Solomons Resolvido

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    16-Feb-2015

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<p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>Exerccios Resolvidos Solomons 7 ed. Captulo 11.1 a)</p> <p>d)</p> <p>g)</p> <p>b)</p> <p>e)</p> <p>h)</p> <p>c)</p> <p>f)</p> <p>i)</p> <p>1.2 a)</p> <p>c)</p> <p>e)</p> <p>b)</p> <p>d)</p> <p>f)</p> <p>1.3 a)</p> <p>c)</p> <p>e)</p> <p>b)</p> <p>d)</p> <p>f)</p> <p>1</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>1.4 a)</p> <p>b) e c) Como as duas estruturas de ressonncia so equivalentes, cada uma ter igual contribuio ao hbrido. As ligaes C-O devero portanto possuir igual distncia e cada tomo de oxignio dever possuir 0,5 carga negativa. 1.5 a) Em seu estado fundamental os eltrons de valncia do carbono podem ser dispostos como mostrado na figura abaixo: Os orbitais p so designados como 2px, 2pye 2pz para indicar suas respectivas orientaes ao longo dos eixos x, y e z. A direo dos eltrons desemparelhados nos orbitais 2px e 2py so arbitrarias. A formao de ligaes covalentes do metano a partir de tomos individuais requer que o tomo de carbono sobreponha seus orbitais contendo um eltron com o orbital 1s dos tomos de hidrognio (que tambm contm um eltron). Se o tomo de carbono no estado fundamental combinado com dois tomos de hidrognio, o resultado ser a formao de duas ligaes carbono-hidrognio e elas devero estar perpendicularmente entre si. A formao da molcula hipottica de CH2 a partir do tomo de carbono na estado fundamental:</p> <p>b) Um tomo de carbono em estado excitado pode combinar com quatro tomos de hidrognio como na figura abaixo:2</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>A promoo de um eltron a partir do orbital 2s para o orbital 2pz requer energia. Essa energia gasta pode ser conseguida a partir da energia liberada quando as duas ligaes covalentes adicionais so formadas. No h duvida que isso verdade, mas resolve apenas um problema. O outro problema que no pode resolvido usando o tomo de carbono no estado excitado como base para o modelo para o metano so problemas dos ngulos de ligao carbono-hidrognio e a aparente equivalncia de todas as quatro ligaes carbono-hidrognio. Trs dos hidrognios sobrepem seus orbitais com trs orbitais p do carbono, devero nesse modelo estar a ngulos de 90 um com outro. O quarto hidrognio, sobrepem seu orbital 1s com o orbital 2s do carbono e deve possuir ento algum outro ngulo, provavelmente o mais longe das outras ligaes. Basicamente nesse modelo de metano com o carbono na estado excitado nos d um carbono que tetravalente mas ele no tetradrico e produz uma estrutura para o metano na qual uma ligao carbono-hidrognio difere das outras trs. 1.6 a)H C H C CH2CH3 H H</p> <p>c)H C C CH3 CH3</p> <p>no possui isomerismo cis-trans b)H3C C H C CH3 H3C H H C C CH3 H</p> <p>no possui isomerismo cis-trans d)H C CH3 CH2 C Cl H H C CH3 CH2 C H Cl</p> <p>trans</p> <p>cis</p> <p>Z</p> <p>E</p> <p>no possui isomerismo cis-trans,3</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>1.7 A estrutura quadrtica plana do composto CH2Cl2 possui dois ismeros:</p> <p>enquanto que sua estrutura tetradrica no apresenta ismeros</p> <p>1.8 a) H quatro pares de eltrons ligantes ao e) H trs pares de eltrons ligantes. A redor do tomo central. A geometria geometria trigonal plana. tetradrica.</p> <p>b) H dois pares de eltrons ao redor do f) H quatro pares de eltrons ligantes ao tomo central. A geometria linear redor do tomo central. A geometria tetradrica.</p> <p>c) H quatro pares de eltrons ligantes ao redor do tomo central. A geometria tetradrica.</p> <p>g) H quatro pares de eltrons ligantes ao redor do tomo central. A geometria tetradrica.