Q U Í M I C A Professor: ALCEMIR MAIA

Aula:

10

H18

Relacionar propriedades físicas, químicas ou

biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.

Objetos de conhecimentos associados:

I S O M E R I A

Breve reflexão

A Talidomida é um medicamento perigoso, responsável pela deformação de fetos. A droga foi desenvolvida em um laboratório alemão e lançada no mercado consumidor no final da década de 50. Considerada como calmante e ansiolítico, a Talidomida foi largamente usada por gestantes para controlar as constantes náuseas e a tensão, típicas dos primeiros meses de gravidez.

No entanto, o alívio que se tinha no princípio transformava-se em desespero e angústia alguns meses depois. Ao longo dos anos 60, muitos bebês nasceram deformados, sem braços ou pernas, com deficiências na estrutura vertebral, cegos ou surdos.

Descobriu-se, algum tempo depois, que essas consequências eram provocadas pela Talidomida. A droga fora lançada no mercado sem, ao menos, ter sido submetida aos devidos testes de laboratório. Em 1961, depois de muitos protestos e manifestações, a Talidomida foi proibida no mundo inteiro. O Brasil, no entanto, voltou a produzir o medicamento em 65, sob o pretexto de auxiliar no tratamento de hanseníase (lepra). A fabricação da Talidomida seria supervisionada pelo Governo Federal e, assim, acreditava-se não haver qualquer perigo. Todavia, as autoridades esqueceram-se que no Brasil é comum fornecer remédios sem receita médica. Também não é raro tomá-los por indicação de parentes, amigos ou de alguma vizinha. O fato de não ser vendida em farmácias; não freia os riscos de novas vítimas.

A Talidomida é distribuída nos postos de saúde sem uma fiscalização rígida. Para se ter uma idéia, os comprimidos vêm em cartelas; que não contêm qualquer bula sobre os efeitos colaterais gravíssimos que eles podem provocar. A única advertência é o desenho de uma mulher grávida com o símbolo de proibido, sem caixa ou bula. Dessa forma existem mulheres que pensam que o remédio é abortivo. No caso de gravidez indesejada, tomam a droga para interromper a gestação, sem saber que estão se condenando a gerar um feto com deformações.

Diante da desinformação e da falta de controle no fornecimento do medicamento, novos casos de crianças defeituosas por consequência da Talidomida continuam acontecendo. Mulheres em idade fértil, proibidas por lei de tomarem o medicamento, ainda usam a droga para aliviar enjôos e tensões. Absurdo é notar o descaso das autoridades em relação a esses acontecimentos. Não há qualquer indício de campanhas informativas que esclareçam a população sobre os perigos da Talidomida. Pelo contrário. As associações que reúnem as vítimas da droga esbarram o tempo todo na burocracia e na morosidade dos órgãos governamentais e chegam a esperar longos anos para ganhar algum benefício em lei.

Disponível em: https://abvt.wordpress.com. Acesso em: 16 mar 2017.

1- INTRODUÇÃO

Na Química Orgânica é muito comum que os mesmos átomos se agrupem de formas diferentes, produzindo estruturas moleculares distintas e, consequentemente, substâncias também distintas. Por exemplo: com a fórmula C20H42 existem 366.319 “arrumações” diferentes de seus 20 átomos de carbono. Esse fenômeno, denominado isomeria, é muito frequente e importante na Química Orgânica e, mais ainda, na Bioquímica, uma vez que enzimas e hormônios vegetais e animais, em geral, somente têm atividade biológica quando seus átomos estão arrumados em uma estrutura bem definida. Uma consequência direta desse fato é que certos medicamentos somente agem de modo benéfico, em nosso organismo, se suas moléculas tiverem uma arrumação bem definida de seus átomos.

