Lista de exercícios para prova 01 de FQO PDF

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Lista de exercícios para prova 01 de FQO 1. O sal boro-hidreto de sódio, NaBH4, tem uma ligação iônica entre Na+ e o ânion BH4-. Quais são os ângulos H-B-H do ânion boro-hidreto? 2. Para quais dos seguintes compostos você esperaria um momento de dipolo? Caso a molécula tenha um momento de dipolo, especifique sua direção

3. Desenhe a estrutura de Lewis da hidroxilamina, H2NOH. Qual é a hibridização do nitrogênio e do oxigênio nessa molécula? Quais orbitais se sobrepõem para a formação da ligação entre nitrogênio e oxigênio? 4. O cátion Hidrogênio molecular, H2+, pode ser detectado por espectrometria de massa. Escreva a configuração eletrônica do íon em termos de orbital molecular. Qual é a ordem de ligação do íon? Qual das ligações Hidrogênio-Hidrogênio é mais forte, H2+ ou H2? 5. Represente a configuração eletrônica para os íons Li2+ e Li2- em termos de orbital molecular. Compare a ordem da ligação Li-Li para esses íons em relação ao Li2. 6. Para quais das seguintes moléculas as interações dipolo-dipolo são importantes? a) O2, b) O3, c) CO2, d) SO2. 7. Observe a seguinte sequencia de pontos de ebulição em haletos de hidrogênio: HCl 85ºC, HBr, -67ºC, HI, -35ºC. Dois tipos de forças intermoleculares estão em contraposição nestas moléculas. Identifique-os e ressalte que força explica a tendência. 8. Existem três di-clorobenzenos, C 6H4Cl2, que diferem entre si nas posições relativas dos átomos de cloro ligados ao anel benzênico. (a) Quais das três formas são apolares? (b) Qual delas tem o maior momento dipolo?

9. Observe os dados da tabela abaixo para uma série homóloga de álcoois: Substância

Nome Químico

Solubilidade em Ponto de Ebulição água (g/100ml de (ºC) a 1atm água), 20ºC

CH3OH CH3CH2OH CH3CH2CH2OH CH3(CH2)2CH2OH CH3(CH2)3CH2OH

Metanol Etanol Propanol Butanol Pentanol

   8,3 2,4

65 78 98 118 138

a) Explique a diminuição da solubilidade em água na série homóloga de álcoois mostrada. b) Explique o aumento do ponto de ebulição na série homóloga de álcoois mostrada. 10. Dos 3 terpenos mostrados abaixo, qual deve apresentar a menor pressão de vapor? Justifique a sua resposta. Terpenos

Nome comum

Odor similar a

Mirceno

Frutas cítricas

Lavandulol

Ervas/rosas

Geranial

Limão

11. Qual dos dois óleos essenciais abaixo deve apresentar maior viscosidade? Justifique a sua resposta. Estrutura

Nome químico

Odor similar a

Benzaldeído

Amêndoas amargas

2-feniletanol

Rosas

12. Identifique, em cada par, qual substância deve apresentar o ponto normal de ebulição mais elevado. Justifique brevemente a sua resposta. a) b) c) d) e) f)

CH3(CH2)4CH3; CH3(CH2)6CH3; CH3CH2CH3; CH3OCH3 CH3CH2CH2F ; CH3CH2CH2CH3 NH2NH2; CH3CH3 CHCl3; CHBr3 CH3CH2CH2OH; (CH3)2CHOH

13. Coloque as forças intermoleculares apresentadas em sala de aula em ordem crescente de energia de ligação e correlacione cada tipo de força intermolecular com no mínimo uma classe de molécula orgânica. 14. Que tipo de força intermolecular é responsável pelas diferenças apresentadas em cada caso? (a) CH3OH ferve a 65°C, CH3SH ferve a 6°C. (b) Xe é líquido a pressão atmosférica e a 120K, enquanto Ar é um gás. (c) Kr, massa atômica 84, ferve a ~121K, enquanto Cl2, massa molecular 71, ferve a 238K. (d) Acetona ferve a 56°C enquanto 2metilpropano ferve a -12°C. 15. Identifique as forças intermoleculares que possam surgir entre as moléculas das seguintes substâncias: a) Cl2 b) C6H5Cl c) H2O d)CH2=CH2 e) CHCl=CHCl (os 2 isômeros) 16. Quais das seguintes moléculas provavelmente formam ligações de hidrogênio? a) HF b) CH4 c) NH3 d) CH3COOH 17. Em cada par indique a substância com maior ponto de ebulição. Explique:

18. Determine a configuração de cada um dos seguintes alcenos como Z ou E:

19. Os pares abaixo representam um mesmo composto ou isômeros constitucionais:

20. Escreva um mecanismo para a reação radicalar de halogenação a seguir:

21. Explique a distribuição de produtos abaixo usando os diagramas de energia da etapa de abstração do hidrogênio que levam a cada produto. Nos diagramas de energia dos dois caminhos reacionais, mostre a energia relativa dos estados de transição dos radicais alquil intermediários que resultam em cada caso.

22. Quais dos seguintes compostos podem ser preparados por halogenação radicalar com poucos problemas resultantes da formação de subprodutos isoméricos?

