Cálculo estequiométrico Profo.: Manoel Afonso REAGENTE EM EXCESSO(PÁG.:82) 1) (FUVEST – Pág. 82 – Q. 01) Considere a experiência: A uma solução aquosa que contém 10,0g de hidróxido de sódio adicionam-se lentamente 9,8g de ácido sulfúrico puro e depois água, de modo a obter-se 1L de solução. Dados: Massa molar do ácido = 98 g/mol e da base = 40 g/mol. a) Representar com fórmulas químicas a reação que b) Calcular a massa de hidróxido de sódio que não reagiu com o ácido. Extra(Covest – 2010) Ácido sulfúrico (H2SO4) é um importante insumo industrial, obtido como subproduto do refino de cobre. A matéria prima deste processo, sulfeto de cobre (CuS) é decomposta termicamente, na presença de oxigênio, produzindo cobre metálico e SO2. Por ser um gás tóxico, o SO2 não pode ser liberado no ambiente, e, portanto, é oxidado a SO3, que em seguida reage com água para formar ácido sulfúrico. Ao iniciarmos o processo com 19,1 toneladas de sulfeto de cobre puro, e assumindo um rendimento de 100% em todas as etapas, podemos afirmar que serão: (Dadas as massas atômicas: Cu, 63,5 g/mol; S, 32 g/mol; O, 16 g/mol e H, 1 g/mol). 0 0 consumidos 300.000 mols de oxigênio molecular. 1 1 consumidos 200.000 mols de água. 2 2 produzidos e posteriormente consumidos 80.000 mols de SO3 . 3 3 produzidas 196 toneladas de ácido sulfúrico. 4 4 produzidas 1,31 toneladas de cobre metálico. REAÇÕES SUCESSIVAS 2)(Pág.83 – Q. 03)O ácido sulfúrico, em produção industrial, resulta de reações representadas pelas Equações: S + O2 SO2 2SO2 + O2 2SO2 SO3 + H2O H2SO4 Calcular a massa de enxofre, em quilogramas, Necessária para produzir uma tonelada de ácido Sulfúrico. GRAU DE PUREZA 04)(ENEM -2001 – Pág.88 – Q. 05)Atualmente, sistemas de purificação de emissões poluidoras estão sendo exigidos por lei em um número cada vez maior de países. O controle das emissões de dióxido de enxofre gasoso, provenientes da queima de carvão que contém enxofre, pode ser feito pela reação desse gás com uma suspensão de hidróxido de cálcio em água, sendo formado um produto não poluidor do ar. A queima do enxofre e a reação do dióxido de enxofre com o hidróxido de cálcio, bem como as massas de algumas das substâncias envolvidas nessas reações, podem ser assim representadas: enxofre (32g) + oxigênio (32g) dióxido de enxofre (64g) dióxido de enxofre (64g) + hidróxido de cálcio (74g) produto não poluidor Dessa forma, para absorver todo o dióxido de enxofre produzido pela queima de uma tonelada de carvão (contendo 1% de enxofre), é suficiente a utilização de uma massa de hidróxido de cálcio de, aproximadamente: a) 23kg b) 43kg c) 64kg d) 74kg e) 138kg 5)(Enem – 2006-pág.88 – q.02)Para obter 1,5kg de dióxido de uránio puro,matéria-prima para a produção de combustível nuclear,é necessário extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minério.Assim,o rendimento do tratamento do minério até chegar ao dióxido de urânio puro é de: a)0,10% b)0,15% c)0,20% d)1,5% e)2,0% Rendimento de uma ReaçãoPÁG.:85 6)(UFLA-08-pág. 85-Q.05) Entre as várias finalidades, o metal cromo é empregado na produção de aço inox e na cromação de várias peças metálicas. Um processo de preparação de cromo metálico pode ser expresso pela seguinte equação: Cr2O3(S) + 2Al(S) 2Cr(S) + Al2O3(S) considere que o rendimento da reação e de 80%,a massa de cromo produzida a partir de 10 mols de trióxido de dicromo e 600 g de alumínio e: a)832,0g b)416,0g