2- CONCEITO

Isomeria é o fenômeno que possibilita a existência de duas ou mais estruturas com mesma fórmula molecular, ou seja, é a possibilidade da existência de mais de um composto com mesma fórmula molecular, mas com diferentes propriedades físicas ou químicas. Esses compostos são denominados isômeros. A isomeria é comum na Química Orgânica, sendo classificada em isomeria constitucional e isomeria espacial. Um exemplo ocorre no painel abaixo:

Fórmula molecular

C3H7Cl C3H7Cl

Nomenclatura 1-cloropropano 2-cloropropano

Fórmula estrutural

condensada

CH3 - CH

2 - CH

2 - Cl

CH3 - CH - CH

3

Cl

P.F. (OC) P.E. (OC)

Densidade

- 122,8 46,7

0,79 g/cm3

- 177,3 35,7

0,86 g/cm3

O 1-cloropropano e o 2-cloropropano são compostos diferentes, porém apresentam a mesma fórmula molecular

3- ISOMERIA CONSTITUCIONAL OU PLANA

Os isômeros constitucionais diferem uns dos outros apenas pela fórmula estrutural plana. Os mais importantes casos são:

3.1- Isomeria de posição

Os isômeros pertencem à mesma função química (quimicamente semelhantes), possuem a mesma cadeia carbônica e se diferenciam apenas pela posição de uma ramificação, de um grupo funcional ou de uma insaturação (fisicamente diferentes).

Exemplos:

C3H7Cl CH

3 - CH

2 - CH

2 - Cl

CH3 - CH - CH

3

Cl

1-cloropropano 2-cloropropano

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3.2- Isomeria de Cadeia

Os isômeros pertencem à mesma função química

(quimicamente semelhantes), mas possuem cadeias

carbônicas diferentes (fisicamente diferentes).

Exemplos:

C4H10 CH

3 - CH

2 - CH

2 - CH

3 CH3 - CH - CH

3

CH3

Butano Metil-propano

3.3- Isomeria de Função

Os isômeros pertencem a classes funcionais

diferentes (quimicamente e fisicamente diferentes).

Exemplos:

C2H6O CH

3 - CH

2 - OH

CH

3 - O - CH

3 Etanol Éter metílico

4- ISOMERIA ESPACIAL

É a isomeria na qual os isômeros são diferenciados

pelas fórmulas estruturais espaciais. A isomeria espacial pode

ser geométrica ou óptica.

4.1- Isomeria Geométrica

Ocorre nos compostos de cadeia aberta que

apresentam dupla ligação entre os átomos de carbono e

também em compostos cíclicos. A principal característica de

um isômero geométrico é não apresentar um eixo rotacional.

Observe que:

Na imagem da esquerda (ácido maleico), os dois átomos de hidrogênio estão do mesmo lado do plano que divide a dupla ligação ao meio; essa é a chamada configuração cis (do latim cis, aquém de).

Na imagem da direita (ácido fumárico), os dois átomos de hidrogênio estão em lados opostos do plano que divide a dupla ligação; essa é a chamada configuração trans (do latim trans, para além de).

Desta forma, um composto de cadeia aberta que

possui isomeria cis/trans pode ser representado de forma

genérica da seguinte maneira:

Outro exemplo de isomeria geométrica ocorre do

dicloro-eteno de fórmula C2H2Cl2, representada a baixo:

OBSERVAÇÃO

Os compostos cíclicos apresentam um anel ou núcleo que é um polígono plano. Conforme as ramificações (ou os substituintes) estejam acima ou abaixo desse polígono, podem surgir casos de isomeria cis-trans. Seja, por exemplo, o composto 1,2-dicloro-ciclo-

propano. Ele poderá apresentar as seguintes estruturas:

Observe que na configuração cis os radicais iguais estão do mesmo lado do polígono enquanto na configuração trans os radicais iguais estão um acima e outro abaixo do polígono que representa a cadeia ciclica.

OBSERVAÇÃO 2

Os isômeros cis e trans por apresentarem diferentes cadeias carbônicas apresentam propriedades físicas diferentes, como ponto de fusão, ponto de ebulição e densidade, porém como são compostos de mesmo grupo funcional, suas propriedades químicas são iguais.

