácidos graxos são: Durante a hidrogenação catalítica, que transforma o óleo de soja em margarina, ligações duplas tornam-se ligações simples. A porcentagem dos ácidos graxos A, B, C e D, que compõem os triglicerídeos, varia com o tempo de hidrogenação. O gráfico anterior mostra este fato. 7

8 Considere as afirmações: I. O óleo de soja original é mais rico em cadeias mono-insaturadas trans do que em cis. II. A partir de cerca de 30 minutos de hidrogenação, cadeias mono-insaturadas trans são formadas mais rapidamente que cadeias totalmente saturadas. III. Nesse processo de produção de margarina, aumenta a porcentagem de compostos que, atualmente, são considerados pelos nutricionistas como nocivos à saúde. É correto apenas o que se afirma em a) I b) II c) III d) I e II e) II e III Respostas 8

9 9

10 39. Observe a figura a seguir: H 3 C CH 2 CH 2 C Butanal O H H 3 C CH 2 C CH 3 O Butanona 40. Alternativa B. 41. Alternativa A. 42. Alternativa A. 43. Alternativa B. 44. a) Estabilidade: ciclopentano > ciclobutano > ciclopropano. b) I 1,3 dibromopropano. II 1,4 - dibromobutano, bromociclobutano. III bromociclopentano. 45. Observe a figura a seguir: 10

11 46. Teremos: Sim. O carbono assimétrico assinalado mostra a formação de dois isômeros ópticos (1 dextrógiro e 1 levógiro). 47. Observe as fórmulas estruturais a seguir: c) O metilciclopenteno que, ao reagir com HBr, quer na presença, quer na ausência de peróxido, forma uma mistura de metilciclopentanos monobromados isômeros de posição é o 3- metilciclopenteno. Esse fato pode ser justificado pela equação 3. A reação na presença de peróxido produzirá os mesmos isômeros de posição, porque os carbonos da dupla, onde ocorre a adição, são igualmente hidrogenados. 48. a) Fórmula estrutural do dienófilo: O HC C CH 3 CH

12 b) Teremos: H 3 C C CH HC C H 3 C CH 2 CH 2 c) Teremos: H 3 C C CH HC C H 3 C CH 2 CH 2 II CH 2 CH 2 CH CH 2 C O CH 2 CH 2 CH CH 2 C O Professora Sonia H 3 C H 2 C CH Br 3 + 2HBr C CH 2 C H 3 C Br CH 2 CH 2 H 3 C CH 3 + 2HBr C CH 2 Br H 2 C C H 3 C Br CH 2 CH 2 * CH 2 CH 2 CH CH 3 CH 2 C O CH 2 CH 2 CH CH 3 CH 2 C O O carbono assinalado sofrerá adição e passará a ser assimétrico, pois estará ligado a quatro ligantes diferentes entre si. 49. Alternativa C. 50. Alternativa D. 51. Alternativa E. 12

13 Exercícios sobre reações orgânicas: mecanismo da substituição Enunciado dos exercícios de 01 a 07: Dê as equações químicas globais das reações de substituição listadas a seguir. 01. H 3C CH 3 + Cl H 3C CH 3 + 2Cl H 3C CH 3 + HNO H 3C CH 3 + H 2SO H 3C CH 2 CH 3 + Cl H 3C CH 2 CH 3 + HNO H 3C CH 2 CH 3 + H 2SO (Unesp) Substitui-se no n-pentano um átomo de hidrogênio por um átomo de cloro. a) Escrever as fórmulas estruturais dos compostos possíveis de serem formados nessa substituição. b) Qual tipo de isomeria ocorre? 09. Dê a equação da monocloração do tolueno a frio, na ausência de luz (a frio) e utilizando FeCl Dê a equação da monocloração do tolueno na presença de luz ultravioleta. 11. Dê a equação da tricloração do benzeno na presença de luz ultravioleta intensa. 12. Dê a equação da trinitração do tolueno e indique o nome do principal produto formado. 13. Dê a equação da orto-monossulfonação do tolueno. 14. Dê a equação da sulfonação do nitro-benzeno. 15. Dê a equação da dicloração do nitro-benzeno. 16. Dê a equação da cloração da fenilamina. 17. Dê a equação global que representa a reação entre cloro-benzeno, sódio metálico e cloro metano (conhecida como síntese de Fitting-Wurtz). Dê o nome do principal produto formado. 18. (Ufc) As reações orgânicas relacionadas a seguir possibilitam a preparação de compostos de interesse comercial, por exemplo, os protetores solares (a), e a preparação de matéria prima (b, c) para a fabricação de inseticidas, corantes, pigmentos e anti-sépticos. 13

14 Analise as seguintes afirmativas, relacionadas com as reações X, Y e Z: I. X é uma reação de substituição, caracterizada como alquilação de Friedel-Crafts. II. Y é uma reação de adição, caracterizada como halogenação. III. Z é uma reação de substituição, caracterizada como halogenação. Com base nas informações acima, assinale a alternativa correta. a) I e II são verdadeiras. b) I e III são verdadeiras. c) Somente II é verdadeira. d) II e III são verdadeiras. e) Somente III é verdadeira. 19. (Fuvest) Quando se efetua a reação de nitração do bromobenzeno, são produzidos três compostos isoméricos mononitrados: Efetuando-se a nitração do para-dibromobenzeno, em reação análoga, o número de compostos MONONITRADOS sintetizados é igual a a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) (Puc-rio) A cloração é um dos processos de desinfecção de águas de abastecimento doméstico. Atualmente, este tipo de tratamento vem sendo questionado em função da possibilidade de formação de compostos organoclorados, que são substâncias tóxicas. Para um despejo industrial que contém traços de benzeno, que composto pode ser formado a partir de uma reação de substituição com cloro, Cl 2: 21. (Uff) O tolueno é muito usado na indústria tanto como solvente quanto como intermediário químico na fabricação de explosivos. Identifique o composto formado, preferencialmente, pela trinitração do tolueno, considerando as regras usuais de substituição eletrofílica aromática. 14

15 22. (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. 23. (Fuvest) O 2-bromobutano (líquido) reage com hidróxido de potássio (em solução de água e álcool) formando o 2-buteno (gasoso) e, em menor proporção, o 1-buteno (gasoso): C 4H 9Br + KOH C 4H 8 + KBr + H 2O Numa experiência, 1,37 g de 2-bromobutano e excesso de KOH foram aquecidos a 80 C. A cada 50 segundos o volume da mistura de butenos foi determinado, nas condições ambientes, obtendose o gráfico a seguir. a) Com esses dados verifica-se que a conversão do 2-bromobutano na mistura 2-buteno e 1- buteno não foi de 100 %. Mostre isto com cálculos. b) Nas condições da experiência com o 2-bromobutano ocorreu também reação de substituição. Nesse caso, qual a fórmula estrutural do produto formado? c) Observando o gráfico anterior, o que se pode afirmar sobre a velocidade da reação quando se comparam seus valores médios ao redor de 100, 250 e 400 segundos? Justifique utilizando o gráfico. Dados: Volume molar de gás nas condições ambientes = 25 L/mol Massa molar do 2-bromobutano = 137 g/mol 24. (Fuvest) Uma indústria utiliza etileno e benzeno como matérias-primas e sintetiza estireno (fenileteno) como produto, segundo a rota esquematizada a seguir: a) Escreva as equações químicas que representam duas das transformações a seguir usando fórmulas estruturais. 15

16 b) No fluxograma adiante, qual a matéria-prima X mais provável da indústria A e qual pode ser o produto Y da indústria C? 25. (Fuvest) Em condições adequadas, etanol quando tratado com ácido clorídrico concentrado pode sofrer uma reação de substituição, enquanto que, quando tratado com ácido sulfúrico concentrado pode sofrer uma reação de desidratação intermolercular. Os produtos formados nessas duas reações são, respectivamente, a) cloreto de etila e éter dietílico. b) cloreto de etila e etileno. c) 2-cloroetanol o acetato de etila. d) 1,1-dicloroetano e éter dietílico. e) 1,1-dicloroetano e etileno. Respostas 08. a) Observe a figura a seguir. b) Isomeria plana de posição e isomeria espacial óptica. 16

17 09. A substituição ocorrerá no anel aromático de acordo com a dirigência orto-para. Observe: 10. A substituição ocorrerá na cadeia lateral. Observe: 11. Neste caso, na presença de luz ultravioleta intensa, rompem-se as ligações pi ( ) do anel do benzeno surgindo como produto o benzeno-hexa-clorado que é conhecido como BHC. Observe: 12. Teremos: 13. Teremos: 14. Teremos: 17

18 15. Teremos: 16. Teremos: 17. Teremos: 18. Alternativa E. 19. Alternativa A. 20. Alternativa D. 21. Alternativa D. 22. Alternativa B. 23. Teremos: a) Considerando 100 % de rendimento: C H Br + KOH C H + KBr + H O g 25L (1mol) 1,37 g V C 4 H 8 V C 4 H 8 0,25 l ou 250 ml 250 ml 100 % 105 ml p 42 % (rendimento em 2 buteno) p 100 % 42 % 58 % (rendimento em 1 buteno) b) O hidrogênio substituído pertence ao carbono menos hidrogenado, ou seja, ao segundo carbono da cadeia. H 3 C CH CH 2 CH 3 Br + KOH KBr + H 3 C CH CH 2 CH 3 OH H 3 C CH CH 2 CH 3 OH Butan-2-ol 18

19 c) Teremos: Variação de volume velocidade Variação de tempo v v (55 28) ml 0,54 ml/s (100 50) s (95 55) ml 0,27 ml/s ( ) s ( ) ml v400 0,00 ml /s ( ) s A curva fica paralela ao eixo do tempo, o sistema entrou em equilíbrio. 24. a) Observe as equações e as fórmulas na figura a seguir: b) X = acetileno, Y = poliestireno. 25. Alternativa A. 19

20 Exercícios sobre reações orgânicas de 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 2Br 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 7H 8O b) C 7H 9O c) C 6H 7O d) C 6H 8O e) C 6H 9O 04. (Ufsm) Observe a seguinte equação: 20

21 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. 07. (Fei) Quanto ao mecanismo a reação representada pela equação a seguir pode ser classificada: CH 3Cl + OH - CH 3OH + Cl - a) substituição por radicais livres b) substituição nucleófila S n2 c) adição nucleófila d) adição eletrófila e) eliminação 21

22 08. (Fei) A equação CH 3CH 2Br + OH - CH 3CH 2OH + 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 3H As rotas sintéticas I, II e III foram realizadas com o objetivo de sintetizar as substâncias X, Y e Z, respectivamente. Após o isolamento adequado do meio reacional e de produtos secundários, os benzenos dissubstituídos X, Y e Z obtidos são, respectivamente, 22

23 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. 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. 23

24 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 matériasprimas potiguares. O gás natural, obtido em quantidade nos poços petrolíferos, consiste numa mistura de hidrocarbonetos leves, sendo metano (CH 4) e etano (C 2H 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 2H 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. 18. (Ufsm) 24

25 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. 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: 25

26 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 2Cl 2 e HCl e) heterolítica / CH 3Cl 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. 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: 26

27 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 3BO 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 2O B(OH) 3(H 2O) B(OH) 3(H 2O) + H 2O B(OH) H 3O + Baseado nas equações acima, pode-se afirmar que o H 3BO 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. 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. 27

28 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) 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 12. Alternativa C Teremos: 28

29 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. 31. a) As diferentes reações envolvidas nas duas seqüências reacionais são: alquilação, nitração e oxidação; na alquilação: H 3CCl e AlCl 3 (existem outros catalisadores possíveis); na nitração: HNO 3 e H 2SO 4; na oxidação: KmnO 4/H + ou K 2Cr 2O 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 2H e OMe) orientam para a mesma posição (meta a CO 2H e orto a OMe) dando um só produto (d), portanto, com maior rendimento relativamente à seqüência reacional