C)83,2g d)462,2g e)208,0g Profo.: Manoel Afonso UNIDADE DE MASSA ATÔMICA (u.) 1 12 1 12 do carbono 12 = 1u do carbono 12 ou PADRÂOCARBONO 12 1 u. Relacionando a Unidade de massa atômica com o equivalente em gramas 1 mol de átomos de C = 12g = 6,022141x1023 átomos de C X = 1 átomo de C X= 12 6,022141x1023 X = 1,993x10-23g 1 átomo de C = 12u = 1,993x10-23g 1u= Y Y= 1,993x10-23g 12 Y= 1,66054x10-24g = 1u MASSA ATÔMICA É um número que indica quantas vezes um determinado átomo é mais pesado que 1/12 do carbono 12 (ou 1 u ) He 4 u.m.a. O átomo de HÉLIO é 4 vezes mais pesado que 1/12 do carbono 12 Exemplo: Massa atômica do sódio (Na) = 23u Conclui-se que: Um átomo de Na tem a massa de 23 u. Um átomo de Na tem sua massa 23 vezes maior que a unidade padrão (u). Um átomo de sódio tem sua massa 23 vezes maior que 1/12 da massa do átomo de C12. Um átomo de Na tem massa 1,9166 vezes maior que a massa de átomo de C12. 01)(Pág.69 – Q. 01)Sabe-se que a massa atômica da prata é igual a 108u, assinale a alternativa INCORRETA a) Um átomo de prata tem massa de 108u. V b) de X Um átomo de prata tem massa 12 108 vezes F maior que a massa do átomo de C . c) Um átomo de prata tem massa de 108 vezes maior que 1/12 da massa do átomo de C12. d) Um átomo de prata tem sua massa 9 vezes maior que a massa de um átomo de C12. V V 01)(EXTRA) (UFPB) A massa de três átomos do isótopo 12 do carbono é igual à massa de dois átomos de um certo elemento X. X, em unidades a) 12. b) 36. c) 18. d) 3. e) 24. Pode-se dizer, então, que a massa atômica de de massa atômica, é: Dado: massa atômica do carbono = 12 u. X X C 2 2 C C 12 mC X X mX = 3 X mX = 36 mX = 36 2 mX = 18 MASSA DO ELEMENTO QUÍMICO 35 17 Cl 37 17 Cl É a média ponderada das massas atômicas de seus isótopos, onde a porcentagem com que cada aparece na natureza é o peso O cloro possui dois isótopos de pesos atômicos 35u e 37u, com porcentagens, respectivamente, iguais a 35 37 75% e 25%. Cl 75% Cl x 25% 75 + 37 100 925 x m = m = 35 25 3550 100 2625 + 100 = m = 35,50 u.m.a. X 02)(pág.:69 – Q. 02 - OBQ)onsiderando que o elemento Cloro tem massa Atômica aproximada de 35,5 e apresenta os Isótopos 35 e 37, pode-se afirmar que a abundância relativa do isótopo 37 é: a)Menor que 20%. b)Maior que 20% e menor que 40%. c)Maior que 40% e menor que 60%. d)Maior que 60% e menor que 80%. e)Maior que 80%. 03)(EXTRA) Um elemento X tem massa atômica média igual a 63,5 u. e apresenta os isótopos 63X e 65X.A abundância do isótopo 63 no 63X 65X elemento X é: a) 25%. b) 63%. c) 65%. d) 75%. e) 80%. m = 63,5 u x% 63,5 = y% 63 . x + 65 . y 100 63 . x + 65 . y = 6350 63 . x + 65 . y = 6350 x + y = 100 . (– 65) – 150 – 65 . x – 65 . y = – 6500 – 2 . x = – 150 x = x = 75% –2 MASSA MOLECULAR (M) É um número que indica quantas vezes uma molécula é mais pesada que 1/12 do carbono 12 De uma maneira prática, calculamos a massa molecular somando-se todos os pesos atômicos dos átomos que formam a molécula O ácido sulfúrico H O O S H O O Dados: H = 1 u.m.a.; O = 16 u.m.a.; S = 32 u.m.a. H: S: O: 2 1 4 x x x 1 32 16 = = = 2 32 64 + 98 u.m.a H2SO4 • Uma molécula de H2SO4Tem massa 98 vezes maior que 1/12 do átomo de carbono 12 • Uma molécula de H2SO4Tem massa 98 vezes maior que a unidade padrão (u). • Uma molécula de H2SO4Tem massa 8,17 vezes maior que um átomo de 12C. Extra) A massa molecular da espécie H4P2OX vale 178 u Podemos afirmar que o valor de “ x ” é: