Escreva as fórmulas estruturais para cada um dos seguintes compostos
ácido 3-nitrobenzóico

Passo 1

O que o enunciado pede: escrever as fórmulas estruturais do composto chamado “ácido 3-nitrobenzóico”.
Informações explícitas do enunciado:
  • O composto base é o ácido benzóico (ou seja, um anel benzênico ligado a um grupo carboxila).
  • Há um substituinte nitro indicado como “3-nitro”, ou seja, um grupo \mathrm{NO_2} na posição 3 em relação ao grupo carboxila.
  • Não há outras substituições mencionadas.

Passo 2

Entendendo a estrutura básica (isso é importante para desenhar corretamente):
  • O ácido benzóico é um anel benzênico com um grupo carboxila \mathrm{COOH} ligado a um dos carbonos do anel. Esse carbono do anel que carrega a \mathrm{COOH} é tomado como posição 1.
  • Numeração do anel em relação ao grupo \mathrm{COOH}:
    • 1 = carbono com \mathrm{COOH}
    • 2 = posição orto em relação à \mathrm{COOH}
    • 3 = posição meta em relação à \mathrm{COOH}
    • 4 = posição para em relação à \mathrm{COOH}
  • “3-nitro” indica que o grupo \mathrm{NO_2} está ligado ao carbono 3 do anel (a posição meta).

Passo 3

Como desenhar o grupo nitro e a carboxila (conceitos rápidos e úteis para a prova):
  • Grupo carboxila (função ácido carboxílico) pode ser representado como \mathrm{COOH} ou como \mathrm{–C(=O)OH}onde o carbono da carboxila está ligado ao anel aromático.
  • Grupo nitro tem fórmula \mathrm{NO_2}. Uma representação que mostra a carga/resonância é \mathrm{–N^{+}(=O)O^{-}}mas, na prática de escrita estrutural simples, costuma-se anotar como \mathrm{–NO_2}.

Passo 4

Montando a estrutura do ácido 3-nitrobenzóico passo a passo (como fazer na prova):
  • Comece desenhando o anel benzênico (seis carbonos formando um hexágono com ligações alternadas).
  • Em um dos vértices coloque o grupo \mathrm{COOH}; esse será o carbono 1.
  • Conte ao redor do anel até o carbono 3 (ou seja, salte um carbono do 1 para 2, e o seguinte é o 3).
  • No carbono 3 coloque o grupo \mathrm{NO_2}.
  • Os demais carbonos do anel mantêm átomos de hidrogênio onde não há substituinte.
Esquema de posições (lista útil para escrever rápido na prova):
  • C_1: \mathrm{COOH}
  • C_2: \mathrm{H}
  • C_3: \mathrm{NO_2}
  • C_4: \mathrm{H}
  • C_5: \mathrm{H}
  • C_6: \mathrm{H}

Passo 5

Representações usuais que você pode escrever na prova (mostro várias formas para você escolher a que achar mais prática):
  • Notação condensada comum indicando posição: \mathrm{3\text{-}NO_2C_6H_4COOH}ou usando o prefixo orto/meta/para: \text{m-}\mathrm{NO_2\!-\!C_6H_4COOH}
  • Representação do grupo nitro em forma mostrada antes: \mathrm{–N^{+}(=O)O^{-}}(útil se a questão pedir cargas ou ressonância).
  • SMILES (se for pedir representação linear em computação/química): \text{\(\mathrm{O=C(O)c1cc(ccc1)[N+](=O)[O-]}\)}

Resposta

\mathrm{3\text{-}NO_2C_6H_4COOH}
\mathrm{(equivalente\;a\;m\text{-}NO_2\!-\!C_6H_4COOH)}
\text{SMILES: }\mathrm{O=C(O)c1cc(ccc1)[N+](=O)[O-]}

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