Por exemplo, a tabela abaixo apresenta algumas propriedades físicas para os ácidos fumárico e maleico.

Propriedade física Ácido

maleico Ácido

fumárico

Solubilidade em água (g/100g de água, 25º C)

44,1 0,70

Ponto de fusão (0C) 144 282

Ponto de ebulição (0C) 138 290

A estrutura do composto a baixo apresenta isomeria cis e trans, você é capaz de identificar-las?

Então vamos lá:

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4.2- Isomeria Óptica (enantiomeros ou esteroisômeros)

Uma descoberta importantíssima para a ciência foi a existência de estruturas cristalinas idênticas que demonstram comportamentos ópticos opostos quando submetidos a ação da luz polarizada, enquanto um deles desvia a luz para a direita o outro desvia a luz para a esquerda com ângulos exatamente iguais.

A estrutura que desvia o plano da luz polarizada para a direita chama-se dextrogira (do latim dexter, direito); a que desvia para a esquerda chama-se substância levogira (do latim laevus, esquerdo).

Posteriormente descobriu-se que certas substâncias da natureza (açúcar, cânfora etc.) têm atividade ópticas semelhantes aquelas anteriormente observadas, porém, não apenas quando cristalizadas, mas também quando em solução. Esse tipo de assimetria é chamado de assimetria quiral, palavra que vem do grego cheir, que significa mão, pois as mãos não são superponíveis, isto é, colocando a mão direita sobre a mão esquerda, elas não coincidem; a luva da mão esquerda não se ajusta à mão direita (e vice-versa); do mesmo modo, os pares de sapatos obedecem à assimetria própria de nossos pés; e assim por diante. Isômeros ópticos são aqueles que possuem a mesma sequência de ligações entre os átomos, mas diferem pela disposição dos átomos no espaço produzindo dois ou mais compostos diferentes. Um composto com isomeria óptica é identificado pela presença de carbono assimétrico (quiral).

Perceba que no exemplo acima temos a representação de duas estruturas diferentes, porém uma representa a imagem especular da outra, a versão espelhada

da molécula é assimétrica com a molécula original. Outro exemplo de composto com atividade óptica é

o but-2-ol, conforme representação a baixo.

CH3

H

CH3 - CH

2 C

OH

*

d-but-2-ol

l-but-2-ol

* Carbono assimétrico: Possui 4 ligantes diferentes. d: isômero dextrogiro; l: isômero levogiro.

O limoneno, produto natural encontrado em muitos

óleos essenciais, pode existir sob duas formas enantioméricas das quais, uma tem cheiro de limão e a outra de laranja. O odor diferenciado está relacionado a configuração espacial das moléculas.

Os enantiômeros (isômeros ópticos) embora apresentem fórmulas molecular e estrutural iguais são na verdade substâncias diferentes. Aprendemos, porém que uma forma de identificar diferentes substâncias é a comparação de

parâmetros físico-químicos como, ponto de fusão e ebulição, densidade e reatividade química dentre outros. O que ocorre porém, é que tal mecanismo de diferenciação de substancias é ineficaz para enantiômeros, já que os isômeros ópticos são fisicamente iguais por apresentarem semelhanças na polaridade da molécula, e quimicamente iguais já que pertencem ao mesmo grupo funcional. No caso do limoneno, por exemplo, ambos os compostos correspondentes às estruturas apresentam propriedades físicas iguais, por exemplo, PF = -74 ºC, PE = -176 ºC e densidade = 0,84 g/cm3. Todavia, tem uma propriedade que é bastante diferente entre os dois: o cheiro. O (+) ou (d)Limoneno é o responsável pelo odor apresentado pela laranja. Já o (-) ou (ℓ)Limoneno tem um odor de limão. Outra propriedade diferente, e utilizada para diferenciá-los em

laboratório é o desvio da luz polarizada que apresenta comportamento contrário para cada um deles: um desvia para a direita (destrógiro) e outro para a esquerda (levogiro).

