Escreva uma fórmula estrutural para cada um dos seguintes:
Ácido p-nitrobenzoico

Passo 1

O enunciado pede: “Escreva uma fórmula estrutural para cada um dos seguintes: Ácido p-nitrobenzoico”.
Informações dadas / implicadas:
  • O composto é o ácido benzoico substituído por um grupo nitro na posição para (oposta) ao grupo carboxila.
  • Precisamos fornecer a fórmula estrutural que mostre claramente o anel benzênico, o grupo carboxílico e o grupo nitro na posição para.

Passo 2

Entender o esqueleto principal: ácido benzoico.
Expliquei o que é o ácido benzoico para você visualizar: é um anel benzênico com um grupo carboxila ligado a um dos carbonos do anel. A fórmula condensada do ácido benzoico é \mathrm{C_6H_5COOH}. Aqui:
  • \mathrm{C_6H_5} representa o anel benzênico (um anel com seis carbonos e três duplas alternadas), e
  • \mathrm{COOH} é o grupo carboxílico (carboxila), que define o “ácido”.
    Na nomenclatura do benzeno substituído, coloca-se o carbono que leva a carboxila como a posição \,1.

Passo 3

Entender o grupo nitro.
O grupo nitro é \mathrm{NO_2}. Estruturalmente pode ser escrito como \mathrm{N(=O)_2} ou enfatizando a carga-resonância como \mathrm{O^-–N^+=O}, mas para fórmulas estruturais simples usamos \mathrm{-NO_2}. Quando dizemos “p-nitro”, significa que o \mathrm{-NO_2} está na posição para, ou seja, no carbono oposto ao que tem a \mathrm{COOH} (posição \,4 quando a carboxila é \,1).

Passo 4

Como posicionar os substituintes no anel: definição de “para”.
Num anel benzênico com um substituinte em \,1 (aqui a \mathrm{COOH}), as posições são: \,2 (orto), \,3 (meta) e \,4 (para). Portanto “p-” = para = posição \,4, que fica exatamente no carbono oposto ao da carboxila. Conclusão prática: desenhe o anel, coloque \mathrm{COOH} em um carbono e \mathrm{NO_2} no carbono diretamente oposto.

Passo 5

Formas comuns de escrever a fórmula estrutural (sintéticas) e interpretação.
Duas formas condensadas que deixam claro a estrutura e a posição para são:
  • \mathrm{p\text{-}NO_2\text{-}C_6H_4\text{-}COOH} — aqui \mathrm{C_6H_4} indica um anel benzênico com dois substituintes e o prefixo \mathrm{p\text{-}} indica que \mathrm{NO_2} está em posição para em relação a \mathrm{COOH}.
  • Outra escrita que mostra a natureza dos grupos é \mathrm{O_2N\!-\!C_6H_4\!-\!C(=O)OH}, que explicita o grupo carboxila como \mathrm{C(=O)OH} e o nitro como \mathrm{O_2N-}.

Passo 6

Desenho mental/rápido para a prova (como você faria com lápis e papel):
  1. Desenhe um hexágono (anel benzênico) com as três duplas alternadas ou como um hexágono simples.
  2. Marque um vértice como \,1 e anote \mathrm{COOH} nele (ou desenhe o grupo \mathrm{C(=O)OH}).
  3. Conte até o carbono oposto (vértice \,4) e desenhe ali \mathrm{NO_2} (ou escreva \mathrm{O_2N}).
    Pronto — esse é o ácido p-nitrobenzoico.

Resposta

\mathrm{p\text{-}NO_2\text{-}C_6H_4\text{-}COOH}

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