30 Exercícios sobre reações orgânicas de oxidação: ozonólise, oxidação branda e energética Enunciado dos exercícios de 01 a 04: Dê as equações orgânicas que representam a ozonólise em presença de água dos seguintes compostos. 01. Eteno (H 2C=CH 2). 02. Propeno (H 2C=CH CH 3). 03. Buteno (H 3C CH=CH CH 3) metil-buteno (H 3C C(CH 3)=CH CH 3). Enunciado dos exercícios de 05 a 08: Dê as equações orgânicas que representam as reações de oxidação branda dos seguintes alcenos com permanganato de potássio (KMnO 4) em meio básico ou neutro. 05. Eteno (H 2C=CH 2). 06. Propeno (H 2C=CH CH 3). 07. Buteno (H 3C CH=CH CH 3) metil-buteno (H 3C C(CH 3)=CH CH 3). 09. Utilize os seus conhecimentos e sugira um método de diferenciação entre o ciclopentano e o pent-2-eno (ou 2-penteno) de mesma fórmula molecular (isômeros). Enunciado dos exercícios de 10 a 13: Dê as equações orgânicas que representam as reações de oxidação energética (ou enérgica) de alcenos com permanganato de potássio (KMnO 4) em meio ácido: 10. Eteno (H 2C=CH 2). 11. Propeno (H 2C=CH CH 3). 12. Buteno (H 3C CH=CH CH 3) metil-buteno (H 3C C(CH 3)=CH CH 3). 14. Utilize os seus conhecimentos e sugira um método de diferenciação entre o etanal (ou aldeído acético) e o ácido etanóico (ou acético) em condições reacionais padrão. 15. Dê a equação que representa a reação de oxidação enérgica em presença de KMnO 4 ou K 2Cr 2O 7 em meio ácido do Metil-benzeno (ou tolueno). 16. Dê a equação que representa a reação de oxidação enérgica em presença de KMnO 4 ou K 2Cr 2O 7 em meio ácido do Etil-benzeno. 17. (Pucsp) A ozonólise é uma reação de oxidação de alcenos, em que o agente oxidante é o gás ozônio. Essa reação ocorre na presença de água e zinco metálico, como indica o exemplo: 30

31 Considere a ozonólise em presença de zinco e água, do dieno representado na figura 1. Assinale a alternativa que apresenta os compostos orgânicos formados durante essa reação. a) Metilpropanal, metanal, propanona e etanal. b) Metilpropanona, metano e 2,4-pentanodiona. c) Metilpropanol, metanol e ácido 2,4-pentanodióico. d) Metilpropanal, ácido metanóico e 2,4-pentanodiol. e) Metilpropanal, metanal e 2,4-pentanodiona. 18. (Pucmg) A ozonólise do composto metil-2-buteno, seguida de hidrólise, em presença de zinco metálico, produz: a) propanal e etanal. b) metanal e etanal. c) etanal e propanona. d) propanal e propanona. 19. (Pucpr) A reação de ozonólise dos alcenos produzirá como produto moléculas de: a) álcoois ou ácidos carboxílicos. b) diálcoois ou ácidos carboxílicos. c) álcoois ou fenóis. d) cetonas ou aldeídos. e) cetonas ou ácidos carboxílicos. 20. (Uepg) Sobre o propeno, assinale o que for correto. 01) Sofre ozonólise, produzindo metanal e etanal. 02) Quando submetido à hidrogenação catalítica, forma um composto que não admite isômeros. 04) Descora a solução de bromo em tetracloreto de carbono. 08) Sua hidratação em meio ácido produz 1-propanol. 16) Pode ser obtido a partir do tratamento de 2-bromo-propano, a quente, com solução alcoólica concentrada de KOH. 21. (Ufes) A reação de adição de O 3 a alquenos, seguida de hidrólise, é denominada ozonólise. No passado, essa reação foi empregada como uma forma de se determinar a estrutura de um alqueno a partir da análise dos produtos formados. Quantos compostos diferentes a ozonólise do hidrocarboneto a seguir vai produzir? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) (Uff) Sabe-se que um orgânico pode ser obtido a partir da reação de ozonólise do 2-buteno. Tal composto, quando polimerizado em meio ácido, origina dois produtos: paraldeído e metaldeído. O primeiro é usado, ocasionalmente, como agente sonífero e, o segundo, no combate aos caramujos na agricultura. O composto a que se faz referência é: a) metanal b) etanal c) éter etílico d) éter metiletílico e) metanol 31

32 23. (Pucpr) As reações de oxidação são de suma importância em química orgânica, pois, por meio delas, pode-se obter outros compostos orgânicos de grande aplicação industrial, como diálcoois, ácidos, cetonas, etc. Assim, a oxidação enérgica do 1-butino, produz: a) ácido pirúvico. b) ácido propanóico somente. c) 2 mol de ácido acético. d) ácido propanóico, gás carbônico e água. e) 2-butanona. 23. (Puc-rio) A reação de oxidação exaustiva ou oxidação enérgica dos alcenos, com quebra da ligação dupla, ocorre na presença dos oxidantes: a) MnO 4 -/ solução básica. b) O 2(g) c) O 3/H 2O/Zn d) K 2Cr 2O 7/H 2SO 4 e) O 3/H 2O 24. (Unirio) Um hidrocarboneto A insaturado e ramificado, por reação de ozonólise, produz compostos B e C. O composto C, inicialmente tratado pelo Composto de Grignard, produz o composto intermediário D, que, por hidrólise produz E. O composto E, em presença de KMnO 4 ou K 2Cr 2O 7, não é oxidado e, por conseguinte, a reação não se realiza. Com base nessas informações, podemos afirmar que o composto E é um: a) aldeído. b) éter. c) cetona. d) álcool. e) ácido carboxílico. 25. (Unirio) "Há 15 dias pega fogo a reserva florestal Sooretama, no Espírito Santo, onde fica a maior concentração de jacarandá do planeta. O ministro (...) foi informado do incêndio, mas não deu notícias animadoras." (JB, 26/09/98) O processo citado na notícia é uma: a) sulfonação. b) cloração. c) oxidação. d) esterificação. e) saponificação. 26. (Fuvest) Uma mistura aquosa de dicromato de potássio e ácido sulfúrico oxida os álcoois primários a aldeídos e os álcoois secundários a cetonas. Por outro lado, tanto os álcoois primários quanto os secundários, tratados apenas com ácido sulfúrico a quente, poderão formar alcenos. a) Escreva a fórmula estrutural do produto da oxidação do 1-butanol. b) Escreva as fórmulas estruturais dos possíveis alcenos formados pela desidratação do 2-butanol. 27. (Fuvest) A "química verde", isto é, a química das transformações que ocorrem com o mínimo de impacto ambiental, está baseada em alguns princípios: 1) utilização de matéria-prima renovável, 2) não geração de poluentes, 3) economia atômica, ou seja, processos realizados com a maior porcentagem de átomos dos reagentes incorporados ao produto desejado. Analise os três processos industriais de produção de anidrido maléico, representados pelas seguintes equações químicas: 32

33 a) Qual deles apresenta maior economia atômica? Justifique. b) Qual deles obedece pelo menos a dois princípios dentre os três citados? Justifique. c) Escreva a fórmula estrutural do ácido que, por desidratação, pode gerar o anidrido maléico. d) Escreva a fórmula estrutural do isômero geométrico do ácido do item c. 28. (Fuvest) Em solvente apropriado, hidrocarbonetos com ligação dupla reagem com Br 2, produzindo compostos bromados; tratados com ozônio (O 3) e, em seguida, com peróxido de hidrogênio (H 2O 2), produzem compostos oxidados. As equações químicas (figura 1) exemplificam essas transformações. Três frascos, rotulados X, Y e Z, contêm, cada um, apenas um dos compostos isoméricos (figura 2), não necessariamente na ordem em que estão apresentados: Seis amostras de mesma massa, duas de cada frasco, foram usadas nas seguintes experiências: - A três amostras, adicionou-se, gradativamente, solução de Br 2, até perdurar tênue coloração marrom. Os volumes, em ml, da solução de bromo adicionada foram: 42,0; 42,0 e 21,0, respectivamente, para as amostras dos frascos X, Y e Z. - As três amostras restantes foram tratadas com O 3 e, em seguida, com H 2O 2. Sentiu-se cheiro de vinagre apenas na amostra do frasco X. O conteúdo de cada frasco é: 33

34 29. (Fuvest) No ar das grandes cidades, são encontrados hidrocarbonetos e aldeídos como poluentes. Estes provêm da utilização, pelos meios de transporte, respectivamente, de a) metanol e etanol. b) metanol e gasolina. c) etanol e óleo diesel. d) gasolina e etanol. e) gasolina e óleo diesel. Respostas 01. H 2C=CH 2 + O 3 + H 2O 02. H 2C=CH CH 3 + O 3 + H 2O 03. H 3C CH=CH CH 3 + O 3 + H 2O 04. H 3C C(CH 3)=CH CH 3+O 3+H 2O Zn 2 H 2C=O + H 2O 2 Zn H 3C CH=O + H 2C=O + H 2O 2 Zn 2 H 3C CH=O + H 2O 2 Zn H 3C C(CH 3)=O + H 3C CH=O + H 2O Como os ciclanos possuem a mesma fórmula molecular dos alcenos, neste caso (C 5H 10), podemos usar a oxidação branda para diferenciar estes isômeros, esta reação é conhecida como reação de Baeyer: 10. H 2C=CH 2 + 6[O] 2CO 2 + 2H 2O 11. H 2C=CH CH 3 + 5[O] CO 2 + H 2O + H 3C COOH 12. H 3C CH=CH CH 3 + 4[O] 2H 3C COOH 13. H 3C C(CH 3)=CH CH 3 + 3[O] H 3C C(CH 3)=O + H 3C COOH 34

35 14. Em condições reacionais padrão (não ocorre combustão) o etanal oxida se transformando em ácido etanóico. Já o ácido etanóico não se oxida. Uma maneira de diferenciar estas substância é provocar a oxidação: Ácido etanóico + [O] não oxida Etanal + [O] Ácido etanóico 15. Teremos: 16. Teremos: 17. E 18. C 19. D 20. Soma = B 22. B 23. D 24. D 25. C 26. Observe a figura: 27. a) O processo que apresenta maior porcentagem de átomos incorporados ao produto é o II: 28. B 29. D 35

36 Exercícios sobre reações orgânicas de esterificação, saponificação e outras 01. Equacione as seguintes reações de esterificação: 02. (Ufrs) Na reação de esterificação: os nomes dos compostos I, II e III são, respectivamente, a) ácido etanóico, propanal e metanoato de isopropila. b) etanal, propanol-1 e propanoato de etila. c) ácido etanóico, propanol-1, etanoato de n-propila. d) etanal, ácido propanóico, metanoato de n-propila. e) ácido metanóico, propanal e etanoato de n-propila. 03. (Fuvest) A heroína (B) pode ser obtida a partir da morfina (A) por reação de esterificação: Com relação a essa reação, considere as seguintes afirmações: I) É preservado a anel aromático. II) É preservada a função amina. III) Reagem tanto o grupo (-OH) alcoólico quanto o (-OH) fenólico. 36

37 Dessas afirmações a) apenas a I é correta. b) apenas a II é correta. c) apenas a III é correta. d) apenas a I e a II são corretas. e) a I, a II e a III são corretas. 04. (Fgv) Considere as seguintes equações: I. C 6H 12O 6 2 C 2H 5OH + 2 CO 2 II. C 2H 5OH + O 2 CH 3COOH + H 2O III. CH 3COOH + CH 3CH 2OH CH 3COOCH 2CH 3 + H 2O As equações I, II e III representam importantes reações orgânicas conhecidas, respectivamente, pelos nomes de a) fermentação, oxidação e esterificação. b) fermentação, combustão e hidrólise. c) condensação, combustão e hidrólise. d) combustão, fermentação e condensação. e) combustão, oxidação e esterificação. 05. (Fuvest) O uísque contém água, etanol e pequenas quantidades de outras substâncias, dentre as quais ácido acético e acetato de etila. Estas duas últimas substâncias teriam se formado, a partir do etanol, respectivamente, por reações de: a) oxidação e hidrólise. b) hidrólise e esterificação. c) esterificação e redução. d) redução e oxidação. e) oxidação e esterificação. 06. (Fuvest) A acetilcolina (neurotransmissor) é um composto que, em organismos vivos e pela ação de enzimas, é transformado e posteriormente regenerado: Na etapa 1, ocorre uma transesterificação. Nas etapas 2 e 3, ocorrem, respectivamente, a) desidratação e saponificação. b) desidratação e transesterificação. c) hidrólise e saponificação. d) hidratação e transesterificação. e) hidrólise e esterificação. 37