Bem, se os enantiômeros são compostos diferentes, então devem ter propriedades diferentes. Só que como vimos, no caso dos limonenos, os dois apresentam os mesmos PF, PE, densidade, etc..., e isso vale não só para os limonenos, mas para todos os isômeros ópticos entre si. A única propriedade que distingue um dos componentes do par de enantiômeros do outro são as diferentes interações que cada um apresenta com uma coisa também quiral. Explicando melhor: considere seus sapatos um par quiral, e seu pé direito a coisa quiral. A interação de cada um dos pés de sapato é diferente com o seu pé direito: se você calça o sapato direito no pé direito, tudo bem, mas o resultado é diferente se você calçar o sapato esquerdo no pé direito. Seu pé tem a propriedade de distinguir entre os dois pés de sapato, qual o esquerdo, qual o direito (imagine acordar no meio de uma noite muito escura, a lâmpada do quarto queimada, e tendo que vestir o sapato: seu pé é capaz de informar para você qual o pé de sapato certo, pois ele distingue entre os dois).

No caso dos enantiômeros, portanto, é possível distingui-los pelo comportamento frente à luz polarizada (o que já foi aqui anteriormente citado) e pelas diferentes interações metabólica com os seres vivos, ou seja, frente a outra coisa quiral. Tal comportamento consiste nas interações fisiológicas diferentes que organismos de seres vivos podem apresentar com cada um dos enantiômeros. Por exemplo, o cheiro diferente dos limonenos. O cheiro nada mais é do que uma sensação provocada pela interação de uma dada molécula com células nervosas – os neurônios olfativos – dispostos no interior de nossas cavidades nasais.

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Essa interação produz um pequeno sinal elétrico que é transportado ao cérebro, onde é decodificado e reconhecido. A interação entre a molécula e o neurônio não é direta, todavia. É mediada por proteínas que existem no muco nasal.

A molécula, por exemplo, o (+)limoneno, é capturado pela proteína e o agregado proteína-molécula é que vai promover a interação com o neurônio. Desta forma, o estudo das configurações moleculares (a distribuição espacial dos átomos nas moléculas) tem um papel importante e fundamental na química farmacêutica. Como discutimos no exemplo dos limonenos, as interações metabolismo-molécula são dependentes de tais configurações e se, nesse caso, o resultado é apenas que os cheiros são diferentes, em outros não. Foi o caso da “Tragédia da Talidomida”, citada no texto de apresentação desta aula.

RESUMO GERAL DE ISOMERIA

OBSERVAÇÃO SOBRE ISOMERIA ÓPTICA

Quando uma molécula possui apenas um carbono assimétrico ou quiral ele terá 2 isômeros opticamente ativos, que são o dextrogiro (d) e o levogiro (l), e 1 isômero opticamente inativo, que é a mistura racêmica

desses dois enantimorfos desde que contenha 50% do isômero dextrogiro e 50% do levogiro. Caso a molécula tenha mais de um carbono

assimétrico, pode-se calcular a quantidade de isômeros

opticamente ativos e inativos por meio da regra de

van’t Hoff, que diz: o número de isômeros ativos

é calculado por: 2n, onde n é igual ao número de

carbonos assimétricos existente na estrutura do

composto. Já o número de mistura racêmica possíveis

é sempre a metade do número de esteroisômeros

ópticamente ativos ou seja 2n/2.

Reações de isomerização normalmente ocorrem em um equilíbrio em que um isômero é convertido no outro, normalmente catalisado por uma base.

OBSERVAÇÃO SOBRE ISOMERIA GEOMÉTRICA

A isomeria geométrica ou cis-trans não é uma particularidade dos compostos orgânicos contendo carbonos com dupla ligações e radicais diferentes em um mesmo carbono, é possível encontrar uma quantidade significativa de compostos com isomeria

cis-trans sem porém apresentar as características listadas anteriormente. Um exemplo é o que ocorre com o complexo [PtCl2(PH2PCH2C4H7O)2].

