CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 77 a 85

Resolução (Questões 77 a 85):

Questão 77 – Resposta

O composto (K) – 1,2-dicloro-etano apresenta uma ligação sigma central e os grupos ligados a ela podem sofrer rotações em torno dela, conhecidas como conformações. A análise conformacional analisa a variação de energia que a molécula sofre quando da rotação. A projeção de Newman ajuda a visualizar as rotações da molécula, a partir do eixo de ligação C-C.

A conformação mais estável (menor energia) se dá quando os grupos ligados (volumosos e eletronegativos) a cada átomo de carbono da ligação analisada estão perfeitamente alternados (dispostos especialmente em lados opostos), pois resulta em menor repulsão dos pares de elétrons ligantes, veja a figura:

Conformação (gauche) – menos estável

Conformação (anti) – mais estável

Gabarito: Errado

Questão 78 – Resposta

Na nitração (reação com ácido nítrico para introdução do grupo nitro) do composto (J) – cloreto de benzoí1a, o grupo nitro (-NO₂) pode ser introduzido nas posições orto, meta e para. Como o grupo “-COCl” é desativador do anel aromático (retira elétrons), irá orientar a substituição do “H” aromático preferencialmente na posição meta.

Gabarito: Certo

Questão 79 – Resposta

Na reação de substituição eletrofílica aromática (introdução de um radical no anel aromático através da substituição do hidrogênio aromático pelo grupo de interesse) o composto (I) – ácido benzoico apresenta o grupo carboxila (-COOH) que é desativador do anel aromático. Já o composto (L) – ortotoluidina, apresenta um radical grupo alquil que é fracamente ativador do anel aromático (-CH₃) e um grupo amina (-NH₂) fortemente ativador. Estes grupos além de serem orto/para dirigentes são mais reativos que os grupos desativadores. Logo o composto  (L) – ortotoluidina, é mais reativo que o composto (I) – ácido benzoico.

(I) – ácido benzoico

(L) – ortotoluidina

Gabarito: Errado

Questão 80 – Resposta

A basicidade de uma molécula orgânica é determinada pela maior ou menor disponibilidade do par de elétrons não ligante (base de Lewis). No caso dessas duas moléculas, temos que analisar o efeito indutivo causado pelos radicais ligantes à ligação -NH₂. Vejamos:

Composto (L) – ortotoluidina

Efeito indutivo negativo (retirante de elétrons) – atrai o par de elétrons livres à basicidade menor (diminui a disponibilidade do par de elétrons).

Composto (E) - metilamina

Efeito indutivo positivo (doador de elétrons) – aumenta a disponibilidade do par de elétrons não ligante à basicidade maior

Gabarito: Errado

Questão 81 – Resposta

Composto (M) – álcool etílico

Composto (N) – álcool isopropílico

Composto (O) – álcool metílico

Propriedades anfóteras: O termo anfotérico deriva do grego, e significa “ambos”. Uma espécie química diz-se anfotérica quando apresenta propriedades antagónicas, como, por exemplo, poder reagir como ácido e como base. Existem espécies anfotéricas de ácido-base (também denominadas anfipróticas) e de oxidação-redução (comportam-se como oxidantes ou como redutores).

Como álcoois têm um hidrogênio que pode atuar como ácido e um oxigênio que pode doar par eletrônico como base, dependendo da reação todos estes compostos podem atuar como ácidos ou bases, sendo, portanto substâncias anfotéricas.

Gabarito: Certo

Questão 82 – Resposta

O composto (M) é o álcool etílico (etanol). A desidratação do etanol em meio ácido leva realmente ao “eteno”, porém dependendo das condições reacionais pode ser formado “éter”, e como enunciado não especificava as condições a questão foi anulada.