38 07. (Pucsp) A partir do etanol, podemos obter muitos compostos orgânicos, como, por exemplo, o eteno, o acetato de etila, o etanal e o etano. No esquema a seguir, os processos indicados por I, II, III e IV são, respectivamente, reações de a) oxidação, desidratação, redução e esterificação. b) oxidação, desidratação, oxidação e hidrólise. c) redução, hidratação, desidrogenação e esterificação. d) redução, oxidação, hidrogenação e hidrólise. e) desidrogenação, redução, oxidação e esterificação. 08. (Uel) Na seqüência de transformações a seguir estão representadas reações de a) combustão e hidrólise b) oxidação e esterificação c) hidratação e saponificação d) descarboxilação e hidratação e) oxidação e hidrogenação 09. (Ufal) Analise a reação representada a seguir. R-CH 2OH + R'COOH R'COOCH 2R + H 2O Dado: R e R'= radicais alquila Ela denomina-se reação de a) esterificação. b) saponificação. c) hidratação. d) hidrólise. e) redução. 10. (Ufc) A "aspirina tamponada" (estrutura II), medicamento mundialmente utilizado como analgésico, antitérmico, antiinflamatório e anti-reumático, pode ser obtida através da transformação química do ácido salicílico (estrutura I). 38

39 Assinale a alternativa que indica corretamente as reações químicas de transformação do ácido salicílico em "aspirina tamponada". a) hidratação e combustão; b) combustão e hidrólise; c) salificação e esterificação; d) hidrogenação e ozonólise; e) redução e descarboxilação. 11. (Ufpe) O ópio contém pelo menos 20 alcalóides naturais. Dentre eles, podemos destacar a morfina, que é um forte agente depressor (provoca sono e diminuição da dor) e a codeína, que também é um agente depressor, porém, dez vezes menos ativo. Segundo as estruturas descritas a seguir, a heroína, substância altamente tóxica, pode ser obtida através da reação de: a) esterificação da codeína. b) metilação da morfina. c) metilação da codeína. d) esterificação da morfina. e) substituição nucleofílica da morfina. 12. (Ufsm) A cadela, no cio, libera o composto (I), responsável pela atração do cachorro. A obtenção desse composto está indicada na equação As reações 1 e 2 são, respectivamente, a) substituição e hidrólise. b) adição e saponificação. c) oxidação e saponificação. d) oxidação e esterificação. e) redução e esterificação. 13. (Unirio) A glicerina é um composto alifático triidroxilado extremamente versátil, empregado como umectante em cosméticos e remédios e como lubrificante, dentre outros usos. O trinitrato de glicerina é o explosivo nitroglicerina, que, misturado com serragem, se transforma na dinamite. A síntese da nitroglicerina, a partir da glicerina e do ácido nítrico, é uma reação de: a) redução. b) oxidação. c) esterificação. d) fermentação. e) saponificação. 39

40 14. (Fuvest) O cheiro agradável das frutas deve-se, principalmente, à presença de ésteres. Esses ésteres podem ser sintetizados no laboratório, pela reação entre um álcool e um ácido carboxílico, gerando essências artificiais, utilizadas em sorvetes e bolos. Abaixo estão as fórmulas estruturais de alguns ésteres e a indicação de suas respectivas fontes. A essência, sintetizada a partir do ácido butanóico e do metanol, terá cheiro de a) banana b) kiwi. c) maçã. d) laranja. e) morango. 15. (Fuvest) O Ministério da Agricultura estabeleceu um novo padrão de qualidade e identidade da cachaça brasileira, definindo limites para determinadas substâncias formadas na sua fabricação. Algumas dessas substâncias são ésteres, aldeídos e ácidos carboxílicos voláteis, conforme o caderno "Agrícola" de 08 de junho de 2005, do jornal "O ESTADO DE S. PAULO". Nesse processo de fabricação, pode ter ocorrido a formação de I) ácido carboxílico pela oxidação de aldeído. II) éster pela reação de álcool com ácido carboxílico. III) aldeído pela oxidação de álcool. É correto o que se afirma em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 16. (Unesp) O adubo uréia, de fórmula O=C(NH 2) 2, é também matéria-prima para a síntese do ácido barbitúrico, do qual derivam vários sedativos. O ácido barbitúrico é formado pela reação de condensação entre uma molécula de uréia e uma molécula de ácido propanodióico, de modo a formar duas moléculas de água e um composto heterocíclico com anel de seis membros. Empregando fórmulas estruturais, escreva a equação balanceada de formação do ácido barbitúrico. 17. (Fuvest) Em determinadas condições ésteres sofrem reação de hidrólise formando ácido e álcool como é mostrado na figura adiante: 40

41 Hipoteticamente, tanto a ligação C O do grupo carboxila quanto a ligação C O do grupo O R' poderiam ser quebradas para dar origem aos produtos. Sabe-se no entanto, que uma delas é preferencialmente quebrada. a) Usando como exemplo a reação de hidrólise do benzoato de etila (C 6H 5COOC 2H 5), explique porque fazendo a reação com água marcada H 2O * (água com isótopo oxigênio 18) poder-se-ia identificar qual das duas ligações C O é quebrada. b) Os ésteres podem ser obtidos a partir da reação do anidrido do ácido com álcool apropriado. Para se obter o benzoato de etila, deve-se partir do anidrido acético ou do anidrido benzóico? Explique, dando a equação da reação correspondente. 18. (Fuvest) Considere a reação representada abaixo: Se, em outra reação, SEMELHANTE À PRIMEIRA, a mistura de ácido acético e metanol for substituída pelo ácido 4-hidroxibutanóico, os produtos da reação serão água e um a) ácido carboxílico insaturado com 4 átomos de carbono por molécula. b) éster cíclico com 4 átomos de carbono por molécula. c) álcool com 4 átomos de carbono por molécula. d) éster cíclico com 5 átomos de carbono por molécula. e) álcool com 3 átomos de carbono por molécula. 19. (Fuvest) 1/4 de xícara de bicarbonato de sódio 1/4 de xícara de óleo vegetal 1/4 de xícara de água Ao aquecer a mistura acima mantendo fervura branda, o óleo sofre uma: a) hidrólise ácida. b) hidrogenação catalítica. c) polimerização por condensação. d) polimerização por adição. e) saponificação. 20. (Fuvest) Na reação de saponificação CH 3COOCH 2CH 2CH 3 + NaOH X + Y, os produtos X e Y são: a) álcool etílico e propionato de sódio. b) ácido acético e propóxido de sódio. c) acetato de sódio e álcool propílico. d) etóxido de sódio e ácido propanóico. e) ácido acético e álcool propílico. 21. (Ufpe) Alguns produtos usados na limpeza de lentes de contato funcionam transformando em aminoácidos as proteínas depositadas sobre a superfície da lente. Esta é uma reação de a) Esterificação b) Desidratação c) Saponificação d) Condensação e) Hidrólise 22. (Ufmt) Na questão a seguir julgue os itens e escreva nos parênteses (V) se for verdadeiro ou (F) se for falso. A reação química fundamental na produção de sabão pode ser expressa como saponificação: 3NaOH + (C 17H 35COO) 3C 3H 5 3C 17H 35COONa + C 3H 5(OH)

42 O procedimento consiste em hidrolisar a gordura e, depois da separação da glicerina, em reagir os ácidos graxos com a solução de soda cáustica, (C 17H 35COO)C 3H 5 + 3H 2O 3C 17H 35COOH + C 3H 5(OH) 3. (C 17H 35COOH) + NaOH C 17H 35COONa + H 2O. De acordo com o exposto, julgue os itens. ( ) Na reação final ocorre uma neutralização de um ácido por uma base. ( ) O C 17H 35COONa é um sal sódico. ( ) Na reação de hidrólise (reação com água), ocorre a formação de um ácido e de uma base. ( ) O C 17H 35COOH e o NaOH exercem respectivamente as funções de ácido e base. 23. (Fuvest) Reações de fermentação, saponificação e polimerização dão origem respectivamente aos produtos: a) teflon, glicerol e etanol. b) teflon, etanol e glicerol. c) etanol, teflon e glicerol. d) etanol, glicerol e teflon. e) glicerol, teflon e etanol. 24. (Uerj) Um dos processos mais utilizados para obtenção de álcoois consiste na reação de compostos de Grignard com substâncias carboniladas, seguida de hidrólise. Observe a seqüência reacional a seguir, que exemplifica essa obtenção, onde R representa um radical alquila. a) Nomeie o composto de Grignard utilizado e apresente sua fórmula estrutural plana. b) Foram determinadas as porcentagens em massa dos elementos químicos da propanona e de seus isômeros, a fim de diferenciá-los. Explique por que esse procedimento não é considerado adequado e apresente a fórmula estrutural plana de um isômero da propanona que possua somente carbonos secundários. 25. (Fuvest) %EM MOLS DE ÁCIDO GRAXOS NA PORÇÃO ÁCIDA OBTIDO DA HIDRÓLISE DE ÓLEOS VEGETAIS Comparando-se quantidades iguais (em mols) das porções ácidas desses dois óleos, verifica-se que a porção ácida do óleo de milho tem, em relação à do óleo de soja, quantidade (em mols) de: ácidos ligações saturados duplas a) igual maior b) menor igual c) igual menor d) menor maior e) maior menor 42

43 26. (Fuvest) Do acarajé para a picape, o óleo de fritura em Ilhéus segue uma rota ecologicamente correta. [...] o óleo [...] passa pelo processo de transesterificação, quando triglicérides fazem uma troca com o ÁLCOOL. O resultado é o éster metílico de ácidos graxos, vulgo biodiesel. ("O Estado de S. Paulo", 10/08/2002) O álcool, destacado no texto acima, a fórmula do produto biodiesel (em que R é uma cadeia carbônica) e o outro produto da transesterificação, não mencionado no texto, são, respectivamente, a) metanol, ROC 2H 5 e etanol. b) etanol, RCOOC 2H 5 e metanol. c) etanol, ROCH 3 e metanol. d) metanol, RCOOCH 3 e 1,2,3-propanotriol. e) etanol, ROC 2H 5 e 1,2,3-propanotriol. 27. (Fuvest) O glicerol é um sub-produto do biodiesel, preparado pela transesterificação de óleos vegetais. Recentemente, foi desenvolvido um processo para aproveitar esse sub-produto: Tal processo pode ser considerado adequado ao desenvolvimento sustentável porque I. permite gerar metanol, que pode ser reciclado na produção de biodiesel. II. pode gerar gasolina a partir de uma fonte renovável, em substituição ao petróleo, não renovável. III. tem impacto social, pois gera gás de síntese, não tóxico, que alimenta fogões domésticos. É verdadeiro apenas o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. 28. (Ufmg) Os ésteres, assim como as cetonas, são responsáveis pelo sabor e fragrância de muitas frutas, flores e aromatizantes artificiais. O odor e o sabor do acetato de isopentila, cuja fórmula é mostrada na figura adiante, são semelhantes aos da banana. Quando esse composto orgânico reage com hidróxido de sódio, numa reação de saponificação, os compostos obtidos são: 43