Configuração TRANS Configuração CIS

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1) (UERJ) Em uma das etapas do ciclo de Krebs, a enzima aconitase catalisa a isomerização de citrato em isocitrato, de acordo com a seguinte equação química:

A isomeria plana que ocorre entre o citrato e o isocitrato é denominada de:

a) cadeia b) função c) posição d) compensação

2) (UERJ 2019) Observe abaixo as fórmulas estruturais espaciais dos principais compostos do óleo de citronela, produto empregado como repelente de mosquitos.

Considerando essas fórmulas estruturais, a quantidade de compostos que apresentam isômeros espaciais geométricos é igual a:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

3) (UERJ 2018) O ecstasy é uma droga cujo princípio ativo apresenta a seguinte fórmula estrutural:

Esse composto corresponde a uma mistura racêmica com número de isômeros ópticos igual a:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

4) (Unioeste 2018) Os açúcares pertencentes à família dos carboidratos são polidroxialdeídos ou polidroxicetonas, como ilustrado na figura abaixo. Estas estruturas apresentam carbonos quirais e podem ser encontradas na natureza nas mais diferentes formas isoméricas.

Considerando-se um açúcar com seis carbonos, ou seja, uma hexose, como representado na figura acima, o número máximo de estruturas estereoisoméricas possíveis de serem encontradas será de

a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 16

5) (UERJ 2018) Um mesmo composto orgânico possui diferentes isômeros ópticos, em função de seus átomos de carbono assimétrico. Considere as fórmulas estruturais planas de quatro compostos orgânicos, indicadas na tabela.

I II

III IV

O composto que apresenta átomo de carbono assimétrico é: a) I b) II c) III d) IV

6) (UERJ) O ácido linoleico, essencial à dieta humana, apresenta a seguinte fórmula estrutural espacial:

EXERCÍCIOS

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Como é possível observar, as ligações duplas presentes nos átomos de carbono 9 e 12 afetam o formato espacial da molécula. As conformações espaciais nessas ligações duplas são denominadas, respectivamente:

a) cis e cis b) cis e trans c) trans e cis d) trans e trans

7) (FGV) O corante índigo é usado mundialmente na indústria têxtil no tingimento de denim, tecido dos artigos de jeans, e é preparado sinteticamente a partir da seguinte reação:

No produto final da reação, prepondera o isômero representado, que tem maior estabilidade devido às interações intramoleculares representadas na figura. A função orgânica em comum aos três compostos representados na equação de reação, a classificação do isômero e o tipo de interação intramolecular da molécula do corante índigo são, respectivamente:

a) amina, isômero cis, força de London.

b) amina, isômero trans, força de London.

c) amina, isômero trans, ligação de hidrogênio.

d) amida, isômero cis, força de London.

e) amida, isômero trans, ligação de hidrogênio.

8) (UERN) A isomeria é o fenômeno pelo qual duas

substâncias compartilham a mesma formula molecular, mas apresentam estruturas diferentes, ou seja, o rearranjo dos átomos se difere em cada caso. O fenômeno ocorre principalmente em compostos de carbono, considerando a variedade de substâncias orgânicas presentes na natureza. A tetravalência do carbono permite formar longas cadeias estáveis e com múltiplas combinações. Eis aí a questão-chave da isomeria – o estudo das diferentes probabilidades de existência de compostos com mesma formula molecular.

