Desenhe a estrutura e dê a nomenclatura sistemática de uma substância com a fórmula molecular
que tem:
Apenas hidrogênios secundários
Apenas hidrogênios secundários
Passo 1
Beleza, a questão pede pra gente desenhar a estrutura e dar a nomenclatura de uma molécula C₅H₁₀ que tenha apenas hidrogênios secundários. Isso cai em Química Orgânica, mais especificamente em classificação de hidrogênios e grau de insaturação (anéis ou duplas ligações). Vamos precisar:
- Entender o que são hidrogênios primários, secundários e terciários;
- Calcular o grau de insaturação para C₅H₁₀;
- Ver quais estruturas possíveis satisfazem “só hidrogênios secundários”.
Passo 2
Primeiro, recapitula rapidinho o que são os tipos de hidrogênio:
- Hidrogênio primário (H¹): está ligado a um carbono primário (que se liga a só 1 outro C), ou seja, CH₃;
- Hidrogênio secundário (H²): está ligado a um carbono secundário (que se liga a 2 outros C), ou seja, CH₂;
- Hidrogênio terciário (H³): está ligado a um carbono terciário (que se liga a 3 outros C), ou seja, CH.
A questão pede só H², então todos os Hs têm que estar em carbonos CH₂.
Passo 3
Vamos ver o grau de insaturação (GI) de C₅H₁₀:
GI = (2·C + 2 – H)/2 = (2·5 + 2 – 10)/2 = (10 + 2 – 10)/2 = 2/2 = 1.
Isso quer dizer que a molécula tem exatamente 1 grau de insaturação, ou seja, ou uma dupla ligação ou um anel.
GI = (2·C + 2 – H)/2 = (2·5 + 2 – 10)/2 = (10 + 2 – 10)/2 = 2/2 = 1.
Isso quer dizer que a molécula tem exatamente 1 grau de insaturação, ou seja, ou uma dupla ligação ou um anel.
Passo 4
Agora testamos as opções:
a) Se fosse um alceno (uma dupla ligação), em alguma posição teríamos um CH₂=CH–…
a) Se fosse um alceno (uma dupla ligação), em alguma posição teríamos um CH₂=CH–…
- Na dupla, os carbonos seriam CH ou CH₂, mas no fim da cadeia sempre aparece um CH₃ (hidrogênio primário) ou um CH (terciário). Isso viola o “só H²”.
b) Se for um ciclo, com 5 carbonos fechados, cada carbono se liga a 2 outros carbonos e sobra espaço para 2 hidrogênios em cada um, ou seja, CH₂ para cada C. Então todos os Hs são secundários (exatamente o que queremos) e a fórmula fecha como C₅H₁₀.
Passo 5
Desenhando o anel de cinco carbonos (cada vértice é um C, ligado aos dois vizinhos e a dois Hs):
C
/ \
C C
| |
C—–C
| |
C—–C
Em cada C temos CH₂, totalizando 5×(CH₂) = C₅H₁₀, só H².
Resposta
Estrutura: ciclo de cinco carbonos (todos CH₂).
Nome sistemático: ciclopentano.
Nome sistemático: ciclopentano.