44 29. (Unirio) A glicerina pode ser obtida a partir de fontes naturais, através da saponificação de triglicerídeos, ou, ainda por síntese industrial. a) Escreva a reação de hidrólise de tridodecanoato de glicerila. b) Considerando a seqüência de reações, responda às perguntas abaixo. b.1) Qual o reagente I? b.2) Qual o reagente II? b.3) Qual o produto III? 30. (Unesp) Álcoois reagem com ácidos carboxílicos para formar ésteres e água. Triglicerídeos (gorduras e óleos) sintéticos podem ser obtidos pela reação de glicerol (CH 2(OH)CH(OH)CH 2(OH)) com ácidos carboxílicos. a) Escreva a equação química, utilizando fórmulas estruturais, da reação de 1 mol de glicerol com 3 mols de ácido n-hexanóico. b) Quando submetido a hidrólise alcalina (saponificação), o triglicerídeo dissolve-se com regeneração do glicerol e formação de sal. Escreva a reação de hidrólise do éster, utilizando NaOH. Dê o nome do produto que se forma junto com o glicerol. 31. (Unirio) Um hidrocarboneto A insaturado e ramificado, por reação de ozonólise, produz compostos B e C. O composto C, inicialmente tratado pelo Composto de Grignard, produz o composto intermediário D, que, por hidrólise produz E. O composto E, em presença de KmnO 4 ou K 2Cr 2O 7, não é oxidado e, por conseguinte, a reação não se realiza. Com base nessas informações, podemos afirmar que o composto E é um: 44

45 a) aldeído. b) éter. c) cetona. d) álcool. e) ácido carboxílico. 32. (Ufes) A cetona C a seguir é um constituinte do óleo de lavanda, que lhe confere a sensação característica de "frescor". Pode-se preparar esse composto em duas etapas, envolvendo um reagente de Grignard: a) Dê as estruturas e os nomes dos compostos A e B, de acordo com a nomenclatura IUPAC. b) Classifique a transformação do composto B no composto C, como um dos tipos de reação: adição, eliminação, substituição, redução ou oxidação. c) Que reagente você usaria para efetuar a transformação de B em C? 33. (Cesgranrio) Observe a seqüência reacional abaixo. I - Cetona + cloreto de metil magnésio (meio etéreo) X II - X + H 2O Y + hidróxi-cloreto de magnésio III - Y + pentacloreto de fósforo Z + HCl + POCl 3 IV - Z + amônia W + HCl Com base na rota sintética acima e partindo-se da cetona citada no texto, é INCORRETO afirmar que: a) em I ocorre uma adição à carbonila. b) em III ocorre uma reação de substituição. c) Y é um álcool não quiral. d) W comporta-se como Ácido de Lewis em meio fortemente protogênico. e) Z, em presença de magnésio, produz Compostos de Grignard em meio etéreo. 45

46 Respostas 01. Teremos: 16. Teremos: 17. a) Para podermos identificar qual das ligações C-O foi rompida, é necessário verificar qual dos dois produtos (ácido benzóico e etanol) apresenta em sua estrutura o oxigênio marcado que estava presente na água. Este oxigênio (O*) é radioativo e, portanto, emite radiações. Se a quebra ocorrer na ligação C-O do grupo carboxila, o produto que emite radiação é o ácido benzóico. Se a ligação C-O quebrada for a do grupo O-R', o produto que emite radiação é o etanol. b) A figura (I) a seguir indica que como se deseja o benzoato de etila, o radical R será o fenil e o R' será o etil. Então deve-se partir do anidrido benzóico (figura II). 18. B 19. E 20. C 21. E 46

47 22. V V F V 23. D 24. Observe as figuras: a) cloreto de isopropil-magnésio ou cloreto de secpropil-magnésio. Fórmula estrutural plana (figura 1). b) Sendo isômeros, possuem a mesma fórmula molecular e, conseqüentemente, apresentam as mesmas porcentagens em massa de seus elementos químicos. Fórmula estrutural plana (figura 2). 25. C 26. D 27. D 28. A 29. a) Observe a reação adiante: b.1) O 2 b.2) H 2 b.3) Glicerina 30. Observe as equações químicas a seguir: 47

48 31. Alternativa D. 32. a) Observe as estruturas a seguir: b) Oxidação c) Gás oxigênio ou oxigênio nascente, a quente, na presença do KMnO D 48

49 Exercícios sobre bioquímica 01. (Uerj) Na presença de certos solventes, as proteínas sofrem alterações tanto em sua estrutura espacial quanto em suas propriedades biológicas. No entanto, com a remoção do solvente, voltam a assumir sua conformação e propriedades originais. Essas características mostram que a conformação espacial das proteínas depende do seguinte tipo de estrutura de suas moléculas: a) primária b) secundária c) terciária d) quaternária 02. (Uerj) Existem dois tipos principais de inibidores da atividade de uma enzima: os competitivos e os não competitivos. Os primeiros são aqueles que concorrem com o substrato pelo centro ativo da enzima. Considere um experimento em que se mediu a velocidade de reação de uma enzima em função da concentração de seu substrato em três condições: ausência de inibidores; presença de concentrações constantes de um inibidor competitivo; presença de concentrações constantes de um inibidor não competitivo. Os resultados estão representados no gráfico abaixo: A curva I corresponde aos resultados obtidos na ausência de inibidores. As curvas que representam a resposta obtida na presença de um inibidor competitivo e na presença de um não competitivo estão indicadas, respectivamente, pelos seguintes números: a) II e IV b) II e III c) III e II d) IV e III 03. (Fuvest) Luz do sol Que a folha traga e traduz Em verde novo Em folha, em graça, em vida, em força, em luz Caetano Veloso Os versos de Caetano Veloso descrevem, poeticamente, um processo biológico. Escolha, entre as equações abaixo (1, 2 ou 3), a que representa esse processo, em linguagem química. Justifique sua resposta, relacionando o que dizem os versos com o que está indicado na equação escolhida. 49

50 (1) 6CO 6H O Energia C H O 6O (2) C H O 6O 6CO 6H O Energia (3) ADP P Energia ATP H O i 2 Professora Sonia 04. (Uem) A respeito de alguns minerais, de suas funções no organismo humano e suas principais fontes na alimentação, assinale o que for correto. 01) O ferro é um componente da hemoglobina, da mioglobina e das enzimas respiratórias. O fígado de boi é uma fonte rica desse componente, na forma oxidada. 02) O sódio é o principal cátion no líquido intracelular; apresenta-se como um cátion bivalente e tem no sal de cozinha sua principal fonte. 04) O iodo é um dos componentes dos hormônios da tireoide e é encontrado na substância NaC. 08) O enxofre é um componente essencial na produção de lipídios e sua fonte principal são os sulfatos presentes em águas minerais. 16) O cálcio é um elemento essencial à coagulação sanguínea, sendo encontrado em leites. 05. (Uem) Tendo em vista que o consumo excessivo de alimentos gordurosos é prejudicial à saúde, um vestibulando, quando foi ao mercado, leu a seguinte inscrição no rótulo de uma determinada margarina: Fabricada com óleos vegetais hidrogenados. Sobre esse assunto, é correto afirmar que 01) são chamados de ácidos graxos de cadeia saturada aqueles que apresentarem dupla ligação entre um ou mais pares de carbonos da cadeia, sendo considerados um óleo. 02) uma dieta saudável deve conter certa quantidade de gorduras e óleos, pois são necessários para o organismo absorver as vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K). 04) glicerídeos são constituídos por moléculas do álcool glicerol, ligadas a uma, a duas, ou a três moléculas de ácidos graxos. 08) óleos e gorduras são glicerídeos e diferem quanto ao ponto de fusão: óleos são líquidos à temperatura ambiente e gorduras são sólidas. 16) através de uma reação química, por adição de hidrogênio às moléculas de óleos vegetais, obtêm-se produtos de consistência pastosa à temperatura ambiente. 06. (Uerj) Cada mol de glicose metabolizado no organismo humano gera o equivalente a kj de energia. A atividade da célula nervosa, em condições normais, depende do fornecimento constante dessa fonte energética. A equação química a seguir representa a obtenção de glicose a partir do glicogênio. (C H O ) n H O n C H O n glicogênio glicose 6 1 Considere uma molécula de glicogênio de massa molar igual a 4,86 10 g mol. A metabolização da glicose originada da hidrólise dessa molécula de glicogênio proporciona o ganho de energia, em quilojoules, equivalente a: a) 1, b) 14 2,70 10 c) 3, d) 6, (Uespi) A lactose, também chamada de açúcar do leite, é um dissacarídeo e possui fórmula estrutural: 50

51 A lactose é hidrolisada pela ação da lactase, uma enzima do suco intestinal, produzindo: a) ribose e sacarina. b) glicina e alanina. c) glicose e galactose. d) guanina e glicose. e) frutose e glicerina. 08. (Unesp) Marina e Miriam, duas jovens estudantes, adquiriram um cosmético para cabelos cuja composição, apresentada na embalagem, está descrita a seguir: Ingredientes: água, aminoácidos (arginina, ácido aspártico, ácido glutâmico, prolina, triptofano, cisteína, glicina, leucina, serina, butilenoglicol), álcool cetílico, álcool estearílico, parafina líquida, óleo mineral, miristato de isopropila, silicone, queratina hidrolisada, fragrância, tensoativo e conservantes. Lendo a descrição dos ingredientes, Marina fez as seguintes afirmações: I. O butilenoglicol deve ser retirado do conjunto que compreende os aminoácidos. II. O álcool estearílico é estruturalmente relacionado ao ácido esteárico. III. Parafina líquida e miristato de isopropila são substâncias polihidroxiladas de alta polaridade. É correto o que Marina afirma em a) I, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 09. (Uerj) Os aminoácidos que possuem um centro quiral apresentam duas formas enantioméricas. Observe, abaixo, a estrutura química de quatro aminoácidos. O único desses aminoácidos que não apresenta enantiômeros é: a) serina b) glicina c) alanina d) cisteína 10. (Uem) A substituição de um hidrogênio alfa do ácido acético por um grupo amina ( NH 2) gera o aminoácido glicina. Uma outra substituição de um hidrogênio alfa da glicina pelo radical CH 2SH gera o aminoácido cisteína. A partir dessas informações e outras características dos aminoácidos é correto afirmar que 01) a formação de um peptídeo a partir de dois aminoácidos envolve uma reação de desidratação e o estabelecimento de uma função amida. 02) todos os alfa aminoácidos existentes podem ser gerados a partir da substituição de um hidrogênio alfa da glicina por um grupamento R específico. 04) exceto a glicina, todos os alfa aminoácidos são substâncias quirais. 51

52 08) diferentes proteínas apresentam sequências e quantidades diferentes de alfa aminoácidos, e isso determina a sua função biológica. 16) o processo de desnaturação de uma proteína ocorre somente quando há a quebra de todas as suas ligações peptídicas. 11. (Uftm) Estão representadas nas figuras as estruturas de dois aminoácidos. O aminoácido I, sintetizado pelo organismo humano, é um neurotransmissor inibitório do sistema nervoso central e o aminoácido II é um intermediário no metabolismo da lisina em plantas e animais. a) Qual é o caráter ácido-base desses dois compostos quando em contato com a água? Justifique. b) Represente a fórmula estrutural do composto formado pela combinação dos aminoácidos I e II na proporção 1:1, considerando que a estrutura do composto deve ser aquela em que os átomos de nitrogênio estão mais próximos entre si. Que tipo de ligação ocorre na formação desse composto? 12. (Unb) O corpo humano utiliza a energia extraída dos alimentos, para manter o funcionamento dos seus órgãos, realizar seus processos bioquímicos, manter a temperatura do corpo e, ainda, realizar trabalhos externos, tais como andar, correr e pular. A equação da conservação da energia no corpo humano é escrita como E Q W, em que E é a variação de energia interna ou, nesse contexto, da energia armazenada no corpo; Q é a quantidade de calor trocada com o ambiente e W é o trabalho realizado pelo corpo. Quando em repouso, sem realizar trabalho externo, uma pessoa consome, em média, uma taxa de energia entre 100 W e 120 W. A taxa mínima de consumo, denominada taxa de metabolismo basal, indica a quantidade de energia necessária para a realização de tarefas imprescindíveis, tais como respiração e bombeamento de sangue através do sistema circulatório. A energia utilizada pelo corpo é obtida a partir de reações de oxidação, como a da glicose, apresentada a seguir. oxidação C H O (s) 6O (g) 6H O( ) 6CO (g) 686 kcal Nessa reação química, são liberadas 686 kcal por mol de glicose. A quantidade exata de energia liberada por litro de oxigênio consumido depende da dieta adotada. Em uma dieta típica, a energia liberada por litro de O 2 consumido é de 4,9 kcal. W ext A eficiência η com que um corpo realiza o trabalho externo Wext é definida por η, em que E E é a energia consumida durante a realização desse trabalho. Wext pode ser diretamente medido, ao passo que E é medido com base na quantidade de oxigênio consumido pelo corpo durante a realização do trabalho. A esse respeito, considere: aceleração da gravidade: g = 10 m/s 2 ; constante universal dos gases: R = 8,31 J/mol K; temperatura Kelvin: K = C + 273, em que C é a temperatura em graus Celsius; valor da caloria: 1 cal = 4,19 J. Os açúcares são solúveis em água e se oxidam devido, respectivamente, à presença, em suas moléculas dos grupos funcionais 52