Disponível em: brasilescola.com/quimica/isomeria.htm

A isomeria espacial pode ser geométrica e óptica. Qual das afirmativas a seguir apresenta uma substância que corresponde tanto a uma isomeria geométrica, quanto à isomeria óptica ao mesmo tempo?

a) 2-metil-pent-3-en-2-ol b) 3-metil-pent-3-en-2-ol c) 4-metil-pent-3-en-2-ol d) 5-metil-pent-3-en-2-ol

9) (UFRN) As gorduras de origem animal são constituídas principalmente por gorduras saturadas, colesterol e gorduras trans. Nos últimos anos, o termo “gordura trans” ganhou uma posição de destaque no dia a dia em função da divulgação de possíveis malefícios à saúde decorrentes de seu consumo. Esse tipo de gordura, que se encontra em alimentos como leite integral, queijos gordos, carne de boi e manteiga, pode aumentar os níveis do colesterol prejudicial ao organismo humano. Nesse tipo de gordura, a fórmula do composto ao qual a denominação trans faz referência é

a)

b)

c)

d)

10) (UERJ) Em um experimento, foi analisado o efeito do número de átomos de carbono sobre a solubilidade de alcoóis em água, bem como sobre a quiralidade das moléculas desses alcoóis. Todas as moléculas de alcoóis testadas tinham número de átomos de carbono variando de 2 a 5 e cadeias carbônicas abertas e não ramificadas. Dentre os alcoóis utilizados contendo um centro quiral, aquele de maior solubilidade em água possui fórmula estrutural correspondente a:

a)

c)

b)

d)

11) (AML) Dentro da classe dos antibióticos o cloranfenicol é um fármaco que merece destaque, pois foi o primeiro antibiótico ativo de via oral e o primeiro fármaco com centros assimétricos a ser produzido por rota sintética, em 1947. Hoje em dia seu uso é restrito ao tratamento do tifo e em infecções crônicas em que outros antibióticos se mostram insensíveis devido à sua toxidez sobre a medula óssea e por causar discrasias sanguíneas.

Disponível em: http:bdm.unb.br. Acesso em: 4 jun. 2016 (adaptado).

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Desta forma é possível inferir que a molécula representada possui

a) isomeria de compensação. b) isomeria geométrica de configuração cis. c) isomeria geométrica de configuração trans. d) capacidade de desviar o plano da luz polarizada. e) propriedades físicas diferentes de seus isômeros.

12) (UFPE) Um determinado jornal noticiou que "... a explosão foi causada pela substituição acidental do solvente trans-1,2-dicloroeteno pelo cis-1,2-dicloroeteno, que possui ponto de ebulição menor ...". Sobre esta notícia podemos afirmar que:

a) é incorreta, pois estes dois compostos são isômeros, portanto possuem as mesmas propriedades físicas.

b) é correta, pois o trans-1,2-dicloroeteno é polar, portanto deve ter ponto de ebulição maior que o do cis-1,2-dicloroeteno, que é apolar.

c) é incorreta, pois o trans-1,2-dicloroeteno é apolar, portanto deve ter ponto de ebulição menor que o do cis-1,2-dicloroeteno, que é polar.

d) é correta, pois o trans-1,2-dicloroeteno é apolar, portanto deve ter ponto de ebulição maior que o do cis-1,2-dicloroeteno, que é polar.

e) é incorreta, pois estes dois compostos são tautômeros e possuem o mesmo momento dipolar, portanto possuem o mesmo ponto de ebulição.

13) (UFRGS)Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem. O cis-1,2-dicloroeteno é uma molécula __________, e o seu isômero trans apresenta __________ ponto de

ebulição por ser uma molécula __________.

a) apolar – maior – polar b) apolar – menor – polar c) polar – mesmo – polar d) polar – maior – apolar e) polar – menor – apolar

14) (ENEM 2013) O citral, substância de odor fortemente cítrico, é obtido a partir de algumas plantas como o capim-limão, cujo óleo essencial possui aproximadamente 80%, em massa, da substância. Uma de suas aplicações é na fabricação de produtos que atraem abelhas, especialmente do gênero Apis, pois seu cheiro é semelhante a um dos feromônios liberados por elas. Sua fórmula molecular é C10H16O, com uma cadeia alifática de oito carbonos, duas insaturações, nos carbonos 2 e 6; e dois grupos substituintes metila, nos carbonos 3 e 7. O citral possui dois isômeros geométricos, sendo o trans o que mais contribui para o forte odor.

