15- Dê a fórmula estrutural dos compostos abaixo:
j) etilciclobutano

Passo 1

O enunciado pede: “Dê a fórmula estrutural” do composto chamado etilciclobutano.
Informação dada: o nome do composto é etilciclobutano (apenas isso).

Passo 2

Entendendo o nome palavra a palavra (sem pular etapas): “ciclobutano” é o anel saturado de quatro carbonos. Isso significa que o esqueleto do anel tem quatro grupos metileno \mathrm{CH_2} ligados formando um quadrado (cada carbono do anel é \mathrm{CH_2} se não tiver substituintes). A fórmula molecular do ciclobutano simples é \mathrm{C_4H_8}.
“etil” é o substituinte \mathrm{-CH_2CH_3}, também escrito como o radical \mathrm{C_2H_5}.

Passo 3

Como o etil é um substituinte do anel, ele se liga em um dos carbonos do ciclobutano substituindo um dos hidrogênios desse carbono. Para ver a fórmula molecular total: partimos de \mathrm{C_4H_8} e substituímos um H por \mathrm{C_2H_5}. Em contagem:
\mathrm{C:}\\\ 4 + 2 = 6,\qquad \mathrm{H:}\\\ 8 - 1 + 5 = 12,
logo a fórmula molecular do etilciclobutano é \mathrm{C_6H_{12}}. (Isto é só para confirmação; o que pedem é a fórmula estrutural.)

Passo 4

Numeração e nome: em um ciclo com um único substituinte, o carbono ligado ao substituinte é o carbono 1. Assim o nome sistemático é 1-etilciclobutano, frequentemente escrito simplesmente etilciclobutano porque o 1 é óbvio. Isso confirma que o etil está ligado em um único carbono do anel.

Passo 5

Agora construir a fórmula estrutural passo a passo, de forma que você consiga desenhar na prova:
  • Escreva o anel de quatro carbonos como quatro \mathrm{CH_2} ligados em ciclo: imagine \mathrm{CH_2-CH_2-CH_2-CH_2} e ligue a última ao primeiro para fechar o anel.
  • Em um dos carbonos do anel (o carbono 1) substitua um dos hidrogênios por um grupo etil \mathrm{-CH_2CH_3}. Assim esse carbono fica como \mathrm{CH(CH_2CH_3)} enquanto os outros três continuam \mathrm{CH_2}.
    Uma maneira conveniente de escrever a fórmula condensada, lembrando que as extremidades formam o anel, é:
\mathrm{CH_2\!-\!CH_2\!-\!CH_2\!-\!CH(CH_2CH_3)}
onde a primeira e a última \mathrm{CH_2} devem ser consideradas ligadas entre si para fechar o anel.

Passo 6

Se preferir visualizar em esqueleto (o que cai muito em prova): desenhe um quadrado (o anel de ciclobutano) e no vértice superior direito escreva “Et” ou “ \mathrm{CH_2CH_3}”. Isso indica que naquele carbono do anel há o substituinte etil. Essa é a representação esquemática (linha-ângulo) do etilciclobutano.

Resposta

\mathrm{CH_2-CH_2-CH_2-CH(CH_2CH_3)}

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