23. Em ambos os exercícios abaixo, assuma que todos os grupos metileno do alcano são sítios igualmente reativos para cloração radicalar. a) Cloração fotoquímica do heptano gera uma mistura de monoclorados contendo 15% de 1-Cloroheptano. Que outros monoclorados estarão presentes? Estime o percentual de cada um dos isômeros de C7H15Cl adicionais na fração monoclorada. b) Cloração fotoquímica de dodecano gerou uma fração monoclorada contendo 19% de 2-Clorododecadno. Estime o percentual de 1-Clorododecano presente na fração. 24. Cloração fotoquímica de 2,2,4-trimetilpentano gera quatro monoclorados isoméricos. a) Desenha a estrutura desses quatro isômeros. b) Os dois clorados primários compõem 65% da fração monoclorada. Assumindo que todos os hidrogênios primários de 2,2,4-trimetilpentano são igualmente reativos, estime o percentual de cada dos dois clorados primários presentes no produto. 25. Para a seguinte conformao cadeira do 1,3-dimetilcilohexano diga:

a) A conformação cadeira apresentada acima representa o cis-1,3-dimetilcilohexano ou o trans-1,3-dimetilcilohexano? b) Desenhe a conformação cadeira alternativa deste isômero. Qual das duas possíveis conformações cadeira é a mais estável? Porquê? c) Desenhe a representação planar hexagonal do isômero acima.

26. Indique qual das moléculas abaixo apresenta isomerismo cis-trans. Desenhe os isômeros cis e trans.

27. Desenhe as moléculas abaixo na conformação cadeira.

28. Desenhe cada uma das moléculas abaixo na conformação mais estável. Represente as estruturas na forma de linhas e projeção de Newman.

29. Represente todas as conformações do 1,2-dibromoetano com projeções de Newman, indique quais são as conformações mais e menos estáveis. Nomeie as conformações. 30. Escreva as fórmulas estruturais da conformação mais estável de cada um dos seguintes compostos:

31. Determine a configuração de cada um dos seguinte alcenos como Z ou E:

32. Existem quantos diastereoisômeros da substância abaixo? Represente todos os possíveis diastereoisômeros e identifique se eles são ou não quirais. Para aqueles as substâncias quirais represente o par enantiomérico.

33. Qual é a configuração absoluta das moléculas abaixo:

34. Dê a configuração absoluta para as seguintes moléculas:

35. Desenhe as projeções de Fischer para as moléculas do exercício 13. 36. Desenhe todos os estereoisômeros do 2,4-dibromo-3-cloropentano. 37. Quais são as relações estereoquímicas (idênticos, enantiômeros ou diastereoisômeros) das quatro moléculas abaixo? Determine a configuração absoluta de cada centro estereogênico.

38. Desenhe a estrutura dos compostos abaixo representando o anel na forma planar. Quais são quirais? Quais são meso? Indique a localização do plano de simetria em cada

composto meso. a. cis-1,2-Diclorociclopentano e seu isômero trans b. cis-1,3-diclorociclopentano e seu isômero trans c. cis-1,2-diclorocicloexano e seu isômero trans d. cis-1,3-diclorocicloexano e seu isômero trans 39. Os aminoácidos isoleucina e aloisoleucina estão representados abaixo em suas conformações alternadas. Escreva as projeções de Fischer de cada molécula. Estes compostos são enantiômeros ou diasteroisômeros?

40. Cada uma das reações a seguir é feita e seus produtos são separados por cuidadosa destilação fracionada ou recristalização. Para cada reação diga quantas frações serão recolhidas. Desenhe as fórmulas estereoquímicas de cada composto (ou compostos) em cada fração, e dê as configurações R/S de cada um. Mencione se a fração irá apresentar o atividade ótica. a) Monocloração do cloreto de (R)-sec-butila à 300 C. b) Monocloração o do cloreto de sec-butila racêmico à 300 C 41. A reação abaixo poderia ser usada para correlacionar a configuração absoluta: (+)CH3CH2CHOHCH3 + Na → CH3CH2CH(ONa)CH3

42. Acido tartárico [HO2CCH(OH)CH(OH)CO2H] foi um composto importante na história da estereoquímica. Duas formas de ocorrência natural do ácido tartárico são oticamente o inativas. Uma forma tem um ponto de fusão de 206 C, enquanto que a outra um ponto o o de fusão de 140 C. O ácido tartárico inativo com um ponto de fusão 206 C pode ser o separado em duas formas oticamente ativas com o mesmo ponto de fusão (170 C). 25 o Uma forma oticamente ativa do ácido tartárico tem [α]D = +12 , enquanto que a 25 o outra tem [α]D = -12 . Todas as tentativas de separar o outro ácido tartárico inativo o (ponto de fusão de 140 C) em compostos oticamente ativos falharam. a) Escreva a o estrutura tridimensional do ácido tartárico com ponto de fusão 140 C. b) Quais são as estruturas possíveis para os ácidos tartáricos oticamente ativos com pontos de fusão de o 170 C? c) Você pode ter certeza de qual ácido tartárico em (b) tem uma rotação positiva? E qual tem uma rotação negativa? d) Qual a natureza da forma do ácido o tartárico com um ponto de fusão de 206 C?

43. A epinefirina natural, [α]D

25 o = - 50 , é usada para fins médicos. Seu enantiômero é

tóxico. Você tem uma solução que contém 1 g de epinefirina em 20 mL de líquido, mas a pureza ótica não é especificada no rótulo. Você coloca a solução em uma cubeta (10 o cm) de um polarímetro e observa uma rotação de –2,5 . Qual é a pureza ótica da amostra? Esta amostra é segura para se utilizar para fins médicos....