Para que se consiga atrair um maior número de abelhas para uma determinada região, a molécula que deve estar presente em alta concentração no produto a ser utilizado é:

a)

b) d)

c) e)

15) (ENEM 2009) Sabe-se que a ingestão frequente de lipídios contendo ácidos graxos (ácidos monocarboxílicos alifáticos) de cadeia carbônica insaturada com isomeria trans apresenta maior risco para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares, sendo que isso não se observa com os isômeros cis. Dentre os critérios seguintes, o mais adequado à escolha de um produto alimentar saudável contendo lipídios é:

a) Se contiver bases nitrogenadas, estas devem estar ligadas a uma ribose e a um aminoácido.

b) Se contiver sais, estes devem ser de bromo ou de flúor, ois são essas as formas mais frequentes nos lipídio cis.

c) Se estiverem presentes compostos com ligações peptídicas entre os aminoácidos, os grupos amino devem ser esterificados.

d) Se contiver lipídios com duplas ligações entre os carbonos, os ligantes de maior massa devem estar do mesmo lado da cadeia.

e) Se contiver polihidroxialdeídos ligados covalentemente entre si, por ligações simples, esses compostos devem apresentar estrutura linear.

16) (ENEM 2018) Na hidrogenação parcial de óleos

vegetais, efetuada pelas indústrias alimentícias, ocorrem processos paralelos que conduzem à conversão das gorduras cis em trans. Diversos estudos têm sugerido uma relação direta entre os ácidos graxos trans e o aumento do risco de doenças vasculares.

RIBEIRO, A. P.B. et al. Interesterificação química: alternativa para obtenção de gordura zero e trans. Química Nova, n. 5, 2007 (adaptado).

Qual tipo de reação química a indústria alimentícia deve evitar para minimizar a obtenção desses subprodutos?

a) Adição. b) Ácido-base. c) Substituição. d) Oxirredução. e) Isomerização.

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17) (ENEM 2018) Várias características e propriedades de moléculas orgânicas podem ser inferidas analisando sua fórmula estrutural. Na natureza, alguns compostos apresentam a mesma fórmula molecular e diferentes fórmulas estruturais. São os chamados isômeros, como ilustrado nas estruturas.

Entre as moléculas apresentadas, observa-se a ocorrência de isomeria

a) ótica. b) de função. c) de cadeia. d) geométrica. e) de compensação.

18) (ENEM 2014) A talidomida é um sedativo leve e foi muito utilizado no tratamento de náuseas, comuns no início da gravidez. Quando foi lançada, era considerada segura para o uso de grávidas, sendo administrada como uma mistura racêmica composta pelos seus dois enantiômeros (R e S). Entretanto, não se sabia, na época, que o enantiômero S leva à malformação congênita, afetando principalmente o desenvolvimento normal dos braços e pernas do bebê.

Essa malformação congênita ocorre porque esses enantiômeros

a) reagem entre si. b) não podem ser separados. c) não estão presentes em partes iguais. d) interagem de maneira distinta com o organismo. e) são estruturas com diferentes grupos funcionais.

19) (ENEM 2016) A busca por substâncias capazes de minimizar a ação do inseto que ataca as plantações de tomate no Brasil levou à síntese e ao emprego de um feromônio sexual com a seguinte fórmula estrutural:

Uma indústria agroquímica necessita sintetizar um derivado com maior eficácia. Para tanto, o potencial substituto deverá preservar as seguintes propriedades estruturais do feromônio sexual: função orgânica, cadeia normal e isomeria geométrica original.

A fórmula estrutural do substituto adequado ao feromônio sexual obtido industrialmente é: a)

b)

c)

d)

e)

20) (ENEM 2017) Em algumas regiões brasileiras, é

comum se encontrar um animal com odor

característico, o zorrilho. Esse odor serve para

proteção desse animal, afastando seus predadores.

