O benzeno é um constituinte natural do petróleo bruto e é um dos petroquímicos elementares. Devido às ligações !$ pi !$ contínuas cíclicas entre os átomos de carbono, ao fato de ser planar e possuir elevada estabilidade termodinâmica, bem como a tendência de reter sua estrutura, o benzeno é classificado como um hidrocarboneto aromático.

Nesse contexto, analise as afirmativas abaixo sobre benzeno e assinale a alternativa correta.

I. Há três orbitais moleculares π ligantes e três orbitais moleculares !$ pi !$ antiligantes.

II. A configuração do estado fundamental eletrônico de benzeno tem seis elétrons em três orbitais moleculares !$ pi !$ ligantes.

III. As ligações carbono-carbono se alternam em comprimento em torno do anel.

IV. Seis orbitais atômicos p se sobrepõem para formar seis orbitais moleculares π.

V. Está sujeito à reação de adição eletrofílica.

A espectrometria de massa é uma ferramenta analítica útil para medir a razão massa/carga (m/z) de uma ou mais moléculas presentes em uma amostra, possibilitando a elucidação de aspectos estruturais da molécula. Essas medições também podem ser usadas para calcular a massa molar exata dos componentes. Nesse contexto, relacione as espécies da coluna 1 com os respectivos valores de m/z presentes na coluna 2, considerando um analito com a fórmula molecular C₅H₁₀N₂O₃ (massa monoisotópica de 146,06913).

Considere as massas atômicas: H = 1,00782 uma e Na = 22,98980 uma.

Coluna 1

I. [M+H]⁺

II. [M+2H]²⁺

III. [M-H]^–

IV. [M+Na]⁺

V. [M-2H+Na]^–

VI. [M+2H]⁺

Coluna 2 (m/z)

( ) 145,06131

( ) 167,04329

( ) 147,07695

( ) 74,042385

( ) 169,05893

( ) 148,08477

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Em relação à espectroscopia de absorção molecular UV-visível e à Lei de Beer-Lambert, indique se as afirmativas abaixo são verdadeiras (V) ou falsas (F) e assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

( ) A absorvância é proporcional ao comprimento do caminho óptico e à concentração das espécies absorventes.

( ) Transições eletrônicas do tipo !$ n , ightarrow , pi^* !$ e !$ pi , ightarrow , pi^* !$ em compostos orgânicos produzem bandas de absorção tipicamente intensas, sendo úteis para avaliação qualitativa de estrutura e dinâmica molecular.

( ) Os coeficientes de absorção molares de transições associadas a processos de transferência de carga são comparativamente menores do que os associados a transições !$ sigma , ightarrow , sigma^*. !$

( ) Os picos resultantes das transições !$ n , ightarrow , pi^* !$ são deslocados para comprimentos de onda mais curtos (deslocamento para o azul), com o aumento da polaridade do solvente.

Assinale a alternativa correta.

Os níveis de dióxido de carbono na atmosfera vêm aumentando desde o início da revolução industrial, devido ao aumento da queima de combustíveis fósseis. Grande parte do dióxido de carbono liberado na atmosfera se dissolve no oceano, através do processo de hidratação.

A hidratação do dióxido de carbono produz o ácido carbônico:

CO₂(g) + H₂O(!$ ell !$) !$ ightleftharpoons !$ H₂CO₃(aq)

Em relação a essa reação, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.

I. A primeira etapa da reação envolve a doação de um par de elétrons não ligantes do átomo de oxigênio da água para o átomo de carbono do CO₂.

II. A solubilidade do dióxido de carbono na água diminui à medida que a temperatura aumenta.

III. Na reação acima, a água é um ácido de Lewis, e o CO₂ é uma base de Lewis.

IV. Na última etapa, um próton é transferido para o átomo de oxigênio com carga negativa ligado ao átomo de carbono para formar o H₂CO₃.

V. O ácido carbônico formado está em equilíbrio com o ânion hidrogenocarbonato.

Um composto desconhecido de fórmula molecular C₄H₈O apresenta uma forte absorção no infravermelho em 1718 cm^-1 e os sinais em espectros de RMN mostrados na tabela abaixo.

Considerando essas informações, qual das estruturas abaixo corresponde ao composto?

Um estudo cinético da reação 2A + 2B !$ ightarrow !$ produtos foi conduzido, produzindo os resultados mostrados na tabela abaixo.

Considerando tais resultados, assinale a alternativa que contém a lei de velocidade correta para a reação.

Em geral, a força de um ácido orgânico é diretamente proporcional à estabilidade da sua base conjugada.

Considerando essa informação, qual é a ordem crescente de acidez de Br!$ phi !$nsted dos seguintes compostos orgânicos?

A reatividade química do benzeno contrasta com a dos alcenos no fato de que sofrem preferencialmente reações de substituição. Ainda, substituintes no anel benzênico podem fortemente influenciar a sua reatividade. Em relação às propriedades dos substituintes identificados como R e as reações de substituição eletrofílica aromática, relacione cada uma das afirmativas da Coluna 1 com um substituinte da Coluna 2 e assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Coluna 1

( ) Pode doar elétrons por efeito indutivo, mas não doa ou retira elétrons por efeito ressonante; ativa fracamente o anel e orienta orto-para.

( ) Retira elétrons por efeito indutivo e por efeito ressonante, desativa fortemente o anel e orienta meta.

( ) Retira elétrons por efeito indutivo, não doa ou retira elétrons por efeito ressonante; desativa fracamente o anel e orienta orto-para.

( ) Retira elétrons por efeito indutivo, doa elétrons por efeito ressonante e ativa o anel em orto-para.

( ) Retira elétrons por efeito indutivo, mas não doa ou retira elétrons por efeito ressonante; desativa fortemente o anel e orienta meta.

Coluna 2 (R)

I. OH

II. Br

III. ⁺NH₃

IV. CH₂CH₃

V. NO₂

As reações de substituição nucleofílica são uma classe de reações em que um nucleófilo ataca um eletrófilo na substituição de um grupo de saída.

Em relação ao mecanismo de substituição nucleofílica alifática unimolecular, analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.

I. Em uma reação entre um haleto de alquila e um nucleófilo, ambos estarão envolvidos no estado de transição.

II. Observa-se racemização no carbono que sofre a substituição.

III. Os haletos terciários e os secundários alílicos são, em geral, mais reativos.

IV. É uma reação muito sensível ao impedimento estérico.

V. É um mecanismo favorecido em solventes polares próticos.