</p> <p>d)H dois pares de eltrons ligantes e no h) H trs pares de eltrons ligantes e um ligantes. A geometria angular no ligante ao redor do tomo central. E a4</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>geometria pirmide trangular.</p> <p>1.9 a)</p> <p>b)</p> <p>c)</p> <p>1.10</p> <p>1.11 a)</p> <p>b)</p> <p>c)</p> <p>5</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>d)</p> <p>e)</p> <p>f)</p> <p>g)</p> <p>h)</p> <p>1.12 (a) e (d) so ismeros constitucionais com frmula C5H12 (b) e (e) so ismeros constitucionais com frmula C5H12O (c) e (f) so ismeros constitucionais com frmula C6H12 1.13 a)H H C H H C Cl H C H H C H C O H C H H</p> <p>b)HO H H H H C C H C H H C H C H H</p> <p>C</p> <p>H C H H C C H H H H</p> <p>6</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>c)H H H C C C H C H C C H H H H C H C H H</p> <p>1.15 a) Na+ possui configurao eletrnica: 1s22s22p6 do Ne. b) Cl- possui configurao eletrnica : 1s22s22p63s23p6 do Ar. c) F+ possui configurao eletrnica: 1s22s22p5 que no corresponde a de um gs nobre. d) H- possui configurao eletrnica: 1s2 do He. e) Ca+2 possui configurao eletrnica : 1s22s22p63s23p6 do Ar. f) S2- possui configurao eletrnica : 1s22s22p63s23p6 do Ar. g) O2- possui configurao eletrnica : 1s22s22p63s23p6 do Ar. h) Br+ possui configurao eletrnica: 1s22s22p63s23p63d104s24p4 que no corresponde a de um gs nobre. 1.16 a) c)</p> <p>b)</p> <p>d)</p> <p>1.17 a)</p> <p>c)</p> <p>7</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>b)</p> <p>d)</p> <p>1.18 a) (CH3)2CHCH2OH</p> <p>c)HC HC CH2 CH2</p> <p>b) (CH3)2CHCOCH(CH3)2 1.19 a) C4H10O b) C7H14O 1.20 a) Diferentes compostos no isomricos b) Ismeros constitucionais c) Mesmo composto d) Mesmo composto e) Mesmo composto f) Ismeros constitucionais g) Diferentes compostos no isomricos h) Mesmo composto 1.21 a)O</p> <p>d) (CH3)2CHCH2CH2OH c) C4H6 d) C5H12O i) Diferentes compostos no isomricos j) Mesmo composto k) Ismeros constitucionais l) Diferentes compostos no isomricos m) Mesmo composto n) Mesmo composto o) Mesmo composto p) Ismeros constitucionais d)O OH</p> <p>b)</p> <p>e)</p> <p>c)OH</p> <p>f)O</p> <p>8</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>1.22 a)H H H H N H H H H H H H</p> <p>c)H H H H H N H C H H H C H H</p> <p>b)H H H</p> <p>d)H H H H H O H H H</p> <p>H</p> <p>N</p> <p>H</p> <p>1.23</p> <p>1.24</p> <p>1.26H C H H</p> <p>a) Carga formal 4 (6/2+0 ) = +1 b) Carga + c) sp2</p> <p>9</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>1.27H C H H</p> <p>a) Carga formal 4 (6/2+2) = -1 b) Carga c) Pirmide trigonal</p> <p>d) sp3 1.28H C H H</p> <p>a) Carga formal 4 (6/2 +1) = 0 b) Sem Carga c) sp2</p> <p>1.29 a) e b)</p> <p>c) Como as duas estruturas de ressonncia so equivalentes, elas possuem as mesma contribuio ao hbrido e portanto as ligaes devem possuir o mesmo tamanho. d) Sim. Ns consideramos o tomo central contento dois grupos e um par eltrons no ligantes. 1.30 As estruturas A e C so equivalentes e portanto, possuem iguais contribuies para o hbrido. As ligaes do hbrido, portanto, possuem o mesmo comprimento.</p> <p>10</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>1.31 a)</p> <p>b) c)</p> <p>d)</p> <p>1.32 a) compostos diferentes b) Ismeros constitucionais c) estruturas de ressonncia</p> <p>d) ismeros constitucionais e) estruturas de ressonncia f) mesmo composto</p> <p>11</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>Exerccios Resolvidos Solomons 7 ed Captulo 2 2.1 a) c)</p> <p>b)</p> <p>d)</p> <p>2.2 A teoria RPECV prediz que a estrutura do BF3 planar:</p> <p>A soma vetorial dos momentos dipolos para a estrutura trigonal planar dever ser zero, resultando em =0 para o BF3 2.3 A forma do CCl2=CCl2 tal que a soma vetorial de todas as ligaes CCl leva a um momento dipolo zero:</p> <p>2.4 O fato de que SO2 possui momento dipolo indica que molcula angular, no linear:</p> <p>O fato de que o CO2 no possui momento dipolo indica que sua estrutura linear, e no angular:</p> <p>12</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>2.5</p> <p>2.6 Em CFCl3 o grande momento de ligao de CF opem aos momentos de ligao de CCl. Devido a menor eletronegatividade do hidrognio em relao ao flor, a oposio do momento de ligao C-H ser portanto menor ocasionando menor momento dipolo lquido.