Dados: H = 1 u.; O = 16 u.; P = 31 u. a) 5. b) 6. c) 7. d) 8. e) 16. H: 4 P: 2 O: x x x x 1 = 4 31 = 62 16 = 16x 4 + 62 + 16x = 178 16 x = 178 – 66 16 x = 112 x = 112 16 x = 7 CONSTANTE DE AVOGADRO É o número de entidades (moléculas, átomos, íons, elétrons etc.) existentes em uma massa, em gramas, igual à massa molecular ou massa atômica (MOL)Este número é igual a 6,02 x 1023 1 MOL DE ÁTOMOS DE C = 12g = 6,02x1023 ÁTOMOS EXEMPLOS: 1 mol de H2O é a quantidade de matéria que contém 6,02x1023 moléculas de H2O 1 mol de NaCl é a quantidade de matéria que contém 6,02x1023 aglomerados iônicos de Cloreto de sódio, ou seja, 6,02x1023 Cátions Na+ e 6,02x1023 ânions Cl1 mol de H2SO4 é a quantidade de matéria que contém 6,02x1023 moléculas, ou seja, 2x6,02x1023 átomos de hidrogênio , 6,02x1023 átomos de enxofre e 4x6,02x1023 átomos de oxigênio. QUANTIDADE DE MATÉRIA(n) n= massa(g)/massa molar(g.mol-1) ou n = m/MM VOLUME MOLAR É o volume ocupado por um mol de qualquer substância a uma determinada temperatura e pressão. Mais importante para gases. CNTP(T=0OC E P=1ATM=1,01325X105Pa) 1 MOL DE QUALQUER GÁS OCUPA UM VOLUME DE 22,4L(P.V=NRT) 03)(OBQ-pág.70 – Q. 03) Uma amostra de dióxido de carbono, pesanda 22,0mg a)Contém 3,01x1020 mol de CO2. b)Contém 3,01x1023 moléculas. c) Contém 6,02x1023 átomos de oxigênio. d)Ocupa o volume de 11,2mL em CNTP. e)Ocupa o volume de 1,12L em CNTP. 04)(UFV-MG-pág.70 Q. 04)Jóias de ouro são fabricadas a partir de ligas contendo, comumente, além desse metal, prata e cobre. Isso porque o ouro é um metal muito macio. Ouro 18 quilates, por exemplo, contém 75% de ouro, sendo o restante usualmente prata e cobre. Considerando uma pulseira contendo 19,700 g de ouro, 4,316 g de prata e 2,540 g de cobre, a proporção de átomos de cada elemento (Au : Ag : Cu) nessa liga será: a) b) c) d) e) 2,000 19,70 7,756 10,00 197,0 : : : : : 1,000 4,316 1,628 4,000 107,9 : : : : : 1,000 2,540 1,000 4,000 63,50 X 05)(pág.70 – Q.05)O nitrogênio é um elemento essencial para o sistema biológico, sendo constituinte de aminoácidos e enzimas. Na atmosfera, é o principal componente na forma de moléculas diatômicas altamente estáveis, contudo, forma, com oxigênio, diversos compostos gasosos. Uma mistura de gases foi preparada com 22g de N2O, 3,0 mol de moléculas de N2O4 e 2,4.10 24moléculas de NO². A quantidade total em mol, de átomos de nitrogênio na mistura é : a)9,0 b)9,5 c)10,0 d)10,5 X e)11,0 (UFRJ Q – 17 – Pág. 72) Um dos processos mais usados para purificar ouro consiste no borbulhamento de cloro gasoso através de ouro impuro fundido. O ouro não reage com o cloro, enquanto os contaminantes são removidos na forma de cloretos. O gráfico a seguir apresenta os dados de um processo de refino de uma liga de ouro que contém 8% em massa de prata e 2% em massa de cobre, e relaciona o decaimento da quantidade dos contaminantes com o tempo de reação. Deseja-se refinar 1 kg dessa liga. Calcule a massa de prata e de cobre metálicos presentes quando o processo atingir o tempo de meia-vida da prata na reação de cloração. (ENEM – 2011 – Q .03 – PÁG. 74)A eutrofização é um processo em que rios, lagos e mares adquirem níveis altos de nutrientes, especialmente fosfatos e nitratos, provocando posterior acúmulo de matéria orgânica em decomposição. Os nutrientes são assimilados pelos produtores primários e o crescimento desses é controlado pelo nutriente limítrofe, que é o