Gabarito: Anulado

Questão 83 – Resposta

Os álcoois podem ser classificados de acordo com o tipo de carbono ligado a sua hidroxila, ou seja, se a hidroxila estiver ligada a um carbono do tipo primário (um átomo de carbono que está ligado apenas a outro átomo de carbono) o álcool será classificado como primário, por exemplo, o etanol. Os álcoois secundários têm a sua hidroxila ligada a um carbono secundário (um átomo de carbono que está ligado a apenas dois outros átomos de carbono), como é o caso do álcool isopropílico (vide figura abaixo). E finalmente os álcoois terciários têm a sua hidroxila ligada a um carbono terciário (um átomo de carbono que está ligado a apenas três outros átomos de carbono).

Gabarito: Errado

Questão 84 – Resposta

O composto (P) é o Éter de petróleo, que é uma mistura de hidrocarbonetos, composta principalmente pelo pentano e o hexano, obtido na destilação do petróleo. Logo como hidrocarbonetos são apolares e, portanto solúveis em solventes apolares.

Gabarito: Errado

Questão 85 – Resposta

(M) = etanol,

(G) = etanal,

(H) = ácido etanóico.

Estado de oxidação do carbono 1, nos compostos acima em ordem crescente é M < G < H. A justificativa é devido as cargas mais eletronegativas em que o carbono 1 de cada molécula esta submetido.

Gabarito: Certo

CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 68 a 76

Resolução (Questões 68 a 76):

Questão 68 – Resposta

Errado. Na verdade existem “cinco” carbonos com hibridação “sp³” na estrutura do ácido lisérgico, veja figura:

Lembrando:

Gabarito: Errado

Questão 69 – Resposta

Errado. Para possuir atividade óptica a molécula deve possuir ao menos um carbono assimétrico. O ácido lisérgico tem um (veja a figura).

Gabarito: Errado

Questão 70 – Resposta

Certíssimo. Entre os compostos orgânicos mencionados na lista (II), a metilamina (E), apresenta maior solubilidade, devido a sua menor massa molecular e suas duas ligações de hidrogênio (N-H):

(A)    Hidróxido de sódio	NaOH	Base inorgânica	-
(B)     n-butilamina	C4H9NH2	4 carbonos	2 lig. H
(C)     N-N-dietilamina	(C2H5)2NH	4 carbonos	1 lig. H
(D)    etilamina	C2H5NH2	2 carbonos	2 lig. H
(E)     metilamina	CH3NH2	1 carbono	2 lig. H
(F)      metiletilacetona	CH3COC2H5	4 carbonos	Não tem lig. H

Gabarito: Certo

Questão 71 – Resposta

Afirmativa correta. Pela teoria de Lewis, o mais básico é aquele que disponibilizar mais o par de elétrons não ligante. Como o “N” é muito eletronegativo, este atrai o par de elétrons para si, porém devido ao aumento do efeito indutivo provocado pelo radical alquil (dimetil), este par de elétrons se torna mais disponível, aumentando assim a basicidade da molécula, veja as moléculas: 

Comparando o composto (C) N,N-dimetilamina com o (D) etilamina, concluímos que o (C) é mais básico que o (D), devido ao maior efeito indutivo.

Atenção: Em fase aquosa, temos que considerar o efeito hidrofóbico, pois as aminas passariam a fazer ligações de hidrogênio com o solvente, reduzindo assim o efeito indutivo e consequentemente a basicidade relativa.

Gabarito: Certo

Questão 72 – Resposta

Afirmativa correta. O composto (A) é o hidróxido de sódio (base forte), pode ser facilmente utilizada para diferenciar o composto (B) n-butilamina  (base fraca) do composto (H) ácido acético (ácido fraco), pelo efeito da neutralização.

