Dê a estrutura de cada um dos compostos abaixo:
Ácido metilheptanóico

Passo 1

O enunciado pede que eu dê a estrutura do composto chamado “Ácido metilheptanóico”.
Informações fornecidas:
  • O nome do composto é “Ácido metilheptanóico” (é um ácido carboxílico com um grupo metil como substituinte ligado à cadeia heptanoica).

Passo 2

Entendendo o nome e as regras básicas de nomenclatura (explicação didática):
  • A parte “heptanóico” indica que o esqueleto principal é um ácido carboxílico derivado de heptano, ou seja, uma cadeia saturada de 7 átomos de carbono que termina em grupo carboxila. O grupo carboxila é o grupo funcional \mathrm{-COOH} e, na numeração da cadeia, recebe o número 1 (ou seja, o carbono da carboxila é o carbono 1).
  • A parte “metil” indica que há um substituinte \mathrm{-CH_3} ligado à cadeia principal.
  • Regra importante de numeração: para dar o menor conjunto de numerações possível, o carbono da carboxila é 1 e os substituintes recebem o menor número possível contando a partir da carboxila. Assim, entre as posições possíveis para um metil numa cadeia de 7 carbonos (posições 2, 3 ou 4 — pois 5 e 6 seriam equivalentes por simetria ao 3 e 2), a menor posição possível para o metil é a posição 2. Portanto o nome completo e não ambíguo seria “ácido 2-metilheptanóico”.
  • Conclusão: vou representar o composto adotando a posição 2 para o metil, pois a nomenclatura correta exige indicar o local do substituinte e a regra do menor local leva ao carbono 2.

Passo 3

Esqueleto do ácido heptanoico (para visualizar a cadeia):
  • A cadeia principal sem substituinte, o ácido heptanoico, tem fórmula condensada
\mathrm{CH_3-(CH_2)_5-COOH}.
  • Numerando a partir da carboxila: \mathrm{COOH} é C_1, o átomo ao lado é C_2, e assim por diante até C_7.

Passo 4

Colocando o grupo metil na posição 2 (explicação passo a passo e construção da fórmula):
  • Substituir em C_2 um dos hidrogênios por um grupo metil transforma o fragmento \mathrm{CH_2} do carbono 2 em \mathrm{CH(CH_3)}.
  • Escrevendo a cadeia inteira com esse ramo no carbono 2 obtemos a fórmula condensada:
\mathrm{CH_3-(CH_2)_4-CH(CH_3)-COOH}.
  • Outra forma equivalente de escrever (começando pela carboxila) é:
\mathrm{HOOC-CH(CH_3)-(CH_2)_4-CH_3}.
  • Contagem de átomos (checagem rápida): são 8 carbonos no total (7 da cadeia original + 1 do metil) e a fórmula molecular é \mathrm{C_8H_{16}O_2}.

Passo 5

Como desenhar rapidamente no rascunho/folha (dica prática para prova):
  • Desenhe a cadeia de 7 carbonos como uma linha com 6 arestas e um terminal correspondente ao grupo \mathrm{COOH} em uma extremidade.
  • Marque um ramo metil no carbono imediatamente adjacente à carboxila (no carbono 2). Em notação esquemática de bastões (esqueleto), será uma linha com um ramo curto no segundo vértice contanto da extremidade da carboxila.
  • Frases de checagem: “COOH no carbono 1” e “metil no carbono 2” — isso garante que o desenho está correto.

Resposta

\mathrm{CH_3-(CH_2)_4-CH(CH_3)-COOH}

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