elemento menos disponível em relação à abundância necessária à sobrevivência dos organismos vivos. O ciclo representado na figura seguinte reflete a dinâmica dos nutrientes em um lago. A análise da água de um lago que recebe a descarga de águas residuais provenientes de lavouras adubadas revelou as concentrações dos elementos carbono (21,2 mol/L), nitrogênio (1,2 mol/L) e fósforo (0,2 mol/L). Nessas condições, o nutriente limítrofe é o A) C. B) X N. C) P. D) CO2. E) PO43–. CÁLCULOS DE FÓRMULAS FÓRMULA MOLECULAR = INDICA O NÚMERO DE ÁTOMOS DE CADA ELEMENTO EM UMA MOLÉCULA DA SUBSTÃNCIA. Exs.: H2SO3 , C6H12O6 FÓRMULA MÍNIMA OU EMPÍRICA = INDICA A MENOR PROPORÇÃO ENTRE O NÚMERO DE ÁTOMOS DE CADA ELEMENTO FORMADOR DA SUBSTÂNCIA Exs.:(FÓRMULA MÍNIMA = FÓRMULA MOLECULAR H2SO3 C6H12O6 DIVIDIR PELO MDC FÓRMULA MÍNIMA = CH2O (PUCCamp SP – Q 01 – PÁG.75) Na formação de um óxido de nitrogênio, verificou-se que, para cada 9,03×1022 átomos de nitrogênio, foram necessários 4,80 g de oxigênio. (Dados: N = 14; O = 16.) Determine: a) a fórmula mínima desse óxido; b) sua fórmula molecular, sendo 92 a sua massa molecular. FÓRMULA PERCENTUAL OU CENTESIMAL = INDICA AS PORCENTAGENS, EM MASSA, DE CADA ELEMENTO CONSTITUINTE DA SUBSTÂNCIA. Ex.: C75%H25% (Fuvest-SP Q . 01 – PÁG. 77) Uma substância orgânica de massa molecular 42 é representada pela fórmula mínima CH2. Qual o número de átomos de carbono em cada molécula da substância? a) 2. b)3. c)4. d)5. e)6. X X (UNIMONTES-MG Q. 02 – Pág. 77))O GÁS HILARIANTE É UM COMPOSTO FORMADO POR NITROGÊNIO(N) E OXIGÊNIO(O), A PROPORÇÃO APROXIMADA DE 2,0g DE NITROGÊNIO PARA CADA 1,0g DE OXIGÊNIO.AS ALTERNATIVAS A SEGUIR SE REFEREM ÀS COMPOSIÇÕES DE VÁRIOS COMPOSTOS FORMADOS POR NITROGÊNIO E OXIGÊNIO. A QUE CONSTITUI A COMPOSIÇÃO DO GÁS HILARIANTE ESTÁ REPRESENTADA NA ALTERNATIVA. a)9,8g de N e 4,9g de O. b)4,6g de N e 7,3g de O. c) 6,4g de N e 7,3g de O. d) 14,5g de N e 40,9 de O. (Unesp SP – Q. 03 – Pág. 77)Lindano, usado como um inseticida, tem composição percentual em massa de 24,78% de carbono, 2,08% de hidrogênio e 73,14% de cloro, e massa molar igual a 290,85 gmol–1. Dadas as massas atômicas dos elementos: C = 12, H = 1 e Cl = 35,5, a fórmula molecular do lindano é: a) C4H5Cl2 b) C5H7Cl6 c) C6H5Cl6 d) C6H6Cl2 e)C6H6Cl6 X (Ufu MG – Q . 04 – Pág. 78)O sulfato de cobre é um dos componentes da “calda bordalesa”, mistura muito utilizada na agricultura para combater as doenças fúngicas em hortaliças e árvores frutíferas. A porcentagem de água presente no sulfato de cobre pentaidratado puro (CuSO4.5H2O) é de, aproximadamente, a) 36% X b) 56% c) 11% d) 5% (UFTM – MG – Q . 05 – PÁG. 78)Uma amostra de 4,5g de um composto orgânico que contém apenas C, H e O como constituintes foi queimada completamente com gás oxigênio em excesso e, como resultado, foram obtidos 6,6g de CO2 e 2,7g de H20. Com esses dados pode-se concluir que a fórmula empírica desse composto é: Dados: massas molares (g/mol) H=1,0 C=12,0 e O=16,0 a) C2H4O. b) CH2O. c) C2H6O. d) C4H2O5. e) C6H3O8. 