53 a) hidroxila e amida. b) amina e amida. c) hidroxila e aldeído. d) amina e aldeído. 13. (Ufu) Antigamente era mais comum entre as famílias armazenar óleos usados em frituras para fabricação de sabão. Além do óleo, utilizam-se também água e soda cáustica (hidróxido de sódio, NaOH), que eram aquecidos até que a mistura adquirisse a consistência do sabão desejado. A respeito dessa reação assinale a alternativa incorreta. a) O óleo é um tipo de lipídio imiscível em água. b) O sabão remove gorduras e, ao mesmo tempo, dissolve-se em água, pois parte de sua cadeia é polar e parte apolar. c) O hidróxido de sódio possui características básicas. d) A reação de formação do sabão é chamada de esterificação. 14. (Ifsc) Os carboidratos simples, geralmente solúveis em água, e de sabor adocicado, como a sacarose, a glicose e a frutose, segundo a versão online do Dicionário Aurélio é a definição química para o açúcar. Os alimentos que ingerimos apresentam esses açúcares que, no nosso organismo, são decompostos ou digeridos fornecendo energia para o crescimento e realização das demais funções vitais. Uma equação química que representa, de modo geral, esse processo complexo é a reação de degradação da glicose C H O em dióxido de carbono CO e água C6H12O6 6 O2 6 CO2 6 H2O Com relação ao que foi apresentado no texto, é correto afirmar que: 2 H2O : a) o átomo de carbono apresenta 4 elétrons em sua camada de valência, podendo ser localizado no segundo período da família dos halogênios da tabela periódica. b) as substâncias presentes na reação de degradação da glicose apresentam ligações iônicas e covalentes. c) as moléculas de H2O e CO2 formadas na reação de degradação da glicose são polares. d) a falta de glicose no organismo humano provoca uma moléstia conhecida como diabetes, cuja síndrome é caracterizada pela eliminação exagerada e permanente de urina. e) os produtos gerados na reação de degradação da glicose apresentam, respectivamente geometria linear e angular. 15. (Uepg) Os açúcares glicose e frutose são as oses mais comuns encontradas na natureza. Sobre essas moléculas orgânicas, assinale o que for correto. 01) A glicose e a frutose apresentam a mesma fórmula molecular: C 6H 12O 6. 02) A frutose é um composto de função mista do tipo poliálcool-cetona. 04) Os dois açúcares podem ser obtidos a partir da hidrólise do amido. 08) A glicose oxida-se facilmente devido à presença do grupo ácido carboxílico em sua estrutura. 16. (Uepg) Creatina é um composto sintetizado naturalmente pelo corpo e presente em alguns alimentos como peixe e carne. Ela tem sido utilizada como suplemento alimentar para atletas e recentemente a ANVISA liberou a comercialização de suplementos de creatina. Nesse contexto, analise a estrutura química abaixo e assinale o que for correto em relação à creatina. 53

54 01) Apresenta grupamentos amina primária e amina secundária. 02) Não apresenta átomo de carbono assimétrico. 04) Trata-se de um aminoácido. 08) Apresenta dois átomos de carbono com hibridação sp 3 e dois com hibridação sp 2. 16) O composto é, ao mesmo tempo, ácido e base de Bronsted-Lowry. 17. (Uesc) Só comparo o Nordeste à Terra Santa. Homens magros tostados. A carne de bode, o queijo duro, a fruta e a lavra seca, o grão cozido em água e sal. O amor de Raquel de Queiroz pelo Nordeste, por sua gente, por seus costumes e por suas iguarias, analisado do ponto de vista da Química, permite afirmar corretamente: a) A carne de bode magra é um alimento bastante calórico porque contém fibras de carboidratos complexos. b) O queijo duro, produzido a partir da fermentação láctea do leite integral de cabra, é rico em lipídios e em proteínas. c) O grão é cozido em água e sal, à temperatura de ebulição abaixo de 100ºC, ao nível do mar. d) As frutas nordestinas são alimentos pobres em nutrientes minerais porque são provenientes de solos secos e de baixa fertilidade. e) A lavra seca que aguarda o milagre das chuvas para fazer germinar a semente de feijão isenta de nutrientes, como os polissacarídeos e as proteínas. 18. (Ufrgs) Observe a seguir a estrutura do aspartame, um composto usado como adoçante. Considere as seguintes afirmações sobre esse composto. I. Por ser um adoçante, o aspartame é considerado um glicídio. II. Por possuir ligação peptídica, o aspartame pode ser classificado como proteína. III. Um dos aminoácidos que origina o aspartame apresenta fórmula HO 2CCH 2CH(NH 2)CO 2H. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) Apenas I e III. 19. (Ufg) Uma das formas de separar proteínas é usar uma coluna de vidro, conforme representado na figura a seguir. 54

55 Considere uma coluna de vidro com partículas carregadas positivamente e três proteínas, denominadas A, B e C, constituídas pelos seguintes aminoácidos ionizados: a) As proteínas deixam a coluna na seguinte ordem: B, C e A. Considerando essas informações, identifique a proteína que tem o maior teor de lisina e a proteína que tem o maior teor de aspartato. Justifique sua resposta. b) Escreva a fórmula estrutural plana de um fragmento de proteína, cuja sequência de aminoácidos seja Gly-Ala-Leu. 55

56 20. (Uece) DADOS: Constante universal dos gases perfeitos: 0,082 atm.l/mol.k Elemento Número Massa atômico atômica H 1 1,0 C 6 12,0 N 7 14,0 O 8 16,0 Na 11 23,0 Al 13 27,0 S 16 32,0 Cl 17 35,5 K 19 39,0 Cr 24 52,0 Fe 26 56,0 Ba ,0 O pão nosso de cada dia surgiu na Mesopotâmia há cerca de seis mil anos. Na sua composição atual ele contém farinha de trigo e fermento que garantem a presença de carboidratos, proteínas, minerais diversos, ferro etc. Considerando os seus conhecimentos de química, marque a afirmação verdadeira. a) Pentoses são carboidratos polissacarídeos, de 5 carbonos, que entram na composição química dos ácidos nucleicos. b) As proteínas sofrem desnaturação ocorrendo o rompimento de ligações da cadeia polipeptídica, perdendo-se a sequência de aminoácidos que a caracterizam. c) Os carboidratos formam uma classe de compostos orgânicos que incluem açúcares, amido e celulose. d) A desnaturação é um processo, geralmente irreversível, que consiste na transformação de uma proteína em lipídios e gliceróis. 21. (Udesc) Os aminoácidos são indispensáveis ao bom funcionamento do organismo humano. Dentre os essenciais, destacam-se leucina, valina, isoleucina, lisina, fenilalanina, meteonina e triptofano, cujas principais fontes são as carnes, o leite e o ovo. Já entre os não essenciais, que podem ser sintetizados a partir dos alimentos ingeridos, destacam-se alanina, asparagina, cisteína, glicina, glutamina, hidroxilisina, tirosina, dentre outros. Escreva a fórmula estrutural dos aminoácidos citados a seguir. a) Leucina: Ácido 2 - amino -4- metil - pentanoico. b) Tirosina: Ácido 2 - amino-3- (p - hidroxifenil) propanoico. c) Glicina: Ácido 2 - amino - etanoico. d) d- Fenilalanina: Ácido 2 - amino fenil - propanoico. 22. (Udesc) Qualquer proteína é formada por uma cadeia de aminoácidos. Os aminoácidos são chamados assim porque todos eles contêm o grupo amino (NH 2) e o grupo carboxílico (COOH). A reação para formação da proteína é conhecida como ligação peptídica e ocorre através da reação entre grupo amino de um aminoácido com o grupo carboxílico de outro aminoácido. A seguir estão apresentadas algumas estruturas de aminoácidos. 56

57 a) Desenhe a estrutura de Lewis do aminoácido alanina, ver figura 1. b) Qual dos aminoácidos citados, ver figura 5, no texto, tem a nomenclatura oficial ácido metil amino pentanoico? c) A reação geral entre dois aminoácidos, para obtenção de proteínas, é apresentada a seguir: Faça a ligação peptídica, obtenção de proteína, entre o grupo amino do aminoácido alanina e o grupo carboxílico do aminoácido fenilalanina. 23. (Ufg) Lipídios podem se autoestruturarem em um meio aquoso, formando micelas, bicamadas e lipossomas. Em células animais, a membrana celular é constituída por uma estrutura do tipo bicamada. Tendo em vista essas informações, a) desenhe e identifique as estruturas que os lipídios podem formar em água. b) explique qual(is) vitamina(s), das representadas a seguir, atravessa(m) a membrana celular por difusão simples. Respostas 01. A A conformação final de uma proteína é determinada pela sua estrutura primária, isto é, pela sequência de seus aminoácidos. As estruturas secundária, terciária e quaternária da proteína se formam a partir das interações entre os radicais dos aminoácidos participantes da estrutura primária. A estrutura espacial das proteínas depende de sua sequência primária. A proteína pode ser desnaturada pelo solvente e a estrutura terciária se desfaz, mas como neste caso o solvente é retirado, não ocorre quebra da sequência de aminoácidos (estrutura primária) e a proteína mantém a forma final. 02. B Os inibidores competitivos interferem na velocidade da reação enzimática, mas não impedem a reação. Os inibidores não competitivos alteram a estrutura da enzima e, portanto, reduzem a velocidade da reação enzimática. Na presença de inibidores é necessária uma quantidade maior de substrato para que uma determinada velocidade seja atingida comparando-se com a curva sem o inibidor e verifica-se isto na curva I. A velocidade máxima da reação é atingida na inibição competitiva e neste caso é necessária uma quantidade muito maior de substrato na reação o que é indicado na curva II. No caso da inibição não competitiva o inibidor se liga fora da enzima, como as enzimas não atuam no substrato, a velocidade máxima da reação não é atingida o que é indicado na curva III. A partir da curva IV, podemos deduzir que sem substrato a velocidade é máxima, o que é impossível. Sem substrato, não existe atuação da enzima. 57

