Converta as seguintes fórmulas moleculares nas fórmulas estruturais de traço e de linhas consistentes com as regras de valência.
Passo 1
O enunciado pede para converter a fórmula molecular
nas suas fórmulas estruturais:
- a fórmula estrutural “de traço” (onde desenhamos as ligações explícitas com traços);
- a fórmula estrutural “de linhas” (esqueleto/line-angle, onde os carbonos são vértices e os hidrogênios ligados a carbonos são omissos).
Informações dadas: a molécula contémátomos de carbono e átomos de hidrogênio, conforme .
Passo 2
Regra de valência básica (aula rápida e importante):
- Cada átomo de carbono precisa formar
ligações (regra prática do octeto para carbono: quer 4 pares de elétrons compartilhados). - Cada átomo de hidrogênio forma
ligação.
Isto significa que, para cada carbono, quando formamos ligações C–C, o restante das suas 4 ligações será preenchido por hidrogênios.
Passo 3
Reconhecendo o tipo de composto a partir da fórmula:
- Existe a fórmula geral dos alcanos saturados:
. - Para
, temos . Portanto é um alcano saturado (sem ligações múltiplas), nome comum: propano.
Isso nos diz que todos os átomos de carbono estarão ligados apenas por ligações simples.
Passo 4
Escolhendo o esqueleto carbônico:
- Com
carbonos, a maneira mais simples e única (sem gerar isômeros diferentes) é ligar os carbonos em cadeia linear: . - Explicação curta: com apenas três carbonos não há possibilidade de um isômero ramificado distinto do propano — a única cadeia possível tem três carbonos em sequência.
Passo 5
Distribuindo os hidrogênios para obedecer à valência do carbono:
- Cada ligação C–C consome uma das 4 ligações dos carbonos envolvidos.
- Na cadeia
: -
(extremidade) está ligado a por uma ligação; precisa de mais ligações → tem hidrogênios → é um grupo . -
(central) está ligado a e a por duas ligações; precisa de mais ligações → tem hidrogênios → é um grupo . -
(outra extremidade) é equivalente a : é .
-
- Conferindo o total de hidrogênios:
, compatível com .
Passo 6
Escrevendo a fórmula estrutural de traço (ligações explícitas entre os grupos carbonos):
- Agrupamento condensado comum:
. - Se quiser desenhar com todos os hidrogênios explícitos ligada a cada carbono (mais verboso), uma forma possível é
mas a forma condensada é a prática habitual para alcanos.
Passo 7
Escrevendo a fórmula estrutural de linhas (esqueleto / line-angle):
- Regra do esqueleto: cada vértice (ou extremidade) da linha representa um átomo de carbono; os hidrogênios ligados aos carbonos são omitidos (assume-se que cada carbono tem o número de hidrogênios necessários para totalizar 4 ligações).
- Para
(propano) o esqueleto é uma cadeia de três carbonos — representada por dois segmentos de linha conectados, i.e., três vértices em sequência. - Uma representação textual simples do esqueleto (com vértices indicados) é
onde cada é um carbono e os hidrogênios são implícitos.
Resposta
Fórmula de traço:
Fórmula de linhas (esqueleto):
Fórmula de linhas (esqueleto):