1ºPASSO: DETERMINAR A QUANTIDADE DE MATÉRIA DE CO2 E H20 N(CO2)= 6,6/44 = 0,15MOL N(H2O)= 2,7/18 = 0,15MOL 2ºPASSO: DETERMINAR A QUANTIDADE DE MATÉRIA DE C, H E O QUE FORAM CONSUMIDOS NA REAÇÃO Nº DE MOL DE C= 0,15MOL Nº DE MOL DE H= 0,30MOL Nº DE MOL DE O= 0,45MOL 3ºPASSO: DETERMINAR A QUANTIDADE DE O NO COMPOSTO ORGÂNICO Nº DE MOL DE O= 2,4/16 = 0,15MOL M DE C = 0,15x12 = 1,8g M DE H = 0,30x1 = 0,3g CH2O M DE O + M DE H + M DE C = 0,45 M DE O + 0,3g + 1,8g = 4,5 M DE O = 2,4g R=B Há muitos anos atrás ocorreu a primeira separação(Por volta1777 - Bergman): QUÍMICA INORGÂNICA Compostos extraídos dos minerais COMPOSTOS ORGÂNICOS Compostos extraídos de organismos vivos Berzelius TEORIA DA FORÇA VITAL(Força Maior a vida) A URÉIA era obtida a partir da urina, onde ela existe devido à degradação de proteínas no organismo Em 1828, o cientista alemão Wöhler conseguiu produzir a uréia a partir do cianato de amônio, COMPOSTO INORGÂNICO NH2 NH4CNO CIANATO DE AMÔNIO O C URÉIA NH2 A partir desta observação, define-se QUÍMICA ORGÂNICA como sendo a parte da química que estuda praticamente todos os compostos do elemento químico CARBONO GNV gás natural veicular Álcool etílico C2H5OH CH4 Existem substâncias como o CO, CO2, H2CO3 e demais carbonatos, HCN e demais cianetos, HCNO e demais cianatos que são considerados compostos de transição Alguns elementos formam, praticamente, todos os compostos orgânicos, tais elementos são chamados de ORGANÓGENOS e, são constituídos pelos elementos C, H, O e N 01)(UFSE) Wöhler conseguiu realizar a primeira síntese de substância dita “orgânica” a partir de uma substância dita “inorgânica”. A substância obtida por Wöhler foi: a) uréia. b) ácido úrico. c) ácido cítrico. d) vitamina C. e) acetona. NH2 NH4CNO O C NH2 02) (Covest – 2004)Tendo em vista as estruturas do tolueno, clorofórmio e acetonitrila, abaixo, podemos classificá-los, respectivamente, como compostos: CH3 Cl H Cl H C H acetonitrila C H H H tolueno H H H C Cl clorofórmio N a) orgânico, inorgânico e orgânico. b) orgânico, orgânico e orgânico. c) inorgânico, orgânico e orgânico. d) orgânico, inorgânico e inorgânico. e) inorgânico, inorgânico e inorgânico. Em 1858 AUGUST KEKULÉ estudou o carbono e enunciou uma teoria que se resume a: O carbono é TETRAVALENTE 12 6 C K=2 L=4 L=4 As quatro valências do carbono EQUIVALENTES e COPLANARES H H C H Cl H Cl C H H H H C Cl H Cl H C H H Os átomos de carbono podem ligar-se entre si, formando CADEIAS CARBÔNICAS C C C C C C C C C C C C C C C C O átomo de carbono forma múltiplas ligações (simples, duplas e triplas) C C C C 01) Na estrutura H2C (1) C (2) NH2 C H (3) CH2 As ligações representadas pelos algarismos são, respectivamente: a) dupla, simples, dupla. b) simples, tripla, dupla. c) dupla, tripla, simples. d) simples, dupla, simples. e) dupla, dupla, tripla. 02) Na fórmula H2C .x..CH – CH2 – C .y..N, x e y representam, respectivamente, ligações: a) simples e dupla. b) dupla e dupla. c) tripla e simples. x CH H2C .... – CH2 – C y N.... d) tripla e tripla. e) dupla e tripla. C O carbono tem geometria TETRAÉDRICA. O carbono tem ângulo entre suas valências de 109°28’. O carbono tem 4 ligações sigma ( s ). O carbono se encontra hibridizado “sp3 “. COMPRIMENTO DA LIGAÇÃO SIMPLES C-C C Com um ligação dupla e duas ligações simples: O carbono tem geometria TRIGONAL PLANA. O carbono tem ângulo entre suas valências de 120°. O carbono tem 3 ligações sigma ( s ) e 1 ligação pi ( p ). O carbono se encontra hibridizado “sp2 “. C Com duas ligações dupla: O carbono tem geometria LINEAR. O carbono tem ângulo entre suas valências de 180°. O carbono tem 2 ligações sigma ( s ) e 2 ligação pi ( O carbono se encontra hibridizado “sp“. p ). C Com uma ligação tripla e uma ligação simples: O carbono tem geometria LINEAR. O carbono tem ângulo entre suas valências de 180°. O carbono tem 2 ligações sigma ( s ) e 2 ligação pi ( p ). O carbono se encontra hibridizado “sp“. 