1. Represente as conformações do pentano, considerando o giro em torno da ligação entre os carbonos 2 e 3. Represente o gráfico energia potencial X conformação.

Passo 1

O enunciado pede para analisar as conformações do pentano ao girar em torno da ligação entre os carbonos 2 e 3 e, a partir daí, representar o perfil de energia potencial em função do ângulo diedro \theta. O conteúdo envolvido é análise conformacional usando projeções de Newman e o perfil energético típico de alcanos.

Passo 2

Para cada ângulo diedro \theta (ângulo entre o ligante metil frontal, em C-2, e o metil posterior, em C-3), temos seis conformações principais descritas pelas projeções de Newman:
\theta=0^\circ: eclipsada total (CH₃–CH₃).
\theta=60^\circ: escalonada gaúche (gauche).
\theta=120^\circ: eclipsada CH₃–H.
\theta=180^\circ: escalonada anti (anti).
\theta=240^\circ: eclipsada CH₃–H.
\theta=300^\circ: escalonada gaúche (gauche).

Passo 3

Cada conformação tem energia relativa típica (valores aproximados em kcal/mol):
– Anti ( \theta=180^\circ): valor de referência 0,0.
– Gaúche ( \theta=60^\circ e 300^\circ): \approx 0,9.
– Eclipsada CH₃–H ( \theta=120^\circ e 240^\circ): \approx 3,4.
– Eclipsada CH₃–CH₃ ( \theta=0^\circ e 360^\circ): \approx 5,0.

Resposta

Conformações e energias relativas:
\theta=0^\circ: eclipsada CH₃–CH₃, \approx 5,0 kcal/mol
\theta=60^\circ: gaúche, \approx 0,9 kcal/mol
\theta=120^\circ: eclipsada CH₃–H, \approx 3,4 kcal/mol
\theta=180^\circ: anti, 0,0 kcal/mol
\theta=240^\circ: eclipsada CH₃–H, \approx 3,4 kcal/mol
\theta=300^\circ: gaúche, \approx 0,9 kcal/mol
Perfil qualitativo de energia potencial vs. ângulo diedro \theta:
Energia (kcal/mol)
5 |      /\                /\
4 |     /  \              /  \
3 |    /    \    /\      /    \    /\
2 |   /      \  /  \    /      \  /  \
1 |  /        \/    \  /        \/    \
0 +--------------------------------------> θ
    0°  60° 120° 180° 240° 300° 360°

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