58 03. Os versos: Luz do sol Que a folha traga e traduz Em verde novo se relacionam com a equação (1): 6CO 6H O Energia C H O O, ou seja, com o processo da fotossíntese = 17. Análise das afirmações de biologia: O sódio é o principal cátion monovalente no meio extracelular. O iodo (I) não faz parte do sal cloreto de sódio NaC. O enxofre (S) é um elemento essencial para a síntese de proteínas, porque faz parte da composição de certos aminoácidos, como, por exemplo: cisteína e metionina. Análise das afirmações de Química: 01) Correta. O ferro é um componente da hemoglobina, da mioglobina e das enzimas respiratórias. O fígado de boi é uma fonte rica desse componente, na forma oxidada. 02) Incorreta. O sódio é o principal cátion monovalente presente no líquido extracelular. 04) Incorreta. O iodo é utilizado pela tireoide na fabricação de hormônios e é encontrado no sal de cozinha na forma de iodeto de potássio (KI). 08) Incorreta. O enxofre é um elemento químico muito importante na síntese de vários aminoácidos. Sua principal fonte são os sulfatos encontrados em águas minerais. 16) Correta. O cálcio é um elemento essencial à coagulação sanguínea, sendo encontrado em leites e muitos vegetais = 30. Análise das afirmações: 01) Incorreta. São chamados de ácidos graxos de cadeia saturada aqueles que apresentarem ligações simples entre os carbonos da cadeia. 02) Correta. Uma dieta saudável deve conter certa quantidade de gorduras e óleos, pois são necessários para o organismo absorver as vitaminas lipossolúveis (A, D, E, K). 04) Correta. Glicerídeos são constituídos por moléculas do álcool glicerol, ligadas a uma, a duas, ou a três moléculas de ácidos graxos. 08) Correta. Óleos e gorduras são glicerídeos e diferem quanto ao ponto de fusão: óleos são líquidos à temperatura ambiente e gorduras são sólidas. 16) Correta. Através de uma reação química, por adição de hidrogênio às duplas ligações das moléculas de óleos vegetais, obtêm-se produtos de consistência pastosa à temperatura ambiente. 06. A Teremos: A questão se refere a uma molécula, mas fornece a massa molar moléculas (glicogênio) 4,86 10 g 1 molécula (glicogênio) 17 m 0,81 10 g m 58

59 (C H O ) n H O n C H O n n g n 180 g 17 0,81 10 g 17 m' 0,9 10 g 180 g (glicos e) 17 0,9 10 g (glicos e) m' 3000 kj E E kj 1,5 10 kj 07. C A lactose é hidrolisada pela ação da lactase, uma enzima do suco intestinal, produzindo glicose e galactose: 08. B Análise das afirmações: I. Afirmação correta. O butilenoglicol deve ser retirado do conjunto que compreende os aminoácidos. Os aminoácidos apresentam em sua fórmula estrutural os grupos amino e carboxila, mas o butilenoglicol é um diálcool, exemplos: II. Afirmação correta. O álcool estearílico é estruturalmente relacionado ao ácido esteárico: 59

60 III. Afirmação incorreta. A parafina é representada pela fórmula CnH 2n 2, ou seja, é classificada como alcano e é apolar. O miristato de isopropila é um éster e não possui grupos hidroxila, consequentemente não apresenta alta polaridade. 09. B O aminoácido que não apresenta carbono assimétrico é a glicina = 15. Análise das afirmações: 01) Correta. A formação de um peptídeo a partir de dois aminoácidos envolve uma reação de desidratação e o estabelecimento de uma função amida devido à saída de água. 02) Correta. Todos os alfa-aminoácidos existentes podem ser gerados a partir da substituição de um hidrogênio alfa da glicina por um grupamento R específico. 04) Correta. Exceto a glicina, todos os alfa-aminoácidos são substâncias quirais, ou seja, apresentam carbono assimétrico. 08) Correta. Diferentes proteínas apresentam sequências e quantidades diferentes de alfa aminoácidos, e isso determina a sua função biológica. 16) Incorreta. O processo de desnaturação de uma proteína ocorre de várias maneiras, inclusive, com a elevação da temperatura. 11. a) Como o composto I apresenta um grupo amino e um grupo ácido, simplificadamente, podemos dizer que possui caráter neutro. Como o composto II apresenta dois grupos ácidos e um grupo amino, simplificadamente, podemos dizer que possui caráter ácido. 60

61 b) Teremos: Tipo de ligação: peptídica. 12. C Os açúcares são solúveis em água e se oxidam devido, respectivamente, à presença, em suas moléculas, dos grupos funcionais hidroxila e aldeído. 13. D Alternativa [A] está correta. São chamados de óleos os lipídios insaturados líquidos. Como todo lipídio, são imiscíveis em água, ou seja, não se misturam com a água. Alternativa [B] está correta. É exatamente o fato de possuir uma parte polar e outra apolar que faz com que o sabão apresente afinidade tanto com as gorduras quanto com a água e, assim formem as micelas que permitem a remoção das gorduras. A gordura é rodeada pela parte apolar do sabão, ficando a parte polar para fora, o que permite a interação com a água. 61

62 Alternativa [C] está correta. O hidróxido de sódio, NaOH, é um composto inorgânico que libera íons hidroxila (OH - ) em meio aquoso, sendo por isso considerado uma base. Alternativa [D] está incorreta, pois a reação de formação do sabão é chamada de saponificação. 14. E Os produtos gerados na reação de degradação da glicose ( CO 2 e H2O ) apresentam, respectivamente, geometria linear e angular: = 03 A glicose e a frutose apresentam a mesma fórmula molecular: C 6H 12O 6. A frutose é um composto de função mista do tipo poliálcool-cetona = 30 Teremos: Apresenta grupamentos amina primária e amina terciária. Não apresenta átomo de carbono assimétrico. Trata-se de um aminoácido. Apresenta dois átomos de carbono com hibridação sp 3 e dois com hibridação sp 2 : O composto é, ao mesmo tempo, ácido e base de Bronsted-Lowry. 17. B Análise das alternativas: a) Incorreta: a carne de bode magra é um alimento rico em proteínas. b) Correta: o queijo duro, produzido a partir da fermentação láctea do leite integral de cabra, é rico em lipídios e em proteínas. c) Incorreta: o grão é cozido em água e sal, à temperatura de ebulição superior a 100 ºC, ao nível do mar. d) Incorreta: as frutas nordestinas são alimentos ricos em nutrientes minerais. e) Incorreta: A lavra seca que aguarda o milagre das chuvas para fazer germinar a semente de feijão rica em nutrientes. 18. C Análise das afirmações: I. Incorreta. O aspartame não é considerado um glicídio C X(H 2O) Y. 62

63 II. Incorreta. As proteínas são formadas a partir de aminoácidos, o que não é o caso dos aspartame. III. Correta. Teremos: 19. a) A proteína B tem maior teor de lisina e a proteína A maior teor de aspartato. Uma vez que a cadeia lateral da lisina é carregada positivamente, essa parte sofrerá repulsão das partículas da coluna e sairá primeiro. O aspartato, por possuir cadeia lateral carregada negativamente, terá maior interação eletrostática, em virtude das cargas opostas, com as partículas carregadas na coluna, saindo por último. b) Teremos: 20. C Os carboidratos ou glúcides formam uma classe de compostos orgânicos que incluem açúcares, amido e celulose. 63

64 21. a) Teremos: b) Teremos: c) Teremos: d) Teremos: 22. Observe as figuras a seguir: 64

65 a) Teremos: b) A isoleucina. 23. Teremos: a) Estruturas que os lipídios podem formar em água são: b) A vitamina representada pela estrutura II atravessa a membrana celular por difusão simples, por apresentar baixa polaridade, uma vez que os lipídios da membrana celular também têm baixa polaridade. 65

66 Exercícios sobre polímeros 01. (Fuvest) Qual das moléculas representadas adiante tem estrutura adequada à polimerização, formando macromoléculas? 02. (Fuvest) O cianeto de vinila pode ser produzido como mostrado adiante. Analogamente, o ácido acético pode se adicionar ao acetileno, produzindo um composto insaturado. A polimerização deste último produz o polímero poli (acetato de vinila). a) Escreva a fórmula estrutural do produto de adição do ácido acético ao acetileno. b) Dê a fórmula estrutural da unidade que se repete na cadeia do poli (acetato de vinila). 03. (Fuvest) Aqueles polímeros, cujas moléculas se ordenam paralelamente umas às outras, são cristalinos, fundindo em uma temperatura definida, sem decomposição. A temperatura de fusão de polímeros depende, dentre outros fatores, de interações moleculares, devido às forças de dispersão, ligações de hidrogênio, etc., geradas por dipolos induzidos ou dipolos permanentes. A seguir são dadas as estruturas moleculares de alguns polímeros. Cada um desses polímeros foi submetido, separadamente, a aquecimento progressivo. Um deles fundiu-se a 160 C, outro a 330 C e o terceiro não se fundiu, mas se decompôs. Considerando as interações moleculares, dentre os três polímeros citados, a) qual deles se fundiu a 160 C? Justifique. b) qual deles se fundiu a 330 C? Justifique. c) qual deles não se fundiu? Justifique. 66

67 04. (Fuvest) Ao cozinhar alimentos que contêm proteínas, forma-se acrilamida (amida do ácido acrílico), substância suspeita de ser cancerígena. Estudando vários aminoácidos, presentes nas proteínas, com o -aminogrupo marcado com nitrogênio-15, verificou-se que apenas um deles originava a acrilamida e que este último composto não possuía nitrogênio-15. Dados: a) Dê a fórmula estrutural da acrilamida. b) Em função dos experimentos com nitrogênio-15, qual destes aminoácidos, a asparagina ou o ácido glutâmico, seria responsável pela formação da acrilamida? Justifique. c) Acrilamida é usada industrialmente para produzir poliacrilamida. Represente um segmento da cadeia desse polímero. 05. (Fuvest) Para aumentar a vida útil de alimentos que se deterioram em contacto com o oxigênio do ar, foram criadas embalagens compostas de várias camadas de materiais poliméricos, um dos quais é pouco resistente à umidade, mas não permite a passagem de gases. Este material é um copolímero, (fórmula na figura 1) e é produzido por meio de um processo de quatro etapas, esquematizado a seguir (figura 2). a) Dentre os compostos, vinilbenzeno (estireno), acetato de vinila, propeno, propenoato de metila, qual pode ser o monômero X? Dê sua fórmula estrutural. (ver figura 3) b) Escreva a equação química que representa a transformação que ocorre na etapa Y do processo. 06. (Ita) Considere que dois materiais poliméricos A e B são suportados em substratos iguais e flexíveis. Em condições ambientes, pode-se observar que o material polimérico A é rígido, enquanto o material B é bastante flexível. A seguir, ambos os materiais são aquecidos à temperatura (T), menor do que as respectivas temperaturas de decomposição. Observou-se que o material A apresentou-se flexível e o material B tornou-se rígido, na temperatura (T). A seguir, os dois materiais poliméricos foram resfriados à temperatura ambiente. 67

68 a) Preveja o que será observado caso o mesmo tratamento térmico for novamente realizado nos materiais poliméricos A e B. Justifique sua resposta. b) Baseando-se na resposta ao item a), preveja a solubilidade dos materiais em solventes orgânicos. 07. (Ufscar) A borracha é um polímero formado pela condensação do monômero 2-metil-1,3- butadieno, sendo o processo representado pela equação genérica a) Que tipo de isomeria o polímero formado pode apresentar? Justifique. b) Sabe-se que, em presença do oxidante O 3, a borracha é atacada quimicamente, tornando-se quebradiça. Com base em seus conhecimentos sobre ligações químicas em compostos orgânicos, justifique este fato. 08. (Unesp) O Dracon, um polímero utilizado em fitas magnéticas, é sintetizado pela reação entre o ácido 1,4-benzenodióico e o 1,2-etanodiol, com eliminação de água. a) Escreva a equação que representa a reação de uma molécula do ácido com uma molécula do diol. Utilize fórmulas estruturais. b) A que função orgânica pertence o Dracon? 09. (Unesp) Estão representados a seguir fragmentos dos polímeros Náilon e Dexon, ambos usados como fios de suturas cirúrgicas. a) Identifique os grupos funcionais dos dois polímeros. b) O Dexon sofre hidrólise no corpo humano, sendo integralmente absorvido no período de algumas semanas. Neste processo, a cadeia polimérica é rompida, gerando um único produto, que apresenta duas funções orgânicas. Escreva a fórmula estrutural do produto e identifique estas funções. 10. (Unesp) A borracha natural é obtida pela polimerização do composto para o qual R e R' são, respectivamente, H e CH 3. a) Escreva o nome oficial do monômero que dá origem à borracha natural. b) A reação de polimerização pode dar origem a dois polímeros com propriedades diferentes. Escreva as fórmulas estruturais dos dois polímeros que podem ser formados na reação, identificando o tipo de isomeria existente entre eles. 68