01) (UFV-MG) Considere a fórmula estrutural abaixo: H H 5 H C 4 H C 3 C H C 2 C 1 H São feitas das seguintes afirmativas: I. O átomo de carbono 5 forma 4 ligações II. O átomo de carbono 3 forma 3 ligações III. O átomo de carbono 2 forma 3 ligações IV. O total de ligações Assinale a alternativa correta. a) Apenas as afirmativas I e IV são corretas. (sigma). s (sigma) e 1 ligação s p (pi) na estrutura é igual a 3. p (pi) e 1 ligação (pi). p (sigma). s b) Apenas as afirmativas II e III são corretas. c) Apenas as afirmativas I, II e IV são corretas. d) Todas são corretas. e) Apenas as afirmativas I e II são corretas. 02) (UFRN) O ácido metanóico (fórmico), encontrado em algumas formigas e causador da irritação provocada pela picada desses insetos, tem a seguinte fórmula: sp 2 s s O H s C p O H O átomo de carbono dessa molécula apresenta hibridização: a) sp com duas ligações sigma ( b) sp2 com três ligações sigma ( c) sp2 com uma ligações sigma ( d) sp3 com três ligações sigma ( e) sp2 com duas ligações sigma ( s ) e duas ligações pi ( ). ) e uma ligação pi ( ). s ) e três ligações pi ( ). s ) e uma ligação pi ( ). s ) e duas ligações pi ( ). s p p p p p 03) (PUC – PR) A acetona (fórmula abaixo), um importante solvente orgânico, apresenta nos seus carbonos, respectivamente, os seguintes tipos de hibridizações: sp3 H C H O C H C H sp3 H H a) sp, sp2 e sp3 b) sp3 , sp3 e sp3 c) sp2, sp e sp3 sp2 d) sp3, sp2 e sp3 e) sp3, sp2 e sp2 04) Indique os ângulos reais entre as valências dos carbonos 2, 3 e 5, respectivamente, na figura abaixo: H (2) 120° 120° (3) H 109°28’ (5) H 3C C C H C H C H H H a) 90o, 180o e 180o. b) 90o, 120o e 180o. c) 109o28’, 120o e 218o. d) 109o28’, 120o e 109o28’. e) 120o, 120o e 109o28’. 05) (UFRGS) A morfina, alcalóide do ópio extraído da papoula, pode ser sintetizada em laboratório, tendo como um dos seus precursores o composto com a seguinte estrutura: O O CH3O CH3O 2 1 3 CH2 C N A geometria dos carbonos com números 1, 2 e 3 é, respectivamente: a) tetraédrica, trigonal, linear. b) linear, tetraédrica, trigonal. c) tetraédrica, linear, trigonal. d) trigonal, tetraédrica, linear. 1 2 3 linear tetraédrica trigonal e) linear, trigonal, tetraédrica. 06)(Covest – 2007) A partir da estrutura do composto abaixo, podemos afirmar que: H 3C H H H H H C C C H C 5 2 H CH3 C C C H C H3 C C H H C C H CH3 C C H H H C C 3 C 4 H 1 C CH3 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 Os carbonos 1 e 2 apresentam hibridização sp2 Os carbonos 3 e 4 apresentam hibridização sp3 O carbono 5 apresenta hibridização sp Os carbonos 1 e 2 apresentam duas ligações pi ( ) entre si. p Os carbonos 3 e 4 apresentam duas ligações pi ( sigma (s ), entre si ) e uma p 07) ( Covest – 2004 ) O b – caroteno , precursor da vitamina A, é um hidrocarboneto encontrado em vegetais, como a cenoura e o espinafre. Seguindo a estrutura abaixo, indique quais os tipos de hibridização presentes no b – caroteno. H 3C H 3C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C H3 H 3C CH3 a) sp2 e sp3. b) sp e sp2. c) sp e sp3. d) somente sp2. e) sp, sp2 e sp3. HETEROÁTOMO H H C H O C H H C H H C H H H Átomo diferente do carbono entre carbonos CLASSIFICAÇÃO DO CARBONO NA CADEIA Liga-se aos carbonos 4, 6, 7 e 8 Liga-se aos carbonos 1, 3, e 4 6 C 4 5 8 9 1 2 C 3 C C 7 C C C C Liga-se ao carbono 2 C Liga-se aos carbonos 5 e 9 Carbono primário: Liga-se a 1 outro átomo de carbono, apenas (ou a nenhum). Carbono secundário: Liga-se a 2 outros átomos de carbono, apenas. Carbono terciário: Liga-se a 3 outros átomos de carbono, apenas. Carbono Quaternário: Liga-se a 4 outros átomos de carbono. 