Cada um dos seguintes alcanos reage com o cloro resultando em um único produto monocloro substituído. Com base nesta informação apresente as fórmulas dos produtos formados.
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Passo 1
Vamos resolver um exercício de química orgânica sobre como os alcanos reagem com o cloro. Especificamente, vamos ver qual é o produto formado quando o alcano
reage com o cloro, substituindo um único átomo de hidrogênio por cloro.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que são alcanos. Alcanos são hidrocarbonetos saturados, o que significa que eles só têm ligações simples entre os átomos de carbono. A fórmula geral dos alcanos é
, onde “n” é o número de carbonos.
Passo 3
No nosso caso, temos
. Isso significa que temos um alcano com cinco carbonos, conhecido como pentano. Porém, existe uma isomeria neste caso, ou seja, diferentes arranjos estruturais que têm a mesma fórmula molecular.
Passo 4
Os isômeros de
são:
- n-Pentano: Um esqueleto linear com cinco carbonos.
- Isopentano (ou 2-metilbutano): Um esqueleto ramificado onde um dos carbonos está ligado a um grupo metil.
Passo 5
Quando alcanos reagem com cloro (
) na presença de luz, ocorre uma reação de substituição radicalar. Isso significa que um átomo de hidrogênio é substituído por um átomo de cloro, formando um produto monocloro substituído.
Passo 6
Para cada isômero de pentano, identificamos qual hidrogênio será substituído. A substituição ocorre preferencialmente nos hidrogênios mais acessíveis ou em posições diferentes para cada isômero.
Passo 7
Para o n-pentano:
A substituição de um hidrogênio em qualquer dos carbonos finais resulta no mesmo produto devido à simetria da molécula. O produto formado é o 1-cloropentano.
A substituição de um hidrogênio em qualquer dos carbonos finais resulta no mesmo produto devido à simetria da molécula. O produto formado é o 1-cloropentano.
Para o isopentano:
A substituição ocorre no carbono ramificado, formando o 2-cloro-2-metilbutano.
A substituição ocorre no carbono ramificado, formando o 2-cloro-2-metilbutano.
Passo 8
Como o enunciado menciona que cada alcano forma um único produto monocloro substituído, focamos no isômero que atende a essa condição.
Resposta
O produto formado quando
reage com o cloro é o 2-cloro-2-metilbutano.