dadas as fórmulas moleculares, classifique os seguintes hidrocarbonetos em alcanos, alcenos, alcinos, ciclanos ou aromáticos.
b) \mathrm{C}_{7} \mathrm{H}_{12}

Passo 1

O que o problema pede: classificar o hidrocarboneto cuja fórmula molecular é \mathrm{C}_{7}\mathrm{H}_{12} em uma das categorias: alcanos, alcenos, alcinos, ciclanos ou aromáticos.
Informações dadas: a única informação é a fórmula molecular \mathrm{C}_{7}\mathrm{H}_{12}.

Passo 2

Vamos calcular o índice de insaturação (também chamado de grau de insaturação ou DU — double bond equivalents). Esse índice nos diz quantas “unidades” de insaturação existem na molécula: cada anel conta 1, cada ligação dupla conta 1 e cada ligação tripla conta 2. A fórmula prática é:
\text{DU}=\frac{2C+2-H}{2},
onde C é o número de átomos de carbono e H o número de átomos de hidrogênio. Aqui C=7 e H=12. Substituindo,
\text{DU}=\frac{2\cdot 7+2-12}{2}=\frac{14+2-12}{2}=\frac{4}{2}=2.
Então a molécula tem \text{DU}=2, ou seja, duas unidades de insaturação.

Passo 3

Interpretação do \text{DU}=2: isso pode corresponder a várias possibilidades estruturais equivalentes em termos de insaturação:
  • uma ligação tripla (que conta como 2 unidades), ou
  • duas ligações duplas (duas insaturações), ou
  • um anel + uma ligação dupla, ou
  • dois anéis (raro para C7 sem heteroátomos).
    Agora vamos comparar com as fórmulas gerais das séries pedidas (para uma cadeia acíclica simples / monocíclica):
  • alcanos: \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n+2}. Para n=7 seria \mathrm{C}_7\mathrm{H}_{16} — não bate com \mathrm{C}_7\mathrm{H}_{12}.
  • alcenos (uma ligação dupla, cadeia acíclica): \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}. Para n=7 seria \mathrm{C}_7\mathrm{H}_{14} — não bate.
  • alcinos (uma ligação tripla, cadeia acíclica): \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n-2}. Para n=7 seria \mathrm{C}_7\mathrm{H}_{12} — bate exatamente.
  • ciclanos (um anel, sem dupla): \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n}. Para n=7 seria \mathrm{C}_7\mathrm{H}_{14} — não bate.
  • aromáticos (ex.: benzeno e derivados) têm fórmulas com muito menos H (ex.: tolueno \mathrm{C}_7\mathrm{H}_8) — não bate.

Passo 4

Conclusão lógica: a fórmula \mathrm{C}_7\mathrm{H}_{12} tem \text{DU}=2, e entre as séries listadas a que tem fórmula geral que coincide é a dos alcinos (hidrocarbonetos com uma ligação tripla), cuja fórmula geral é \mathrm{C}_n\mathrm{H}_{2n-2}. Portanto a classificação, com base apenas na fórmula molecular, é “alcino”.

Resposta

Alcino

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