Dê a estrutura de cada um dos compostos abaixo:
Ácido 3,3-dimetilbutanóico

Passo 1

O enunciado pede: “Dê a estrutura de cada um dos compostos abaixo: Ácido 3,3-dimetilbutanóico”. Informações dadas:
  • O nome do composto é \text{Ácido 3,3-dimetilbutanóico}Áó.
  • Há indicação de posição e substituente: 3,3-dimetil (dois grupos metil no carbono 3).
  • O sufixo é “oico”, indicando que a função é ácido carboxílico ( -\mathrm{COOH}).
    A partir daqui vamos montar a estrutura passo a passo.

Passo 2

Identificar o esqueleto principal e a função: o radical “butanóico” indica uma cadeia principal com 4 carbonos (butano) e a terminação “ -óicoó” indica um ácido carboxílico. Portanto a cadeia principal contém o grupo funcional -\mathrm{COOH} e tem 4 carbonos contados de modo que o carbono do grupo carboxila seja o \,1.
Explicação didática (por que contar assim):
  • Em ácidos carboxílicos a carbonila do -\mathrm{COOH} recebe sempre o número \,1 segundo as regras de nomenclatura; assim as posições dos substituintes são contadas a partir desse carbono para dar os menores locantes possíveis.

Passo 3

Numerar a cadeia principal (contando a partir do carbono da carboxila):
  • \text{C}_1: carbono do grupo -\mathrm{COOH}.
  • \text{C}_2: carbono ligado ao \text{C}_1 (normalmente -\mathrm{CH_2}-).
  • \text{C}_3: próximo carbono (ponto onde os substituintes 3,3-dimetil serão ligados).
  • \text{C}_4: extremidade da cadeia (normalmente -\mathrm{CH_3}).
Desenho mental da cadeia linear (antes de colocar substituintes):
\mathrm{HOOC\!-\!CH_2\!-\!CH_2\!-\!CH_3}
que é a fórmula condensada do ácido butanoico (ácido butanóico simples).

Passo 4

Colocar os substituintes indicados por 3,3-dimetil:
  • “dimetil” significa dois grupos -\mathrm{CH_3}.
  • “3,3-” significa que ambos os metil estão ligados ao \text{C}_3.
    Isso transforma o \text{C}_3 que era \mathrm{CH_2} em um carbono ligado a quatro carbonos (sem hidrogênios), ou seja em \mathrm{C(CH_3)_2} ligado a \text{C}_2 e a \text{C}_4.
Portanto a montagem resulta em:
\mathrm{HOOC\!-\!CH_2\!-\!C(CH_3)_2\!-\!CH_3}

Passo 5

Explicar a forma condensada e a contagem de átomos (útil para conferir na prova):
  • A estrutura escrita é \mathrm{HOOC-CH_2-C(CH_3)_2-CH_3}.
  • Contagem de carbonos: 4 da cadeia principal + 2 dos dois metil substituintes = 6 carbonos no total.
  • Fórmula molecular (ácidos monocarboxílicos saturados seguem \mathrm{C_nH_{2n}O_2}): para n=6 \mathrm{C_6H_{12}O_2}. Conferindo explicitamente com a estrutura: sim, \mathrm{C_6H_{12}O_2}.

Passo 6

Interpretação estrutural em linguagem simples (como desenhar à mão na prova):
  • Desenhe o grupo -\mathrm{COOH} (carbono 1).
  • Ligue um traço ao carbono 2 ( \mathrm{CH_2}).
  • Do carbono 2 ligue ao carbono 3, que é um carbono quaternário ligado a três grupos metil/alcóxidos: dois deles são os substituintes metil (escritos para cima e para baixo) e o terceiro é o carbono 4 (um \mathrm{CH_3}) à direita.
  • Assim obtém-se uma cadeia principal de 4 carbonos com dois metil no carbono 3.

Resposta

\mathrm{HOOC-CH_2-C(CH_3)_2-CH_3}
\mathrm{C_6H_{12}O_2}

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