Considere cada par de fórmulas estruturais que se seguem e diga se as duas fórmulas representam o mesmo composto, compostos diferentes que são isômeros constitucionais um do outro ou compostos diferentes não isômeros.
\mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2} \mathrm{CH}_{3}

Passo 1

O enunciado pede que, para cada par de fórmulas estruturais dadas, eu diga se as duas fórmulas (1) representam o mesmo composto, (2) representam compostos diferentes que são isômeros constitucionais um do outro, ou (3) representam compostos diferentes que não são isômeros.
A informação que foi fornecida nesta mensagem é apenas uma única fórmula estrutural: \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3}. Não foi fornecida a segunda fórmula do par.

Passo 2

Vamos entender bem a fórmula que foi dada. Vou explicar passo a passo como interpretá‑la, porque isso é essencial para comparar com outra fórmula quando ela for fornecida. A fórmula é \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3}.
  • Cada grupo \mathrm{CH}_{x} representa um carbono ligado a x hidrogênios mais as ligações mostradas.
  • A parte \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CH} indica uma ligação dupla entre os dois primeiros carbonos.
  • Continuando, \mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{3} são os dois carbonos restantes ligados em cadeia.
  • Contando átomos de carbono: 1+1+1+1=4. Então a cadeia tem 4 carbonos.
  • Contando hidrogênios: 2+1+2+3=8. Logo a fórmula molecular é \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{8}.

Passo 3

Dar nome e reconhecer o grupo funcional ajuda bastante na comparação. A molécula \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3} é um alceno (tem uma dupla C=C) com quatro carbonos; o nome IUPAC é \emph{but‑1‑eno} ou but‑1‑eno (às vezes escrito but‑1‑ene). Observações úteis para comparar:
  • A posição da dupla ligação importa. Em uma cadeia de quatro carbonos a dupla pode estar entre C1–C2 (but‑1‑eno) ou entre C2–C3 (but‑2‑eno). Essas duas posições dão compostos com a mesma fórmula molecular ( \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{8}) mas com conectividades diferentes — são isômeros constitucionais (posicionais).
  • A ordem de escrita na fórmula linear pode ser invertida sem mudar o composto. Por exemplo, \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3} e \mathrm{CH}_{3}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}=\mathrm{CH}_{2} representam a mesma conectividade (só escrita em direções opostas). Portanto elas são o mesmo composto.

Passo 4

Como decidir, na prova, se duas fórmulas representam o mesmo composto ou isômeros:
  1. Verifique a fórmula molecular (conte C e H).
    • Se as fórmulas moleculares forem diferentes, os compostos são diferentes e não são isômeros (caso (3)).
  2. Se a fórmula molecular for a mesma, verifique a conectividade (quem está ligado a quem).
    • Se a conectividade for exatamente a mesma (mesma ordem de ligações, mesmo posicionamento de dupla/tripla ligações), então é o mesmo composto (caso (1)). Note que escrever a cadeia na ordem inversa não muda a conectividade.
    • Se a conectividade for diferente (por exemplo dupla ligação em posição diferente, ramificação diferente), então são isômeros constitucionais (caso (2)).
  3. Se a conectividade for igual mas diferir apenas na orientação espacial (cis/trans em alcenos, ou estereoisomeria), então são isômeros geométricos/estereo­isômeros — isso não é isomeria constitucional, mas às vezes a prova pede distinguir isso também.
Eu repito isso devagar porque é exatamente o que você tem de checar rápido na prova: (i) se a conta de átomos bate; (ii) se a posição da dupla/ramificações bate; (iii) se é só uma escrita invertida.

Passo 5

Mostro exemplos concretos usando a fórmula dada para fixar:
  • Exemplo A (mesmo composto): comparar \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3} com \mathrm{CH}_{3}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}=\mathrm{CH}_{2}. Aqui, conte carbono/hidrogênio: ambas são \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{8}. A conectividade é a mesma (a escrita só está invertida). Logo são o mesmo composto (but‑1‑eno).
  • Exemplo B (isômeros constitucionais): comparar \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3} com \mathrm{CH}_{3}\mathrm{CH}=\mathrm{CHCH}_{3}. Ambas têm fórmula molecular \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{8}, mas em uma a dupla está entre os carbonos 1–2 (but‑1‑eno) e na outra entre 2–3 (but‑2‑eno). A conectividade difere, portanto são isômeros constitucionais (posicionais).
  • Exemplo C (não isômeros): comparar \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3} com \mathrm{CH}_{3}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{3}. A primeira tem fórmula \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{8}, a segunda é \mathrm{C}_{4}\mathrm{H}_{10}. Fórmulas moleculares diferentes → compostos diferentes e não isômeros.

Passo 6

Aplicando ao enunciado que você enviou: como só foi dada uma fórmula ( \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3}), não há um par completo para comparar. Portanto, com os dados atuais não é possível classificar o par nas opções pedidas (mesmo composto / isômeros constitucionais / diferentes não isômeros). Se você me der a segunda fórmula eu comparo imediatamente usando o procedimento que expliquei (contar átomos, verificar conectividade, identificar posição da dupla).

Resposta

Não é possível determinar a classificação porque foi fornecida apenas uma fórmula ( \mathrm{CH}_{2}=\mathrm{CHCH}_{2}\mathrm{CH}_{3}); falta a segunda fórmula para completar o par.

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