dadas as fórmulas moleculares, classifique os seguintes hidrocarbonetos em alcanos, alcenos, alcinos, ciclanos ou aromáticos.
H) C9H16

Passo 1

O enunciado pede: classificar o hidrocarboneto de fórmula molecular C_9H_{16} entre as opções dadas (alcanos, alcenos, alcinos, ciclanos ou aromáticos). Informação fornecida: a única informação é a fórmula molecular C_9H_{16}.

Passo 2

Vamos lembrar as fórmulas gerais (isso ajuda a decidir a que família uma fórmula pertence):
  • Alcanos (saturados, acíclicos): C_nH_{2n+2}.
  • Alcenos (uma ligação dupla típica, acíclicos): C_nH_{2n}.
  • Alcinos (uma ligação tripla típica, acíclicos): C_nH_{2n-2}.
  • Ciclanos (ciclos saturados, um anel): C_nH_{2n}.
  • Compostos aromáticos (por exemplo, benzênicos) têm muitas insaturações; por exemplo, benzeno é C_6H_6 e traz 4 unidades de insaturação só no anel.
Além disso, uma ferramenta muito útil é o grau de insaturação (DBE — double bond equivalents), que diz quantas “duas-hidrogênios” faltam em relação ao alcano correspondente. A fórmula prática é
\text{DBE} = n_C - \frac{n_H}{2} + 1,
onde n_C é o número de carbonos e n_H o número de hidrogênios.

Passo 3

Calculemos o DBE para C_9H_{16}:
\text{DBE} = 9 - \frac{16}{2} + 1 = 9 - 8 + 1 = 2.
Portanto, C_9H_{16} tem \text{DBE}=2.

Passo 4

Interpretação do valor \text{DBE}=2:
  • Cada ligação dupla ou cada anel contribui com 1 unidade de DBE.
  • Cada ligação tripla contribui com 2 unidades de DBE (porque é efetivamente equivalente a duas insaturações).
    Logo, \text{DBE}=2 pode corresponder, entre outras possibilidades, a:
  • um triplo (uma ligação tripla) numa cadeia acíclica (um alcino),
  • duas duplas (um dieno acíclico),
  • um anel mais uma dupla (um cicleno, isto é, ciclo + insaturação),
  • dois anéis (bicíclico saturado).

Passo 5

Agora vamos comparar com as opções pedidas:
  • Alcano: precisa de \text{DBE}=0. Aqui temos 2, então não é alcano.
  • Alceno (interpretação usual: um sistema com pelo menos uma dupla simples): um alceno simples acíclico típico tem fórmula C_nH_{2n} ( \text{DBE}=1). Como \text{DBE}=2, a fórmula não corresponde a um monoalceno simples. Poderia ser um dieno (duas duplas), que também tem \text{DBE}=2, mas a opção dada é “alcenos” no sentido simples — isso gera ambiguidade, porém veja abaixo.
  • Alcino: fórmula geral C_nH_{2n-2}. Para n=9 isso dá exatamente C_9H_{16}. Além disso, uma ligação tripla corresponde a \text{DBE}=2, que é o que encontramos. Portanto, a fórmula é compatível com um alcino.
  • Ciclanos (ciclanos saturados): têm \text{DBE}=1 e fórmula C_nH_{2n}, não compatível com C_9H_{16}.
  • Aromáticos (ex.: anel benzênico) normalmente já trazem \text{DBE}\ge 4 se houver um anel benzênico, então não é o caso.
Entre as opções fornecidas, a que encaixa sem ambiguidade é “alcino”, porque a fórmula C_nH_{2n-2} com n=9 dá exatamente C_9H_{16}. Observação didática: a mesma fórmula C_9H_{16} também pode corresponder a outras estruturas com \text{DBE}=2 (por exemplo um dieno acíclico ou um ciclo + dupla ou um sistema bicyclic), mas dessas opções listadas pelo enunciado a que corresponde diretamente à fórmula padrão é “alcino” (ligação tripla).

Passo 6

Exemplo concreto para fixar: a fórmula geral de um alcino é
C_nH_{2n-2}.
Colocando n=9:
C_9H_{2\cdot9-2}=C_9H_{18-2}=C_9H_{16},
logo faz sentido identificar C_9H_{16} como um alcino típico (por exemplo, non-1-ino seria um exemplo de composto com essa fórmula).

Resposta

alcino

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