</p> <p>2.7 a)</p> <p>c)</p> <p>b)</p> <p>d)</p> <p>13</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>2.8 a)</p> <p>b)</p> <p>2.9 a)H3C CH3 CH2 CH2 CH2 Br H3C CH CH2 Br</p> <p>b)CH3 CH CH2 CH3 Br</p> <p>c)CH3 CH3 C CH3 Br</p> <p>2.10 a)CH3 CH2 F</p> <p>b)CH3 CH CH3 Cl</p> <p>c) Brometo de propila</p> <p>d) Fluoreto de isopropila 2.11 a)</p> <p>e) iodeto de fenila</p> <p>CH3 CH2 CH2 CH2 OH</p> <p>CH3 CH CH2 OH CH3</p> <p>b)CH3 CH CH2 CH3 OH14</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>c)CH3 CH3 C CH3 OH</p> <p>2.12 a)CH3 CH2 CH2 OH</p> <p>b)CH3 CH CH3 OH</p> <p>2.13 a) CH3 CH2 O CH2 CH3 b)CH3 CH2 O CH2 CH2 CH3</p> <p>d) metil propil ter e) diisopropil ter f) fenil metil terCH3</p> <p>c)CH3 CH2 O CH CH3</p> <p>2.14NH a) CH3 CH2 CH2 2 b)CH3 H3C N CH3</p> <p>d) isopropilpropilamina e) tripropilamina</p> <p>c)CH3 H3C CH N H3C CH2 CH3</p> <p>f) fenilmetilamina g) dimetilfenilamina</p> <p>2.15 a) primrias (a) 2.16 a)</p> <p>b) secundrias (d), (f)</p> <p>c) tercirias (b), (c), (e), (g)</p> <p>b) sp 2.17 a) CH3CH2CH2CH2OH possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem formar ligaes de hidrognio uma com as outras atravs do grupo OH.15</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>b) CH3CH2NHCH3 possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem formar ligaes de hidrognio uma com as outras atravs do grupo NH. c) HOCH2CH2CH2OH possui ponto de ebulio mais alto porque essa molcula possui dois grupos OH que podem formar mais ligaes de hidrognio. 2.18 Ciclopropano tem maior ponto de fuso porque sua estrutura cclica proporciona uma forma rgida e compacta permitindo altas foras coesivas no cristal. 2.19 a) cetona b) alcino c) lcool d) aldedo e) lcool f) alceno</p> <p>2.20 a) Trs ligaes duplas carbono-carbono (alceno) e um lcool 2. b) Fenil, cido carboxlico, amida, amina 1, ster. c) Fenil, amina 1. d) lcool 2, alceno e) Fenil, amina 3, ster. f) Aldedo, alceno g) Dois grupos ster, alceno. 2.21CH3 CH3 CH2 CH2 CH2 Br H3C CH CH2 Br CH3 CH3 CH CH2 CH3 CH3 C Br CH3</p> <p>Haleto de alquila 10</p> <p>Haleto de alquila 2o</p> <p>Br</p> <p>Haleto de alquila 3o</p> <p>2.22</p> <p>16</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>2.23</p> <p>2.24 a) primrio 2.25 a) secundrio b) primrio 2.26 a)</p> <p>b) secundrio</p> <p>c) tercirio</p> <p>d) tercirio</p> <p>e) secundrio</p> <p>c) tercirio d) secundrio</p> <p>e) secundrio f) tercirio</p> <p>b)</p> <p>c)</p> <p>d)</p> <p>e)</p> <p>f)</p> <p>17</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>g)</p> <p>h)</p> <p>i)</p> <p>j)</p> <p>k)</p> <p>l) m) n)</p> <p>2.27 a) ) CH3CH2CH2OH possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem formar ligaes de hidrognio uma com as outras atravs do grupo OH. b) HOCH2CH2OH possui ponto de ebulio mais alto porque essa molcula possui dois18</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>grupos OH que podem formar mais ligaes de hidrognio do que a molcula CH3CH2CH2OH.OH possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem c) formar ligaes de hidrognio uma com as outras.