PROBLEMA DE REVISÃO 4.21
Zingibereno, um composto aromático isolado do gengibre, tem a
fórmula molecular C15H24 e é conhecido por não conter ligações
triplas. (a) Qual é o índice de deficiência de hidrogênio do
zingibereno? (b) Quando o zingibereno é submetido à hidrogenação
catalítica utilizando um excesso de hidrogênio, 1 mol de zingibereno
absorve 3 mol de hidrogênio, produzindo um composto com a
fórmula C15H30 . Quantas ligações duplas têm uma molécula de
zingibereno? (c) Quantos anéis?
Zingibereno, um composto aromático isolado do gengibre, tem a
fórmula molecular C15H24 e é conhecido por não conter ligações
triplas. (a) Qual é o índice de deficiência de hidrogênio do
zingibereno? (b) Quando o zingibereno é submetido à hidrogenação
catalítica utilizando um excesso de hidrogênio, 1 mol de zingibereno
absorve 3 mol de hidrogênio, produzindo um composto com a
fórmula C15H30 . Quantas ligações duplas têm uma molécula de
zingibereno? (c) Quantos anéis?
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Resposta:
(a) O índice de deficiência de hidrogênio (IDH) do zingibereno é 8, o que indica a presença de ligações duplas ou anéis na sua estrutura.
(b) O zingibereno original tinha 3 ligações duplas.
(c) Para determinar o número de anéis no zingibereno, você precisaria da estrutura química específica da molécula. O número de anéis em uma molécula pode variar com base em sua estrutura. A fórmula molecular sozinha não fornece informações suficientes para determinar o número de anéis. Para isso, você precisaria de dados estruturais adicionais.
Resposta:
(a) O índice de deficiência de hidrogênio (IDH) é uma fórmula usada para determinar o número de ligações múltiplas (ligações duplas e triplas) em uma molécula a partir da sua fórmula molecular. A fórmula do zingibereno é \(C_{15}H_{24}\), e a fórmula molecular do hidrogênio é \(H_2\). Para calcular o IDH, usamos a seguinte fórmula:
IDH = {2C + 2 - H/2
Onde:
- 2C representa o dobro do número de átomos de carbono.
- 2 é devido à fórmula do hidrogênio (\(H_2\)).
- H representa o número de átomos de hidrogênio.
Para o zingibereno, temos:
- C = 15 (15 átomos de carbono)
- H = 24 (24 átomos de hidrogênio)
Substituindo esses valores na fórmula do IDH:
IDH = 2 × 15 + 2 - 24/2 = 30 + 2 - 24/2=32 - 24/2 = 8/2 = 4
Portanto, o índice de deficiência de hidrogênio do zingibereno é 4.
(b) Quando o zingibereno é submetido à hidrogenação catalítica e absorve \(3\) moles de hidrogênio, ele se transforma em um composto com a fórmula \(C_{15}H_{30}\). Isso significa que ele ganha \(6\) átomos de hidrogênio (porque \(3 \times 2 = 6\)). Para adicionar esses átomos de hidrogênio, o zingibereno deve romper \(3\) ligações duplas existentes, uma vez que cada ligação dupla consiste em \(2\) átomos de carbono não saturados.
Portanto, o zingibereno possui \(3\) ligações duplas.
(c) Para determinar o número de anéis em uma molécula de zingibereno, é necessário examinar sua estrutura. No entanto, a fórmula molecular por si só não fornece informações detalhadas sobre a estrutura da molécula. Para responder a esta pergunta, é necessário analisar a estrutura química do zingibereno, que não está contida na pergunta.