01) Considere a cadeia a seguir PRIMÁRIO SECUNDÁRIO CH 3 I H3 C QUATERNÁRIO C II III IV CH C CH 3 CH 3 TERCIÁRIO CH 3 Os carbonos numerados classificam-se respectivamente, como: a) primário, terciário, quaternário, secundário. b) primário, quaternário, secundário, terciário c) . secundário, quaternário, terciário, primário. d) terciário, secundário, primário, quaternário. e) terciário, primário, secundário, quaternário. 02) (UNIFOA-RJ) A cadeia carbônica abaixo apresenta “x” carbonos primários, “y” carbonos secundários, “z” carbonos terciários e “k” carbonos quaternários, sendo os números “x”, “y”, “z” e “k”, respectivamente: C C C C C C C C C C Primários: a) 5, 3, 1 e 1. b) 4, 2, 3 e 1. Secundários: Terciários: Quaternários: 5 3 1 1 c) 2, 4, 2 e 2. d) 3, 2, 5 e 0. e) 1, 4, 2 e 3. REPRESENTAÇÕES DE UMA CADEIA CARBÔNICA H H H H H H H C H C H C H C H C H C H H Fórmula PLANA H 3C CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 Fórmula CONDENSADA Fórmula de LINHA CLASSIFICAÇÃO DAS CADEIAS CARBÔNICAS ABERTAS Possuem extremidades H3C – CH2 – CH2 – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH – O – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH – CH = CH2 I CH3 FECHADAS Não possuem extremidades H2C – CH2 I I H2C – CH2 H C HC CH HC C H CH Abertas, acíclicas ou alifáticas Podem ser classificadas em ... I. Quanto ao número de extremidades: normal: ramificada: Possui mais de duas extremidades Possui duas extremidades apenas H3C – CH2 – CH2 – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH – CH = CH2 I CH3 H3C – CH = CH – CH3 II. Quanto ao tipo de ligação entre os carbonos: saturada: insaturada: Possui apenas ligações simples entre os carbonos Possui pelos menos uma ligação dupla e/ou tripla entre carbonos H3C – CH2 – CH2 – CH3 H3C – C Ξ C – CH3 H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH – CH = CH2 I CH3 III. Quanto à presença do heteroátomo: homogênea: heterogênea: Não possui heteroátomo Possui heteroátomo H3C – CH – CH2 – CH3 I CH3 H3C – CH – O – CH2 – CH3 I CH3 01) A cadeia carbônica a seguir classifica-se como: H Cl O I I II H3C – C – C – C – O – CH3 I I H H a) cíclica, saturada, heterogênea, ramificada. b) aberta, saturada, heterogênea, normal. c) aberta, saturada, heterogênea, ramificada. d) acíclica, insaturada, homogênea, ramificada. aberta saturada heterogênea normal e) aberta, insaturada, homogênea, normal. 02) Podemos classificar a cadeia carbônica abaixo da seguinte forma: CH3 I H3C – CH – O – CH2 – C = CH2 I CH3 a) aromática, ramificada, saturada e heterogênea. b) aromática, normal, insaturada e homogênea. c) alicíclica, ramificada, saturada e homogênea. d) alifática, ramificada, insaturada e heterogênea. e) alifática, normal, insaturada e homogênea. 