Identifique os hidrogênios primários, secundários e terciários em cada uma das substâncias abaixo:
a) butano

Passo 1

O enunciado pede para identificar os hidrogênios primários, secundários e terciários na substância butano. As informações relevantes são: a fórmula molecular do butano é \mathrm{C_4H_{10}} e a sua estrutura linear pode ser escrita como \mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3}.

Passo 2

Definição e regra prática (passo-a-passo didático):
  • O tipo de um hidrogênio é determinado pelo tipo de carbono ao qual ele está ligado.
  • Um carbono é classificado pelo número de ligações que faz com outros carbonos:
    • carbono primário: ligado a 1 carbono (ex.: \mathrm{CH_3});
    • carbono secundário: ligado a 2 carbonos (ex.: \mathrm{CH_2});
    • carbono terciário: ligado a 3 carbonos (ex.: \mathrm{CH}).
  • Regra simples para contar hidrogênios num carbono: o número de hidrogênios ligados a um carbono é \,4 - (\text{número de ligações a outros carbonos})úçõ, porque o carbono forma 4 ligações no total.
  • Exemplos rápidos para fixar:
    • Em \mathrm{CH_3-CH_3} (etano) cada carbono está ligado a 1 carbono → cada carbono é primário → todos os hidrogênios são primários.
    • Em \mathrm{CH_3-CH_2-CH_3} (propano) o carbono do meio está ligado a 2 carbonos → hidrogênios do \mathrm{CH_2} são secundários.
    • Em \mathrm{(CH_3)_3CH} (isobutano) o carbono central está ligado a 3 carbonos → seu hidrogênio é terciário.

Passo 3

Aplicando ao butano: escrevemos novamente a estrutura para localizar os carbonos:
\mathrm{CH_3-CH_2-CH_2-CH_3}
Agora identificamos cada carbono:
  • os dois carbons terminais são \mathrm{CH_3} e cada um está ligado a 1 outro carbono → são carbonos primários;
  • os dois carbonos internos são \mathrm{CH_2} e cada um está ligado a 2 outros carbonos → são carbonos secundários;
  • não há nenhum carbono ligado a 3 carbonos → não há carbono terciário.

Passo 4

Contando os hidrogênios usando a regra \,4 - (\text{ligações C–C})çõ:
  • Para cada carbono terminal ( \mathrm{CH_3}): número de ligações a outros carbonos = 1, então hidrogênios = 4-1=3. Como existem 2 carbonos terminais, total de hidrogênios primários = 2\times 3 = 6.
  • Para cada carbono interno ( \mathrm{CH_2}): número de ligações a outros carbonos = 2, então hidrogênios = 4-2=2. Como existem 2 carbonos internos, total de hidrogênios secundários = 2\times 2 = 4.
  • Carbonos terciários: não existem, logo hidrogênios terciários = 0.

Passo 5

Interpretação final e posição dos hidrogênios:
  • Os 6 hidrogênios primários estão nos grupos terminais \mathrm{CH_3} (três em cada extremidade).
  • Os 4 hidrogênios secundários estão nos dois grupos \mathrm{CH_2} do meio (dois em cada um).
  • Não há hidrogênios terciários no butano.

Resposta

Primários: 6 (hidrogênios nos \mathrm{CH_3} terminais)
Secundários: 4 (hidrogênios nos \mathrm{CH_2} internos)
Terciários: 0

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