22 (Fund. Carlos Chagas) O processo de Sabatier-Senderens para a obtenção de alcanos se refere à:
a) eletrólise de sais de sódio de ácidos carboxílicos em solução aquosa.
b) fusão de sais de sódio de ácidos carboxílicos com cal sodada.
c) reação de haletos de alquila com sódio metálico.
d) hidrogenação catalítica de hidrocarbonetos acíclicos insaturados.
Passo 1
O enunciado pergunta qual das alternativas descreve o processo de Sabatier-Senderens. As alternativas são:
a) eletrólise de sais de sódio de ácidos carboxílicos em solução aquosa.
b) fusão de sais de sódio de ácidos carboxílicos com cal sodada.
c) reação de haletos de alquila com sódio metálico.
d) hidrogenação catalítica de hidrocarbonetos acíclicos insaturados.
O que o exercício pede: identificar qual dessas descrições corresponde ao chamado processo de Sabatier-Senderens. Aqui eu vou explicar passo a passo o que é esse processo e comparar com cada alternativa para você entender direitinho e decorar para a prova — sem pressa, como um amigo te explicando.
Passo 2
Conceito central (aula rápida): o processo de Sabatier-Senderens é um método de hidrogenação catalítica desenvolvido por Paul Sabatier e J. B. Senderens. Em palavras simples, é a adição de hidrogênio molecular sobre insaturações (duplas ou triplas) de hidrocarbonetos, usando um catalisador metálico (historicamente níquel). O papel do catalisador é facilitar a reação sem ser consumido, diminuindo a energia de ativação e permitindo que o hidrogênio reaja com a dupla ligação. Um modo simples de escrever esse tipo de transformação é, por exemplo:
Como isso ocorre, em termos qualitativos: o H_2 se adsorve (se prende) na superfície do catalisador, a dupla ligação do alceno também se aproxima da superfície, então dois átomos de hidrogênio são transferidos “do catalisador” para os carbonos da dupla, convertendo o carbono-espiro em ligações simples — resultado: alcano saturado. Importante: é uma adição do tipo “syn” (os dois hidrogênios se adicionam do mesmo lado) em mecanismos de superfície, mas para a prova normalmente basta saber que a dupla é saturada por H_2 com catalisador.
Passo 4
Por que a alternativa (d) corresponde ao processo: a alternativa (d) diz exatamente “hidrogenação catalítica de hidrocarbonetos acíclicos insaturados”, ou seja, transformar alcenos (ou alcinos) acíclicos em alcanos usando hidrogênio e catalisador — isso é exatamente o que Sabatier-Senderens descreveu historicamente, com uso de níquel como catalisador. Então (d) descreve corretamente o processo.
Passo 5
Vou agora explicar rapidamente por que as outras alternativas estão erradas — isso ajuda a fixar e a evitar confusão na hora da prova:
Alternativa (a): “eletrólise de sais de sódio de ácidos carboxílicos em solução aquosa.”
Isso descreve a reação de Kolbe (eletrolítica), em que sais de carboxilato são oxidativamente descarboxilados na anódica gerando radicais que se combinam formando alcanos. É um processo eletroquímico, não hidrogenação catalítica. Exemplo esquemático (não é Sabatier):
Alternativa (b): “fusão de sais de sódio de ácidos carboxílicos com cal sodada.”
Isso refere-se à descarboxilação por cal sodada (soda-lime decarboxylation), que remove o grupo carboxila (\text{CO}_2) de um ácido carboxílico para dar um hidrocarboneto com um carbono a menos. Também não é hidrogenação catalítica. Exemplo simples:
Alternativa (c): “reação de haletos de alquila com sódio metálico.”
Essa é a reação de Wurtz, onde dois haletos de alquila reagem com sódio metálico para formar um alcano maior por acoplamento (e haletos de sódio como subproduto). Exemplo:
2\\ \text{R-X} + 2\\ Na \rightarrow \text{R-R} + 2\\ NaX
Novamente, procedimento diferente do Sabatier-Senderens.
Passo 6
Resumo da estratégia para a prova (dica prática): quando ver “Sabatier” ou “Sabatier-Senderens” pense imediatamente em “hidrogenação com catalisador (níquel)”. Se a alternativa mencionar eletrólise ou soda-lime ou sódio metálico, cuidado — são processos clássicos, mas distintos (Kolbe, descarboxilação por soda-lime, Wurtz, respectivamente).
Respira fundo — você já tem a ideia fixa agora: Sabatier-Senderens = hidrogenação catalítica de insaturados (alcenos/alcinos) usando H_2 em presença de um catalisador como Ni. Vai firmar isso com um retrospecto rápido na cabeça antes da prova.