31 (UFMT) Julgue os itens abaixo como verdadeiros ou falsos:
( ) A expressão “série parafínica” refere-se à série homóloga dos cicloalcanos cuja fórmula geral é \mathrm{C}_{n} \mathrm{H}_{2 n+2}.
( ) Os alcanos presentes na gasolina têm fórmulas moleculares compreendidas entre \mathrm{C}_{5} \mathrm{H}_{12} e \mathrm{C}_{12} \mathrm{H}_{26}.
( ) As olefinas ou alcenos são hidrocarbonetos acíclicos contendo uma única dupla ligação.
( ) As cicloparafinas possuem fórmula geral \mathrm{C}_{\mathrm{n}} \mathrm{H}_{2 \mathrm{n}} e todas as suas ligações carbono-carbono são do tipo \sigma (sigma).

Passo 1

O enunciado pede que eu julgue como verdadeiros ou falsos quatro itens. Os itens são:
(1) A expressão “série parafínica” refere-se à série homóloga dos cicloalcanos cuja fórmula geral é \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2}.
(2) Os alcanos presentes na gasolina têm fórmulas moleculares compreendidas entre \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{12} e \mathrm{C}_{12}\mathrm{H}_{26}.
(3) As olefinas ou alcenos são hidrocarbonetos acíclicos contendo uma única dupla ligação.
(4) As cicloparafinas possuem fórmula geral \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n} e todas as suas ligações carbono-carbono são do tipo \sigma (sigma).
Informações relevantes dadas pelo enunciado: os quatro itens acima devem ser avaliados como verdadeiros ou falsos. Não há outras informações externas fornecidas no enunciado.

Passo 2

Entender o que é “série parafínica” e a fórmula dos alcanos (parafinas).
  • Parafinas = alcanos: são hidrocarbonetos saturados, ou seja, têm apenas ligações simples entre carbonos e não têm duplas ou triplas.
  • A fórmula geral dos alcanos acíclicos (cadeia aberta, sem anel) é \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2}. Isso vem da contagem: cada carbono forma 4 ligações; numa cadeia linear saturada sem anéis nem insaturações, o número de hidrogênios resulta em 2n+2.
  • Exemplos concretos:
    \mathrm{CH}_4 é metano ( n=1), \mathrm{C}_2\mathrm{H}_6 é etano ( n=2), \mathrm{C}_3\mathrm{H}_8 é propano ( n=3).
  • “Série homóloga” significa os compostos que diferem por um grupo \mathrm{CH}_2 (ou seja, por uma unidade de carbono e dois hidrogênios). A série parafínica é, portanto, a série dos alcanos com fórmula \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2}.
Agora comparo isso ao que diz o item (1): ele afirma que “série parafínica” refere-se aos cicloalcanos com fórmula \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2}. Vou explicar o que são cicloalcanos em seguida.

Passo 3

O que são cicloalcanos (cicloparafinas) e sua fórmula:
  • Cicloalcanos (também chamados cicloparafinas) são hidrocarbonetos saturados que possuem pelo menos um anel carbônico (um ciclo). Em um ciclоalcano monocíclico sem insaturações, cada carbono tem duas ligações com outros carbonos do anel e duas ligações com hidrogênio (no caso geral de um anel simples), levando à fórmula geral \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n}.
  • Exemplo: ciclopropano é \mathrm{C}_3\mathrm{H}_6 ( n=3), ciclopentano é \mathrm{C}_5\mathrm{H}_{10} ( n=5), cicloxexano é \mathrm{C}_6\mathrm{H}_{12}.
  • Note a diferença com os alcanos acíclicos: os alcanos têm \mathrm{H} em excesso ( 2n+2), enquanto os cicloalcanos “perdem” dois hidrogênios ao fechar o anel, resultando em 2n.
Conclusão sobre o item (1):
  • O item (1) mistura termos: a “série parafínica” refere-se aos alcanos acíclicos com fórmula \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n+2}, e não aos cicloalcanos. Portanto o item (1) é falso.

Passo 4

Sobre os alcanos na gasolina (item (2)):
  • A gasolina é uma mistura complexa de hidrocarbonetos com volatilidade adequada para motores a combustão. Em termos práticos, os hidrocarbonetos presentes na fração gasolina têm geralmente entre 4 e 12 átomos de carbono, mas a faixa mais típica e citada em muitos contextos práticos para os componentes predominantes da gasolina é entre \mathrm{C}_{5} e \mathrm{C}_{12}.
  • Exemplos: \mathrm{C}_5\mathrm{H}_{12} (pentano) é suficientemente volátil e \mathrm{C}_{12}\mathrm{H}_{26} (dodecano) já é um componente pesado que ainda pode estar presente em pequenas frações da gasolina, sendo mais comum em frações de querosene/diesel quando a cadeia cresce além de C12.
  • Em provas e textos didáticos é comum afirmar que os alcanos presentes na gasolina variam entre \mathrm{C}_{5}\mathrm{H}_{12} e \mathrm{C}_{12}\mathrm{H}_{26}.
Conclusão sobre o item (2):
  • Considerando o uso corrente dessa faixa como descrição típica da composição da fração gasolina, o item (2) é verdadeiro.

Passo 5

Sobre olefinas/alcenos (item (3)):
  • Definição de alcenos (ou olefinas): são hidrocarbonetos insaturados que contêm pelo menos uma ligação dupla carbono–carbono \mathrm{C}=\mathrm{C}.
  • A definição correta é “pelo menos uma dupla ligação”. Existem alcenos com apenas uma dupla ligação (monoolfenos ou monoalcenos), por exemplo o eteno \mathrm{C}_2\mathrm{H}_4, e existem hidrocarbonetos com duas ou mais duplas ligações (dienos, trienos, etc.), por exemplo o butadieno \mathrm{C}_4\mathrm{H}_6 tem duas duplas.
  • Além disso, nem todos os alcenos são acíclicos: existem cicloadlenos como o ciclohexeno (um anel com uma dupla) — isto é, alcenos podem ser cíclicos ou acíclicos.
  • O item (3) afirma que olefinas ou alcenos são hidrocarbonetos acíclicos contendo uma única dupla ligação — isso limita indevidamente a definição (exclui dienos e alcenos cíclicos).
Conclusão sobre o item (3):
  • O item (3) é falso.

Passo 6

Sobre cicloparafinas e tipo de ligação (item (4)):
  • Já vimos que cicloparafinas = cicloalcanos têm fórmula geral \mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{2n} (para cadeias monocíclicas saturadas).
  • Quanto às ligações carbono–carbono em cicloparafinas: como são saturadas (sem duplas), as ligações C–C são ligações simples, e ligações simples entre carbonos são do tipo \sigma (sigma). Não há ligações \pi (pi) em um cicloalcano saturado simples.
  • Exemplo: cicloxetano \mathrm{C}_4\mathrm{H}_8 tem apenas ligações simples C–C (sigma) e ligações C–H (sigma).
Conclusão sobre o item (4):
  • O item (4) é verdadeiro.

Resposta

Falso
Verdadeiro
Falso
Verdadeiro

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