Questão 02. (UNIRV-2024) Um químico, ao entrar no laboratório, se deparou com uma sustância identificada como “AMOSTRA X”. Próximo ao frasco, havia um documento com as propriedades da substância, que deveria ser usado para identificá-la. Nele, haviam as seguintes informações:
Formado por 1 átomo de carbono.
Possui formato tetraédrico.
É um hidrocarboneto saturado.
Após analisar as informações, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.
(A) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia alifática.
(B) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia cíclica.
(C) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia aromática.
(D) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia poliaromática.
Formado por 1 átomo de carbono.
Possui formato tetraédrico.
É um hidrocarboneto saturado.
Após analisar as informações, analise as afirmativas a seguir e assinale a alternativa correta.
(A) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia alifática.
(B) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia cíclica.
(C) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia aromática.
(D) A AMOSTRA X trata-se do metano. Esse composto possui cadeia poliaromática.
Passo 1
O enunciado dá as seguintes informações sobre a “AMOSTRA X” (peguei todas do enunciado):
- Formado por
átomo de carbono. - Possui formato tetraédrico.
- É um hidrocarboneto saturado.
O enunciado pede: entre as alternativas (A), (B), (C) e (D), assinale a alternativa correta sobre a identidade e o tipo de cadeia da substância.
Passo 2
Interpretar “formado por
átomo de carbono” e “hidrocarboneto saturado”. Vou explicar conceitos úteis:
- Hidrocarboneto saturado significa que todos os átomos de carbono fazem apenas ligações simples (ligações
), ou seja, não há ligações duplas nem triplas. Exemplos clássicos: alcanos. - Para alcanos lineares/ramificados existe a fórmula geral
. Aqui é o número de carbonos e é o número de hidrogênios na molécula. - Se
(isto é, átomo de carbono), substituindo em obtemos:
A fórmula fica
.
Portanto, um hidrocarboneto saturado com
carbono tem fórmula
.
Passo 3
Explicar o “formato tetraédrico” e como isso confirma a estrutura:
- Um átomo de carbono com quatro ligações simples está híbrido do tipo
. O arranjo geométrico que minimiza repulsões entre quatro pares de elétrons ligados é a geometria tetraédrica, com ângulos aproximadamente de . - A molécula
(metano) é justamente o exemplo clássico de carbono com geometria tetraédrica: o carbono central ligado a quatro hidrogênios em vértices de um tetraedro.
Logo, as duas informações ("
carbono" e “tetraédrico”) são consistentes com a molécula
.
Passo 4
Agora vou explicar os tipos de cadeia citados nas alternativas, com definições simples e exemplos — isso ajuda a identificar qual rótulo cabe ao metano.
- Cadeia alifática: são hidrocarbonetos acíclicos (ou seja, sem anéis) — podem ser lineares ou ramificados. Alcanos, alcenos e alcinos acíclicos se enquadram aqui. Exemplo: hexano
. - Cadeia cíclica: hidrocarbonetos que formam um anel (um ciclo). Podem ser saturados (cicloalcanos) ou insaturados (cicloalcenos). Exemplo: ciclohexano
. - Cadeia aromática: é um tipo especial de cadeia cíclica, plana e conjugada, que segue a regra de Hückel de aromaticidade
elétrons (com inteiro). Exemplo clássico: benzeno . - Cadeia poliaromática: moléculas formadas por dois ou mais anéis aromáticos fundidos ou conjugados (p. ex. naftaleno, antraceno).
Observação prática: se a molécula não tem anel, não pode ser cíclica, aromática nem poliaromática; ela é alifática.
Passo 5
Aplicando essas definições à molécula que já identificamos (
):
-
tem apenas carbono ligado a quatro hidrogênios, não forma anéis. Logo não é cíclica. - Não há ligações duplas nem sistema conjugado de elétrons
; portanto não é aromática nem poliaromática. - Por não ter anel e por ser um alcano (hidrocarboneto saturado de ligações simples), pertence ao grupo das cadeias alifáticas.
Passo 6
Resumo lógico (passos que você pode repetir rápido na prova):
- Se pedem identificação e há
carbono + hidrocarboneto saturado → use com → . - “Tetraédrico” confirma
e quatro ligações simples. - Sem anel → é alifática; sem pi → não é aromática nem poliaromática.
Dica de prova: ao ver “saturado” pense em alcanos; ao ver “tetraédrico” pense em carbono
com quatro ligações simples; se o número de carbonos for
, a resposta costuma ser metano
.
Resposta
(A)