Equacione as reações a seguir indicando a fórmula estrutural de cada substância da reação:
1 mol de propeno +1 mol de cloro

Passo 1

O enunciado pede que eu equacione a reação entre 1 mol de propeno e 1 mol de cloro, indicando a fórmula estrutural de cada substância envolvida.
Informações dadas:
  • reagentes: 1 mol de propeno e 1 mol de cloro (isto é, \mathrm{Cl_2});
  • preciso escrever a equação química balanceada e mostrar a fórmula estrutural de cada substância da reação.

Passo 2

Identificando as estruturas dos reagentes (vou desenhar em forma condensada, que é prática e clara para provas).
  • Propeno (nome comum: propeno; nome sistemático: prop-1-eno) tem três carbonos com uma dupla ligação entre o carbono 1 e o carbono 2. A fórmula estrutural condensada é \mathrm{CH_3-CH=CH_2}. Aqui cada traço “-” representa uma ligação simples e “=” a ligação dupla.
  • Cloro na forma molecular é \mathrm{Cl_2}; estruturalmente é \mathrm{Cl-Cl}.

Passo 3

Pensando nos tipos de reação possíveis para um alceno ( \mathrm{C=C}) com \mathrm{Cl_2}: as duas vias principais são (a) adição eletrofílica de halogênio à dupla ligação (resultando em um dicloreto vicinal) ou (b) substituição radicalar se houver luz/peróxido (que pode dar produtos de cloração em posições diferentes).
Na condição padrão (sem indicação de luz/radicais), a reação típica é a adição de \mathrm{Cl_2} à dupla ligação do alceno, formando um dicloreto vicinal. Como o enunciado dá exatamente 1 mol de \mathrm{Cl_2} por 1 mol de propeno, essa estequiometria casa com a adição simples de \mathrm{Cl_2} ao \mathrm{C=C} (uma mol de \mathrm{Cl_2} adiciona duas vezes um átomo de Cl ao alceno).

Passo 4

Vou explicar didaticamente o mecanismo mais comum (adição eletrofílica de halogênio), passo a passo, sem pular etapas, para você entender o raciocínio na prova:
  1. A dupla ligação em \mathrm{CH_3-CH=CH_2} é rica em elétrons (ligação pi). Esses elétrons atacam uma molécula de \mathrm{Cl_2}, aproximando-se de um dos átomos de cloro. Isso provoca uma polarização em \mathrm{Cl_2} (um Cl fica parcialmente positivo e o outro parcialmente negativo) e forma-se um complexo onde um átomo de cloro se liga aos dois carbonos da antiga dupla por meio de um íon halônio de três membros (ion clorônio cíclico). Em palavras: a dupla dá origem a um intermediário onde o cloro “liga-se” aos dois carbonos formando um “anel” temporário e um \mathrm{Cl^-} livre.
  2. O íon \mathrm{Cl^-} livre ataca esse intermediário do lado oposto (ataque de retrossubstituição, chamado ataque de backside), abrindo o anel e dando o produto de adição anti (os dois cloros ficam em carbonos adjacentes, com adição de lados opostos).
    Não precisa decorar tudo de memória agora, mas entenda: a consequência é que cada átomo de cloro da \mathrm{Cl_2} vai se ligar a um dos carbonos da antiga dupla, formando um dicloreto vicinal.

Passo 5

Aplicando o mecanismo ao nosso caso específico (propeno): a dupla \mathrm{CH_3-CH=CH_2} recebe um átomo de cloro em cada um dos carbonos que formavam a dupla, gerando o composto vicinal \mathrm{CH_3-CHCl-CH_2Cl}. Não há ambiguidade de regiochemia aqui (os dois carbonos da dupla recebem um Cl cada).
Observação estereoquímica útil para prova: o carbono central (o antigo carbono \mathrm{CH} da dupla) torna-se um centro quiral (liga-se a quatro grupos diferentes: \mathrm{CH_3}, \mathrm{H}, \mathrm{CH_2Cl} e \mathrm{Cl}), então a reação gera uma mistura racêmica dos dois enantiômeros porque o ataque do \mathrm{Cl^-} pode ocorrer dos dois lados do intermediário com igual probabilidade.

Passo 6

Verificando a estequiometria e balanceamento: uma molécula de propeno consome exatamente uma molécula de \mathrm{Cl_2} para formar uma molécula de 1,2-dicloroetano substituído (no caso, dicarbo do propano) — isto é coerente com o dado 1 mol : 1 mol. Portanto a equação balanceada (macroscópica) é simples: 1 mol de propeno + 1 mol de \mathrm{Cl_2} → 1 mol de 1,2-dicloro-propano.

Passo 7

Escrevendo explicitamente a equação com as fórmulas estruturais condensadas (forma que costumam pedir em prova):
\mathrm{CH_3-CH=CH_2} + \mathrm{Cl_2} \longrightarrow \mathrm{CH_3-CHCl-CH_2Cl}
A reação é a adição vicinal de cloro ao propeno, formando o 1,2-dicloro-propano (também chamado 1,2-dicloropropano).

Resposta

\mathrm{CH_3-CH=CH_2} + \mathrm{Cl_2} \longrightarrow \mathrm{CH_3-CHCl-CH_2Cl}
Propeno: \mathrm{CH_3-CH=CH_2}
Cloro (molecular): \mathrm{Cl-Cl}
Produto (1,2-dicloro-propano): \mathrm{CH_3-CHCl-CH_2Cl}

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