</p> <p>d) possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem formar ligaes de hidrognio uma com as outras. e) NH possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem formar ligaes de hidrognio uma com as outras atravs do grupo NH. f)F F</p> <p>OH</p> <p>porque suas molculas possuem grande momento dipolo. (O composto trans possui =0)</p> <p>g)</p> <p>OH possui ponto de ebulio mais alto porque suas molculas podem</p> <p>formar ligaes de hidrognio uma com as outras.O</p> <p>h) Nonano devido ao seu alto peso molecular e o seu grande tamanho proporciona mais atraes de van der Waals i) porque o grupo carbonila mais polar do que a ligao dupla.O</p> <p>2.29 a)</p> <p>b) A ultima molcula acima porque ela no possui hidrognio ligado covalentemente ao nitrognio e , portanto, essa molcula no pode formar ligaes de hidrognio umas com as outras. As outras molculas possuem hidrognios ligados covalentemente ao nitrognio e podem portanto formar ligaes hidrognio umas com as outras, como por exemplo:</p> <p>2.30 Um grupo ster</p> <p>19</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>2.31 As foras atrativas entre as molculas de fluoreto de hidrognio so muito mais fortes do que as atraes dipolodipolo que ns chamamos de ligaes de hidrognio. A carga parcial positiva da molcula de fluoreto de hidrognio est relativamente exposta pois reside no tomo de hidrognio. Em contraste, a carga parcial positiva da molcula de fluoreto de etila dispersa no grupo etila. Deste modo, a parte carregada parcialmente positiva do fluoreto de hidrognio se aproxima muito mais da parte carregada negativamente de outra molcula de fluoreto de hidrognio, devido a alta polarizao. 2.32 (a) e (b) so polares e so capazes de dissolver compostos inicos. (c) e (d) so apolares e dissolvem compostos no inicos. 2.33 a) f)</p> <p>b)</p> <p>g)</p> <p>c)</p> <p>h)</p> <p>d)</p> <p>i)</p> <p>e)</p> <p>j)</p> <p>20</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>Exerccios Resolvidos Solomons 7 ed. Captulo 33.1 a)</p> <p>b)</p> <p>c)</p> <p>3.2 (a), (c), (d) e (f) bases de Lewis (b) e (e) cidos de Lewis 3.3</p> <p>3.5 a) pka= - log ka = - log 10-7= 7 b) pka= - log105 = -0,699 c) O cido com menor pka ser o cido mais forte, portanto HB o cido mais forte 3.6 Quando o H3O+ atua como cido em soluo aquosa a equao :</p> <p>H3O+ + H2O</p> <p>H2O + H3O+</p> <p>21</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>[ H 2 O ][ H 3 O + ] = [H 2O ] [ H 3O + ] A concentrao molar de H2O em gua pura, [H2O]=55,5 portanto ka=55,5 e o pka= -1,74. E o Ka : k a = 3.7 O pka do on metilamina 10,6. Como o pka do on anilnio 4,6 o on anilnio portanto cido mais forte do que do que o on metilamina e a anilina base mais fraca do que a metilamina. 3.8 a)negativa 3.9 a) b) aproximadamente zero c) positiva</p> <p>b)</p> <p>c)</p> <p>3.10 As estruturas A e B possuem iguais contribuies para o hbrido de ressonncia. Isso significa que o tamanho das ligaes carbono-oxignio so iguais e os tomos de oxignio possuem cargas iguais. 3.11 a) CH2Cl2CO2H o cido mais forte porque o efeito indutivo dos dois tomos de cloro deixa o prton hidroxlico mais positivo. O efeito indutivo dos dois tomos de cloro tambm ir estabilizar o on dicloroacetato mais eficazmente por disperso da carga negativa. b) CCl3CO2H o cido mais forte por razes similares a letra (a), exceto porque aqui esto envolvidos trs tomos de cloro. c) CH2FCO2H o cido mais forte porque o efeito indutivo do tomo de flor maior do o efeito indutivo do tomo de bromo.22</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais Departamento de Qumica Qumica Orgnica</p> <p>d) CH2FCO2H o cido mais porque o tomo de flor est mais perto do grupo carboxlico e portanto, mais capaz de exercer maior efeito indutivo. 3.12 A maioria de compostos contento nitrognio e todos os compostos contento oxignio possuem pares de eltrons no compartilhados em seus tomos de oxignio e nitrognio. Esse compostos podem portanto agir como bases e aceitar um prton do cido sulfrico concentrado. Quando eles aceitam um prton, esses compostos tornam-se ons e portanto compostos inicos que so solveis devido a polaridade mdia do cido sulfrico.</p> <p>3.13 a)</p> <p>b)</p> <p>c)</p> <p>d)</p> <p>e)</p> <p>23</p> <p>Universidade Federal de Minas Gerais...</p>