Escreva fórmulas estruturais para cada um dos seguintes itens:
Uma amina secundária com a fórmula \mathrm{C}_{3} \mathrm{H} 9 \mathrm{~N}.

Passo 1

O enunciado pede: “Escreva fórmulas estruturais para uma amina secundária com a fórmula \mathrm{C_{3}H_{9}N}.”
Informações dadas: a fórmula molecular é \mathrm{C_{3}H_{9}N} e a função química exigida é “amina secundária” (isto é, o nitrogênio deve ligar-se a dois grupos orgânicos e a um hidrogênio). Nada mais é pedido.

Passo 2

O que é uma amina secundária (explicação didática): uma amina secundária tem a fórmula geral \mathrm{R_{2}NH}, onde cada \mathrm{R} é um grupo alquila (por exemplo, metila \mathrm{CH_{3}-}, etila \mathrm{CH_{3}CH_{2}-}, propila etc.). Isso significa que o nitrogênio faz três ligações: duas com carbonos de grupos \mathrm{R} diferentes ou iguais, e uma com um hidrogênio. Então precisamos escolher dois grupos \mathrm{R} cuja soma total de carbonos dê \,3 (porque a fórmula pede \mathrm{C_{3}}).

Passo 3

Determinar as possibilidades de somar os carbonos: os dois grupos \mathrm{R} têm números inteiros positivos de carbonos e a soma deve ser 3. As partições de 3 em dois inteiros positivos são 1+2 (e 2+1, que é equivalente aqui). A partição 3+0 não é válida porque cada \mathrm{R} deve ter pelo menos um carbono. Logo, a única possibilidade para uma amina secundária com três carbonos é ter um grupo metila ( \mathrm{C_{1}}) e um grupo etila ( \mathrm{C_{2}}) ligados ao nitrogênio.

Passo 4

Nome e representação: a amina construída com metila e etila ligada ao nitrogênio é chamada de “N-metiletilamina” na nomenclatura comum (mais usualmente escrita como “N-methylethanamine” em IUPAC). Uma representação condensada da estrutura é
\mathrm{CH_{3}NHCH_{2}CH_{3}}.
Outra forma equivalente, com traços para mostrar ligações, é
\mathrm{CH_{3}{-}NH{-}CH_{2}{-}CH_{3}}.
Em desenho esquemático linear (mostrando claramente o nitrogênio secundário):
\mathrm{H_{3}C{-}CH_{2}{-}N(H){-}CH_{3}}.

Passo 5

Verificação da fórmula molecular (para confirmar que a estrutura tem \mathrm{C_{3}H_{9}N}): conte os átomos na estrutura \mathrm{CH_{3}NHCH_{2}CH_{3}}.
\text{carbonos: }1\;(\mathrm{CH_{3}})+2\;(\mathrm{CH_{2}CH_{3}})=3.
\text{hidrogênios: }3\;(\mathrm{CH_{3}})+1\;(\mathrm{N\!H})+5\;(\mathrm{CH_{2}CH_{3}})=3+1+5=9.ê
\text{nitrogênios: }1.ê
Portanto a estrutura corresponde a \mathrm{C_{3}H_{9}N} e é de fato uma amina secundária.

Passo 6

Comentário final didático e motivador: então, para \mathrm{C_{3}H_{9}N} existe uma amina secundária constitucionalmente possível — a amina N-metiletilamina — cuja estrutura eu já escrevi. Outras isomerias com a mesma fórmula incluem aminas primárias e terciárias (por exemplo, a amina terciária trimetilamina \mathrm{(CH_{3})_{3}N}), mas essas não são aminas secundárias e por isso não atendem ao pedido.

Resposta

\mathrm{CH_{3}NHCH_{2}CH_{3}}

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