03) Uma cadeia carbônica alifática, homogênea, saturada, apresenta um átomo de carbono secundário, dois átomos de carbono quaternário e um átomo de carbono terciário. Essa cadeia apresenta: a) 7 átomos de C. b) 8 átomos de C. c) 9 átomos de C. d) 10 átomos de C. e) 11 átomos de C. C C C C C C C C C C C BENZENO H C HC CH HC C H CH REPRESENTAÇÕES DO BENZENO fechadas Podem ser classificadas em ... alicíclica Não possui o grupo benzênico ou cíclicas aromática Possui um ou mais grupos benzênicos H2C – CH2 I I H2C – CH2 As cadeias ALICÍCLICAS podem ser ... I. Quanto ao tipo de ligação entre os carbonos: saturada: insaturada: Possui apenas ligações simples entre os carbonos Possui pelos menos uma ligação dupla e/ou tripla entre carbonos H2C – CH2 I I H2C – CH2 H2C – CH2 I I HC = CH II. Quanto à presença do heteroátomo: homocíclica heterocíclica Não possui heteroátomo Possui heteroátomo O H2C – CH2 I I HC = CH H2C CH2 H2C – CH2 As cadeias AROMÁTICAS podem ser ... mononuclear polinuclear nucleos isolados nucleos condensados 01) Dado o composto: HC HC – CH – CH2 – O – CH3 CH2 CH2 Assinale a opção que classifica corretamente a cadeia carbônica: a) acíclica, insaturada, heterogênea. b) cíclica, insaturada, heterogênea. c) mista, saturada, homogênea. d) mista, insaturada, heterogênea. e) cíclica, saturada, homogênea. 02) (FEI-SP) O ácido acetilsalicílico de fórmula: O C OH O C CH3 O um analgésico de diversos nomes comerciais (AAS, Aspirina, Buferin e outros) apresenta cadeia carbônica: a) acíclica, heterogênea, saturada e ramificada. b) mista, heterogênea, insaturada e aromática. c) mista, homogênea, saturada e alicíclica. d) aberta, heterogênea, saturada e aromática. e) mista, homogênea, insaturada e aromática. 03) O peróxido de benzoíla é um catalisador das polimerizações dos plásticos. Sua temperatura de auto - ignição é 80oC, podendo causar inúmeras explosões. Sua cadeia é: O C – O – O – O C a) alicíclica e saturada. b) aromática e polinuclear. c) alifática e heterogênea. d) aromática e saturada e) saturada e heterogênea. Py Pz s Px s LIGAÇÕES SIMPLES ( s ) A primeira ligação covalente entre dois átomos ocorre com orbitais de mesmo eixo (ligação sigma), as demais ligações ocorrem com orbitais paralelos e são chamadas de LIGAÇÕES pi ( ) p p s LIGAÇÕES DUPLA ( 1 s e 1 p ) Neste tipo de ligação teremos e uma ligação do tipo sigma (s ) p p s duas ligações do tipo pi ( p ) p LIGAÇÕES TRIPLA ( 1 s e 2p ) Apesar disso, em todos os seus compostos o carbono realiza Observando o carbono no estado normal concluiríamos que ele só teria condições de efetuar apenas duas ligações quatro ligações. covalentes, pois possui somente dois Para justificar este fato surgiu a sp sp e elétrons desemparelhados 2 TEORIA DA HIBRIDIZAÇÃO 3 sp HIBRIDIZAÇÃO “ sp3 “ sp3 sp3 sp3 sp3 L K Estado fundamental Estado ATIVADO ou EXCITADO Estado HÍBRIDO Um elétron emparelhado, A forma geométricanível, pula para o primeiro orbital vazio, do carbono hibridizado “ sp3 “ é TETRAÉDRICA do último e o ângulo entre as suas valências é de de um subnível mais energético 109°28’ HIBRIDIZAÇÃO “ sp2 “ p sp2 sp2 sp2 L K Estado fundamental Estado ATIVADO ou EXCITADO Estado HÍBRIDO Um elétron emparelhado, A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp2 “ é do último nível, pula paraPLANA TRIGONAL o primeiro orbital vazio, de um subnível mais energético e o ângulo entre as suas valências é de 120° HIBRIDIZAÇÃO “ sp “ p sp sp p L K Estado fundamental Estado ATIVADO ou EXCITADO Estado HÍBRIDO Um elétron emparelhado, A forma geométrica do carbono hibridizado “ sp “ é do último nível, pula para o primeiro orbital vazio, LINEAR de um subnível mais energético e o ângulo entre as suas valências é de 180°