69 11. (Unifesp) Os cientistas que prepararam o terreno para o desenvolvimento dos polímeros orgânicos condutores foram laureados com o prêmio Nobel de Química do ano Alguns desses polímeros podem apresentar condutibilidade elétrica comparável à dos metais. O primeiro desses polímeros foi obtido oxidando-se um filme de trans-poliacetileno com vapores de iodo. a) Desenhe um pedaço da estrutura do trans-poliacetileno. Assinale, com um círculo, no próprio desenho, a unidade de repetição do polímero. b) É correto afirmar que a oxidação do trans-poliacetileno pelo iodo provoca a inserção de elétrons no polímero, tornando-o condutor? Justifique sua resposta. 12. (Uel) A borracha natural é obtida de 'Hevea brasiliensis', espécie arbórea comumente chamada de seringueira, de onde é extraído o "látex". O "látex" é uma solução rica em isopreno, que, sob a ação de um catalisador presente na seringueira, produz a borracha natural, como mostrado na equação abaixo: As cadeias poliméricas da borracha natural, após serem submetidas a tensões de alongamento moderadas, voltam à sua conformação original, porém, em dias muito frios, perdem esta propriedade, tornando-se quebradiças. Este fato limitou sua utilização, até que por volta de 1930 Charles Goodyear descobriu que o aquecimento de borracha natural em presença de enxofre produz, mediante uma reação de adição, um material bastante elástico e insensível a variações ordinárias de temperatura. Este processo foi denominado vulcanização em referência a Vulcano, o deus do fogo. Com base nas informações acima, é INCORRETO afirmar: a) O número de átomos de hidrogênio no isopreno é igual a 8. b) A reação de adição se processa na dupla ligação. c) O isopreno pode ser denominado 2-metil-1,3-butadieno. d) O isopreno é uma molécula insaturada. e) Poli(isopreno) é inerte ao Cl 2(g). 13. (Fuvest) Completa-se adequadamente a tabela a seguir se A, B e C forem, respectivamente, 69

70 14. (Unicamp) A Química está presente em toda atividade humana, mesmo quando não damos a devida atenção a isso... Esta história narra um episódio no qual está envolvido um casal de policiais técnicos, nossos heróis, famosos pela sagacidade, o casal Mitta: Dina Mitta, mais conhecida como "Estrondosa" e Omar Mitta, vulgo "Rango". A narrativa que se segue é ficção. Qualquer semelhança com a realidade é pura coincidência. O fármaco havia sido destruído pela explosão e pelo fogo. O que, porventura, tivesse sobrado, a chuva levara embora. Para averiguar a possível troca do produto, Estrondosa pegou vários pedaços dos restos das embalagens que continham o fármaco. Eram sacos de alumínio revestidos, internamente, por uma película de polímero. Ela notou que algumas amostras eram bastante flexíveis, outras, nem tanto. No laboratório da empresa, colocou os diversos pedaços em diferentes frascos, adicionou uma dada solução, contendo um reagente, e esperou a dissolução do metal; quando isso ocorreu, houve evolução de um gás. Com a dissolução do alumínio, o filme de plástico se soltou, permitindo a Estrondosa fazer testes de identificação. Ela tinha a informação de que esse polímero devia ser polipropileno, que queima com gotejamento e produz uma fumaça branca. Além do polipropileno, encontrou poliestireno, que queima com produção de fumaça preta. Tudo isso reforçava a idéia da troca do fármaco, ou de uma parte dele, ao menos, incriminando o vigia. a) Escreva a equação que representa a reação de dissolução do alumínio, admitindo um possível reagente utilizado por Estrondosa. b) Pode-se dizer que a diferença entre o poliestireno e o polipropileno, na fórmula geral, está na substituição do anel aromático por um radical metila. Se o poliestireno pode ser representado por [CH 2CH(C 6H 5)]-, qual é a representação do polipropileno? 15. (Fuvest) O monômero utilizado na preparação do poliestireno é o estireno. Mostrado na figura adiante. O poliestireno expandido, conhecido como isopor, é fabricado, polimerizando-se o monômero misturado com pequena quantidade de um outro líquido. Formam-se pequenas esferas de poliestireno que, aprisionam esse outro líquido. O posterior aquecimento das esferas a 90 C, sob pressão ambiente, provoca o amolecimento do poliestireno e a vaporização total do líquido aprisionado, formando-se, então, uma espuma de poliestireno (isopor). Considerando que o líquido de expansão não deve ser polimerizável e deve ter ponto de ebulição adequado, dentre as substâncias indicadas na tabela acima, é correto utilizar, como líquido de expansão, apenas a) I. b) II. c) III. d) I ou II. e) I ou III. 70

71 16. (Fuvest) Constituindo fraldas descartáveis, há um polímero capaz de absorver grande quantidade de água por um fenômeno de osmose, em que a membrana semipermeável é o próprio polímero. Dentre as estruturas aquela que corresponde ao polímero adequado para essa finalidade é a do a) polietileno. b) poli(acrilato de sódio). c) poli(metacrilato de metila). d) poli(cloreto de vinila). e) politetrafluoroetileno. 17. (Fuvest) Alguns polímeros biodegradáveis são utilizados em fios de sutura cirúrgica, para regiões internas do corpo, pois não são tóxicos e são reabsorvidos pelo organismo. Um desses materiais é um copolímero de condensação que pode ser representado pela figura 1. Dentre os seguintes compostos da figura 2 os que dão origem ao copolímero citado são a) I e III b) II e III c) III e IV d) I e II e) II e IV 18. (Ita) Considere as afirmações: I. Proteínas são polímeros constituídos por aminoácidos unidos entre si através de pontes de hidrogênio. II. Celuloses são polímeros formados a partir de unidades de glicose. III. Borrachas vulcanizadas contêm enxofre na forma de ligações cruzadas entre cadeias poliméricas vizinhas. IV. Polietileno é um polímero termofixo. V. Baquelite é um polímero muito utilizado na confecção de cabos de panelas. 71

72 Estão CORRETAS apenas as afirmações: a) I, II, III e IV. b) I, II, III e V. c) I, IV e V d) II, III e V. e) III e IV. 19. (Ita) Considere as seguintes afirmações: Professora Sonia I. A reação da borracha natural com enxofre é denominada de vulcanização. II. Polímeros termoplásticos amolecem quando são aquecidos. III. Polímeros termofixos apresentam alto ponto de fusão. IV. Os Homopolímeros polipropileno e politetrafluoretileno são sintetizados por meio de reações de adição. V. Mesas de madeira, camisetas de algodão e folhas de papel contêm materiais poliméricos. Das afirmações feitas, estão CORRETAS a) apenas I, II, IV e V. b) apenas I, II e V. c) apenas III, IV e V. d) Apenas IV e V. e) todas. 20. (Ita) Assinale a opção que contém o polímero que melhor conduz corrente elétrica, quando dopado. a) Polietileno b) Polipropileno c) Poliestireno d) Poliacetileno e) Poli (tetrafluor-etileno) 21. (Ufscar) A borracha natural é um elastômero (polímero elástico), que é obtida do látex coagulado da 'Hevea brasiliensis'. Suas propriedades elásticas melhoram quando aquecida com enxofre, processo inventado por Charles Goodyear, que recebe o nome de a) ustulação. b) vulcanização. c) destilação. d) sintetização. e) galvanização. 22. (Unesp) Considere a seguinte seqüência de reações: 72

73 Com respeito a estas reações, são feitas as afirmações: I. X é CaC 2. II. Y é H 2 C = CH 2. III. O produto final é o polímero polivinilacetileno. São corretas as afirmações: a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 23. (Unesp) Certos utensílios de uso hospitalar, feitos com polímeros sintéticos, devem ser destruídos por incineração em temperaturas elevadas. É essencial que o polímero, escolhido para a confecção desses utensílios, produza a menor poluição possível quando os utensílios são incinerados. Com base neste critério, dentre os polímeros de fórmulas gerais podem ser empregados na confecção desses utensílios hospitalares a) o polietileno, apenas. b) o polipropileno, apenas. c) o PVC, apenas. d) o polietileno e o polipropileno, apenas. e) o polipropileno e o PVC, apenas. 24. (Unifesp) O etino é uma excelente fonte de obtenção de monômeros para a produção de polímeros. Os monômeros podem ser obtidos pela reação geral representada pela equação na figura 1, onde se pode ter X = Y e X Y. Esses monômeros podem se polimerizar, segundo a reação expressa pela equação na figura 2. Dentre as alternativas, assinale a que contém a combinação correta de XY e das fórmulas do monômero e do polímero correspondentes. 73

74 25. (Unifesp) Os policarbonatos são polímeros orgânicos que, por sua elevada resistência mecânica e transparência, vêm substituindo o vidro em diversas aplicações. São obtidos pela reação representada pela equação O reagente A só é solúvel em água, enquanto que o reagente B só é solúvel em meio orgânico (CH 2Cl 2), e os dois solventes são imiscíveis. Para que a reação ocorra, é necessária a utilização de um "catalisador de transferência de fase". O catalisador deve ser capaz de interagir com o reagente A na fase aquosa, transferindo-o para a fase orgânica. Na fase orgânica, com a formação do polímero, o catalisador é liberado e retorna à fase aquosa, dando continuidade ao processo. Dentre as substâncias cujas fórmulas são mostradas a seguir, assinale a alternativa que contém a substância que apresenta as características adequadas para atuar como catalisador nesse processo. a) NH 4 +Cl - b) [(C 16H 33) 2N(CH 3) 2] + Cl - c) CH 3(CH 2) 4COO - Na + d) C 16H 33 NH 2 e) HCCl

75 Respostas 01. Alternativa D. 02. Observe a figura a seguir: 03. a) O polipropileno, esse polímero apresenta como único tipo de interações moleculares as forças de dispersão, dessa maneira sua temperatura de fusão é 160 C. b) O poli (ácido-3-aminobutanóico), esse polímero apresenta ligações de hidrogênio ao longo da estrutura de suas macromoléculas, dessa maneira sua temperatura de fusão é 330 C. c) A baquelita, esse polímero apresenta estrutura tridimensional com entrelaçamento de cadeias, o que não permite a separação das cadeias sem a quebra de ligações covalentes. 04. a) A fórmula estrutural da acrilamida é: 05. a) X pode ser o acetato de vinila. 75

76 06. a) O aquecimento altera a estrutura do polímero A tornando-o flexível, logo ele é termoplástico. Já no caso do polímero B o aquecimento torna-o rígido, e ele não pode ser amolecido pelo calor, logo B é um polímero termofixo, conseqüentemente em um novo tratamento térmico, ele permanecerá rígido. b) Solventes orgânicos separam as cadeias do polímero A devido às ligações intermoleculares entre o polímero e o solvente. O polímero B não é solúvel em solventes orgânicos, pois apresenta ligações cruzadas entre suas cadeias. 07. a) Apresenta isomeria geométrica b) O 3 liga-se à ligação dupla do polímero, e por hidrólise produz aldeído ou cetona tornando o polímero quebradiço. 08. a) Observe a equação a seguir: b) Éster 09. Observe as fórmulas estruturais a seguir: 10. a) 2 - metil - 1,4 - butadieno (isopreno). b) Observe as fórmulas estruturais a seguir: Esses polímeros apresentam isomeria geométrica. 11. a) Observe a estrutura a seguir: 76

77 b) É incorreto afirmar que a oxidação do trans-poliacetileno pelo iodo provoca a inserção de elétrons no polímero, tornando-o condutor, pois, o iodo retira elétrons do polímero, provocando a sua oxidação. 12. E 13. B 14. a) 2Al(s) + 6HCl(aq) 2AlCl 3 (aq) + 3H 2 (g) b) Observe a representação a seguir: 15. A 16. B 17. A 18. D 19. A 20. D 21. B 22. A 23. D 24. B 25. B 77