Um dos feromônios responsáveis por esse odor é uma

substância que apresenta isomeria trans e um grupo

tiol ligado à sua cadeia.

A estrutura desse feromônio, que ajuda na proteção

do zorrilho, é

a)

b)

c)

d)

e)

21) (ENEM 2018) As abelhas utilizam a sinalização

química para distinguir a abelha-rainha de uma

operária, sendo capazes de reconhecer diferenças

entre moléculas. A rainha produz o sinalizador químico

conhecido como ácido 9-hidroxidec-2-enoico, enquanto

as abelhas-operárias produzem ácido 10-hidroxidec-2-

enoico. Nós podemos distinguir as abelhas-operárias e

rainhas por sua aparência, mas, entre si, elas usam

essa sinalização química para perceber a diferença.

Pode-se dizer que veem por meio da química.

LE COUTEUR, P.; BURRESON, J. Os botões de Napoleão: as 17 moléculas que

mudaram a história. Rio de Janeiro: Jorge Zahar, 2006 (adaptado).

As moléculas dos sinalizadores químicos produzidas

pelas abelhas rainha e operária possuem diferença na

a) fórmula estrutural.

b) fórmula molecular.

c) identificação dos tipos de ligação.

d) contagem do número de carbonos.

e) identificação dos grupos funcionais.

GABARITO

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22) (ENEM 2018) Pesquisas demonstram que nanodispositivos baseados em movimentos de dimensões atômicas, induzidos por luz, poderão ter aplicações em tecnologias futuras, substituindo micromotores, sem a necessidade de componentes mecânicos. Exemplo de movimento molecular induzido pela luz pode ser observado pela flexão de uma lâmina delgada de silício, ligado a um polímero de azobenzeno e a um material suporte, em dois comprimentos de onda, conforme ilustrado na figura. Com a aplicação de luz ocorrem reações reversíveis da cadeia do polímero, que promovem o movimento observado.

TOMA, H. E. A nanotecnologia das moléculas. Química Nova naEscola, n. 21, maio 2005 (adaptado).

O fenômeno de movimento molecular, promovido pelaincidência de luz, decorre do(a)

a) movimento vibracional dos átomos, que leva ao encurtamento e à relaxação das ligações.

b) isomerização das ligações N N, sendo a forma cis do polímero mais compacta que a trans.

c) tautomerização das unidades monoméricas do polímero, que leva a um composto mais compacto. d) ressonância entre os elétrons π do grupo azo e os do anel aromático que encurta as ligações duplas.

e) variação conformacional das ligações N N, que resulta em estruturas com diferentes áreas de superfície.

23) (ENEM 2016) Os feromônios são substâncias utilizadas na comunicação entre indivíduos de uma espécie. O primeiro feromônio isolado de um inseto foi o bombicol, substância produzida pela mariposa do bicho-da-seda.

O uso de feromônios em ações de controle de insetos-praga está de acordo com o modelo preconizado para a agricultura do futuro. São agentes altamente específicos e seus compostos químicos podem ser empregados em determinados cultivos, conforme ilustrado no quadro.

Substância Inseto Cultivo

Sitophillus spp Milho

Migdolus fryanus Cana-de-açúcar

Anthonomus rubi Morango

Grapholita molesta Frutas

Scrobipalpuloides absoluta Tomate

FERREIRA, J. T. B.; ZARBIN, P. H. G. Amor ao primeiro odor: a comunicação química entre os insetos. Química Nova na Escola. n.7, maio 1998 (adaptado).

Considerando essas estruturas químicas, o tipo de estereoisomeria apresentada pelo bombicol é também apresentada pelo feromônio utilizado no controle do inseto

a) Sitophilus spp. b) Migdolus fryanus. d) Grapholita molesta. c) Anthonomus rubi. e) Scrobipalpuloides absoluta.