Gabarito: Certo

Questão 73 – Resposta

Gabarito: ANULADA (Faltou as condições reacionais)

Questão 74 – Resposta

Afirmativa errada. O ponto de ebulição de compostos orgânicos em geral esta relacionado com o tamanho da superfície de contato das moléculas que interagem entre si, pois isso determina a força de atração/repulsão intermolecular. Quando as moléculas formam ligações de hidrogênio essas interações prevalecem sobre as outras (mais forte das interações intermoleculares). No caso em questão como os compostos (B) n-butilamina, (D) etilamina e  (E) metilamina, tratam-se de aminas que possuem o mesmo número de ligações de hidrogênio (N-H) duas cada, o que vai preponderar será o tamanho da superfície de contato, logo (B) > (D) > (E).

(B)     n-butilamina	C4H9NH2	4 carbonos	2        lig. H
(D)    etilamina	C2H5NH2	2 carbonos	2        lig. H
(E)     metilamina	CH3NH2	1 carbono	2    lig. H

Gabarito: Errado

Questão 75 – Resposta

Na verdade é o contrário. A reação de obtenção de um ácido carboxílico é a partir da oxidação de um aldeído, ou seja:

   CH₃CHO      +     ½ O₂  à     CH₃COOH

Acetaldeído (G)                    Ác. Acético (H)

Gabarito: Errado

Questão 76 – Resposta

Quanto maior o Ka (constante de dissociação ácida) maior a força ácida. Ambos os compostos (H) ácido acético e (I) ácido benzoico, são ácidos carboxílicos. Para deduzir qual ácido é o mais forte devemos analisar a força da ligação O-H, ou seja, ligação O-H mais fraca implica em maior acidez, pois haverá maior liberação do íon H⁺ da ligação O-H na solução. Os fatores que afetam a força da ligação O-H são: hibridação, tamanho do átomo ligado ao H (raio) e o efeito indutivo da molécula. Como a hibridação e o átomo ligado ao H é o mesmo (oxigênio) em ambas as moléculas, a força ácida dependerá unicamente do efeito indutivo. Vejamos:

Efeito indutivo positivo (doador de elétrons) – reforça a ligação O-H à ácido mais fraco

Efeito indutivo negativo (retirante de elétrons) – enfraquece a ligação O-H à ácido mais forte

Gabarito: Errado

CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 65 a 67

Resolução (Questões 65 a 67):

Questão 65 – Resposta

No caso do ácido lisérgico como na sua estrutura existe um anel aromático, isto é suficiente para determinar sua aromaticidade.

Caso a molécula não apresente um anel aromático, ela tem que respeitar os três critérios de aromaticidade, que são:

1.    Molécula cíclica

2.    Molécula plana

3.    Molécula tem que obedecer a regra de Huckel, ou seja 4n+2 = num. de elétrons Pi, onde “n” tem que ser um numero inteiro.

Vamos dar um exemplo: Vamos testar a aromaticidade do anel benzênico:

1. A molécula é cíclica? SIM
2. A molécula é plana? SIM
3. A molécula obedece a regra de Huckel? 

            Cálculo do num. de elétrons Pi – cada ligação dupla (Pi) = 2 eletrons, logo o benzeno possui 3 ligações (C = C), temos 3x2e^- = 6e^- Pi. Aplicando a fórmula, temos: 4n +2 = 6 e^-, n = 1 (inteiro) - OK

Gabarito: Certo

Questão 66 – Resposta

Não existe função amida na estrutura do ácido lisérgico. Existe sim a função amina:

Vamos lembrar as funções orgânicas nitrogenadas:

AMINAS: São compostos orgânicos derivados da amônia (NH₃), onde os hidrogênios são substituídos por radicais orgânicos.

As aminas possuem caráter básico, sendo então chamadas de bases orgânicas. Elas estão presentes em animais em decomposição, como a putrescina e a cadaverina. São responsáveis pelo mau cheiro desses corpos. Também são fundamentais para a vida, pois formam os aminoácidos.