78 Exercícios sobre química descritiva 01. (Ita) Um copo contém uma mistura de água, acetona, cloreto de sódio e cloreto de prata. A água, a acetona e o cloreto de sódio estão numa mesma fase líquida, enquanto que o cloreto de prata se encontra numa fase sólida. Descreva como podemos realizar, em um laboratório de química, a separação dos componentes desta mistura. De sua descrição devem constar as etapas que você empregaria para realizar esta separação, justificando o(s) procedimento(s) utilizado(s). 02. (Fuvest) KClO 3 e NaHCO 3, compostos sólidos à temperatura ambiente, quando aquecidos se decompõem liberando gases. a) Descreva testes que ajudem a identificar, em cada caso, o gás liberado. b) Faça um esquema da aparelhagem que permita realizar o aquecimento e recolher os gases formados. 03. (Fuvest) Floculação e cloração são duas etapas do tratamento da água de abastecimento. a) Explique a finalidade específica de cada uma dessas etapas. b) Na floculação, óxido de cálcio e sulfato de alumínio são adicionados à água. Escreva as equações químicas correspondentes às transformações que ocorrem. c) A água depois de tratada deve ter ainda quantidade de "cloro residual", medido como HClO, na faixa de concentração 0,2 a 1,5 mg/l. A análise de uma amostra indicou concentração de HClO igual a 8,0 x 10 5 mol/l. Essa água segue a norma enunciada? Explique. Massa molar do HClO: 52,5 g/mol. 04. (Fuvest) Em um experimento introduz-se ar atmosférico, não poluído, no sistema esquematizado a seguir: Depois de o ar passar por algum tempo, o que se observa a1) na solução de Ba(OH) 2? a2) no cobre aquecido? Escreva as equações químicas correspondentes às observações. b) Que gases são recolhidos no final? 78

79 05. (Fuvest) Atenção: A demonstração só deve ser feita em ambiente adequado e com os devidos cuidados! Para demonstrar, em laboratório, a obtenção de metais por redução de seus óxidos, pode ser utilizada a aparelhagem esquematizada anteriormente, em que: I. gerador do gás redutor por desidratação do ácido fórmico II. frasco de segurança III. tubo de pirex contendo o óxido metálico IV. absorvedor de gás Para essa demonstração, a) dê as alterações que seriam observadas, visualmente, em III e IV. b) escreva as equações das reações que ocorrem em I e III. c) escolha uma substância química, utilizada ou formada, que não seja o ácido sulfúrico, e cite uma de suas propriedades, que exija cuidados especiais no seu uso. 06. (Fuvest) Pedaços de fio de cobre, oxidados na superfície pelo ar atmosférico, são colocados em um funil com papel de filtro. Sobre este metal oxidado, despeja-se solução aquosa concentrada de amônia. Do funil, sai uma solução azul, contendo o íon Cu(NH 3) 4 2+, e que é recolhida num béquer. a) Escreva as equações químicas balanceadas representando as transformações que ocorrem desde o cobre puro até o íon Cu(NH 3) b) Faça um esquema da montagem experimental e indique nele os materiais de laboratório empregados, os reagentes utilizados e os produtos formados. 07. (Ita) Descreva como se prepara propionato de metila em um laboratório de química. Indique a aparelhagem e as matérias-primas que são utilizadas. Também mencione como a reação pode ser acelerada e como seu rendimento pode ser aumentado. 08. (Ita) Descreva como se pode obter, num laboratório de química, cloridreto (HCl(g)) a partir de cloreto de sódio sólido. De sua descrição devem constar: as outras matérias primas necessárias, o desenho esquemático da aparelhagem a ser utilizada e as equações químicas balanceadas das reações envolvidas. 09. (Ita) Um aluno preparou duas soluções: uma solução 0,1 mol/l de ácido clorídrico e outra 0,1 mol/l de hidróxido de sódio. As etiquetas, inicialmente afixadas nos frascos, depois de alguns dias ficaram ilegíveis. Como você faria para identificar os frascos e suas respectivas soluções, NÃO UTILIZANDO materiais típicos de laboratório de Química? ESPECIFICAÇÃO: Você deve descrever no mínimo dois testes distintos a serem realizados com o conteúdo de cada um dos frascos para descobrir quem é quem, considerando que você não dispõe de medidor de ph nem de indicadores ácido-base comerciais. 79

80 10. (Ita) Em um béquer, a 25 C e 1 atm, foram misturadas as seguintes soluções aquosas: permanganato de potássio (KMnO 4), ácido oxálico (H 2C 2O 4) e ácido sulfúrico (H 2SO 4). Nos minutos seguintes após a homogeneização desta mistura, nada se observou. No entanto, após a adição de um pequeno cristal de sulfato de manganês (MnSO 4) a esta mistura, observou-se o descoramento da mesma e a liberação de um gás. Interprete as observações feitas neste experimento. Em sua interpretação devem constar: a) a justificativa para o fato de a reação só ser observada após a adição de sulfato de manganês sólido, e b) as equações químicas balanceadas das reações envolvidas. 11. (Ita) Um béquer de 500 ml contém 400 ml de água pura a 25 C e 1 atm. Uma camada fina de talco é espalhada sobre a superfície da água, de modo a cobri-la totalmente. a) O que deverá ser observado quando uma gota de detergente é adicionada na região central da superfície da água coberta de talco? b) Interprete o que deverá ser observado em termos das interações físico-químicas entre as espécies. 12. (Ita) Descreva um processo que possa ser utilizado na preparação de álcool etílico absoluto, 99,5 % (m/m), a partir de álcool etílico comercial, 95,6 % (m/m). Sua descrição deve conter: I) A justificativa para o fato da concentração de álcool etílico comercial ser 95,6 % (m/m). II) O esquema da aparelhagem utilizada e a função de cada um dos componentes desta aparelhagem. III) Os reagentes utilizados na obtenção do álcool etílico absoluto. IV) As equações químicas balanceadas para as reações químicas envolvidas na preparação do álcool etílico absoluto. V) Seqüência das etapas envolvidas no processo de obtenção do álcool etílico absoluto. 13. (Unifesp) A fenolftaleína apresenta propriedades catárticas e por isso era usada, em mistura com -lactose monoidratada, na proporção de 1:4 em peso, na formulação de um certo laxante. Algumas das propriedades dessas substâncias são dadas na tabela. 80

81 Deseja-se separar e purificar essas duas substâncias, em uma amostra de 100 g da mistura. Com base nas informações da tabela, foi proposto o procedimento representado no fluxograma acima. a) Supondo que não ocorram perdas nas etapas, calcule a massa de lactose que deve cristalizar no procedimento adotado. b) Com relação à separação / purificação da fenolftaleína, - explique se o volume de etanol proposto é suficiente para dissolver toda a fenolftaleína contida na mistura. - usando seus conhecimentos sobre a solubilidade do etanol em água, explique por que a adição de água à solução alcoólica provoca a cristalização da fenolftaleína. 14. (Fuvest) Para distinguir uma solução aquosa de ácido sulfúrico de outra de ácido clorídrico, basta adicionar a cada uma delas: a) um pouco de solução aquosa de hidróxido de sódio. b) um pouco de solução aquosa de nitrato de bário. c) raspas de magnésio. d) uma porção de carbonato de sódio. e) gotas de fenolftaleína. 15. (Fuvest) Deseja-se preparar e recolher os gases metano, amônia e cloro. As figuras I, II e III mostram dispositivos de recolhimento de gases em tubos de ensaio. escolha, dentre os dispositivos apresentados, os mais adequados para recolher, nas condições ambientes, metano, amônia e cloro. Esses dispositivos são, respectivamente, a) II, II e III. b) III, I e II. c) II, III e I. d) II, I e III. e) III, III e I. 16. (Fuvest) Em condições ambientes de pressão e temperatura (1 atm, 25 C) qual dos seguintes procedimentos é correto? a) Preparar uma solução de ácido sulfúrico, adicionando água ao ácido concentrado. b) Descartar sobras de sódio, jogando-as na pia. c) Aquecer béquer contendo etanol com bico de Bunsen. d) Empregar banho-maria (banho de água) para destilar tolueno (Ponto de Ebulição = 111 C, 1 atm). e) Utilizar banho de glicerina (Ponto de ebulição = 290 C, 1 atm) para fundir ácido benzóico (Ponto de Fusão = 122 C). 17. (Fuvest) Em um frasco foram colocadas solução aquosa de HCl e raspas de zinco para gerar H 2, gás pouco solúvel em água. Para se recolher esse gás, o melhor arranjo experimental é: 81

82 18. (Fuvest) Deseja-se estudar três gases incolores, recolhidos em diferentes tubos de ensaio. Cada tubo contém apenas um gás. Em um laboratório, foram feitos dois testes com cada um dos três gases: (I) colocação de um palito de fósforo aceso no interior do tubo de ensaio; (II) colocação de uma tira de papel de tornassol azul, umedecida com água, no interior do outro tubo, contendo o mesmo gás, tampando-se em seguida. Os resultados obtidos foram: Com base nesses dados, os gases X, Y e Z poderiam ser, respectivamente, 19. (Fuvest) O alumínio é produzido a partir do minério bauxita, do qual é separado o óxido de alumínio que, em seguida, junto a um fundente, é submetido à eletrólise. A bauxita contém cerca de 50 %, em massa, de óxido de alumínio. De modo geral, desde que o custo da energia elétrica seja o mesmo, as indústrias de alumínio procuram se estabelecer próximas a a) zonas litorâneas, pela necessidade de grandes quantidades de salmoura para a eletrólise. b) centros consumidores de alumínio, para evitar o transporte de material muito dúctil e maleável e, portanto, facilmente deformável. c) grandes reservatórios de água, necessária para separar o óxido de alumínio da bauxita. d) zonas rurais, onde a chuva ácida, que corrói o alumínio, é menos freqüente. e) jazidas de bauxita, para não se ter de transportar a parte do minério (mais de 50 %) que não resulta em alumínio. 20. (Fuvest) O esquema abaixo apresenta, de maneira simplificada, processos possíveis para a obtenção de importantes substâncias, a partir de gás natural e ar atmosférico. 82

83 Considere as afirmações: I. Na etapa A, a separação dos gases pode ser efetuada borbulhando-se a mistura gasosa numa solução aquosa alcalina. II. Na etapa B, N 2 e O 2 podem ser separados pela liquefação do ar, seguida de destilação fracionada. III. A amônia, formada na etapa C, pode ser removida da mistura gasosa por resfriamento. Está correto o que se afirma a) em I apenas. b) em II apenas. c) em III apenas. d) em II e III apenas. e) em I, II e III apenas. 21. (Fuvest) Para realizar um experimento, em que é produzido CO 2 pela reação de um carbonato com ácido clorídrico, foi sugerida a aparelhagem da figura a seguir. Com essa aparelhagem, I. não será adequado usar carbonatos solúveis em água. II. o experimento não funcionará porque o ácido clorídrico deve ser adicionado diretamente sobre o carbonato. III. parte do CO 2 desprendido ficará dissolvido na água. IV. o gás recolhido conterá vapor d'água. Dessas afirmações, são corretas, apenas a) I, II e III b) I, III e IV c) II e IV d) II e III e) III e IV 22. (Ita) Em uma experiência, realizada em laboratório a 25 C e 1 atm, um aluno misturou em um tubo de ensaio 5,0 ml de água destilada, 3 gotas de solução de fenolftaleína e 1,0 grama de tiras de magnésio. Após alguns minutos da realização da mistura, o aluno fez as seguintes afirmações, todas relacionadas com suas observações: I - Houve a formação de um precipitado branco. II - Houve um leve aumento na temperatura da mistura. III - A fase líquida tingiu-se de cor-de-rosa. IV - Houve liberação de bolhas de gás. 83