Ponto de fusão e ponto de ebulição

Comparando as ligações N-H (aminas) com as ligações O-H (álcoois), observamos que devido a menor eletronegatividade do “N” em comparação ao “O”, teremos que as aminas formam ligações de hidrogênio mais fracas que os álcoois com pesos moleculares semelhantes. Logo os pontos de ebulição das aminas serão mais baixos (menos energia para evaporar), comparados aos dos álcoois. As aminas primárias e secundárias têm pontos de ebulição menores que os dos álcoois, mas maiores que os dos éteres de peso molecular semelhante. As aminas terciárias, sem ligações de hidrogénio, têm pontos de ebulição mais baixos que os das aminas primárias e secundárias de pesos moleculares semelhantes.

AMIDAS: é caracterizada por compostos formados através da substituição de átomos de hidrogênio da molécula de amônia (NH₃) por radicais acila. Assim como, pela ligação direta do nitrogênio com um grupo carbonila (C=O).

Propriedades Físico-químicas

As moléculas de amida, em geral, possuem caráter polar por apresentarem o grupo carbonilo. Assim, são solúveis em água, embora possam apresentar certa solubilidade em solventes orgânicos.

Pela presença de ligações de hidrogênio provenientes da interação do nitrogênio com átomos de hidrogênio, as amidas não-substituídas possuem os maiores pontos de ebulição dentre as amidas, superando até os ácidos carboxílicos correspondentes. Por isso, não é raro encontrar amidas em forma sólida na temperatura ambiente (como a acetanilida)

Gabarito: Errado

Questão 67 – Resposta

Nessa questão, mesmo sem conhecer a estrutura do LSD, mas tomando como referência a afirmação da questão “Sabendo que o LSD corresponde à dietilamida do ácido lisérgico...”, podemos inferir que a substituição sugerida na questão do grupo “-C(=O)OH” pelo “-C(=O)N(CH₂CH₃)₂” é verdadeira, veja a estrutura:

Gabarito: Certo

CESPE/PCF-2004/Químico - Texto Motivador para Q. 65 a 85



CESPE/PCF-2004/Químico - Q. 59 a 64



Resolução (Questões 59 a 64):

Questão 59 – Resposta

OK! Toda reação de combustão é exotérmica, ou seja, libera calor.

•          Reação exotérmica – libera calor

•          Reação endotérmica – absorve calor

Gabarito: Certo

Questão 60 – Resposta

OK! O anunciado descreve perfeitamente a lei de Dalton das pressões parciais para misturas gasosas: “A pressão total de uma mistura de gases é igual a soma das pressões parciais que cada gás exerceria se estivesse sozinho”

Gabarito: Certo

Questão 61 – Resposta

Correto! Pela definição da velocidade de uma reação química (taxa de reação) temos que a variação na concentração dos reagentes ou dos produtos por unidade de tempo.

Seja a reação A à B. Podemos expressar a velocidade da reação por:

•          Velocidade como taxa de desaparecimento do reagente (A): Vm_A = -∆[A] / ∆[t]

•          Velocidade como taxa de aparecimento do produto (B): Vm_B =  ∆[B] / ∆[t] 

Gabarito: Certo

Questão 62 – Resposta

Correto! Pela 2ª lei da termodinâmica: "A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a incrementar-se com o tempo, até alcançar um valor máximo". Em outras palavras, a entropia (desordem) do universo (sistema) tende ao infinito.

Gabarito: Certo

Questão 63 – Resposta

Falso, pois a variação de energia mostrada pelo gráfico, não corresponde com a variação de energia de ativação, que é a energia necessária para os regentes (e não os produtos),formarem o “complexo ativado” (ponto máximo da curva).

Gabarito: Errado

Questão 64 – Resposta

Basicamente a energia livre de Gibbs(∆G = ∆H – T.∆S), nos diz se o processo é espontâneo ou não, ou seja, se na temperatura do processo a entropia total do universo (sistema + vizinhanças) for maior do que zero, o processo será espontâneo(∆G < 0), caso contrário, não espontâneo(∆G > 0).

Como na combustão da pólvora ocorre um aumento da entropia do universo (sistema + vizinhanças), logo o processo é espontâneo.

Gabarito: Certo