📘 CodingMarble Learn

Alquenos

Alquenos são hidrocarbonetos com uma dupla ligação C=C e fórmula CnH2n. A dupla ligação é uma ligação σ mais uma ligação π, por isso a molécula fica plana ao redor dela e não consegue girar. Isso gera os isômeros cis e trans. Fazemos alquenos retirando moléculas pequenas (H₂O, HX, X₂) ou adicionando só um pouco de H₂ a alquinos. Os alquenos fazem principalmente reações de adição: H₂, X₂, HX (regra de Markovnikov, ou anti-Markovnikov com peróxido), água, ozônio, KMnO₄ e polimerização.

🎬 História passo a passo

  1. O eteno tem uma dupla ligação: uma ligação σ ao longo da linha e uma nuvem π acima e abaixo. Tudo ao redor do C=C fica num plano, a 120°.
  2. Aqui os dois grupos CH₃ estão do mesmo lado (cis). Tente girar uma ponta: a nuvem π se torce e se rompe. Por isso cis e trans não trocam de forma com facilidade. São dois compostos diferentes.
  3. Para fazer um alqueno, tire dois vizinhos de dois carbonos. Aqui OH e H saem do etanol como água. Forma-se uma dupla ligação.
  4. A água de bromo é marrom-avermelhada. Adicione eteno: um Br se liga a cada carbono, a dupla ligação se abre e a cor desaparece.
  5. Propeno + HBr: o H vai para o carbono que já tem mais H. O carbono do meio recebe o Br. Essa é a regra de Markovnikov.
  6. Sua vez: adicione um peróxido e jogue de novo. Agora o Br se liga ao carbono da ponta. Escolha também outras reações no menu.

Dica: arraste a cena 3D para girar. Use dois dedos para dar zoom.

🤔 Dúvidas comuns, esclarecidas

Por que o eteno é plano?

A sobreposição lateral p–p da ligação π só funciona quando os dois orbitais p estão paralelos. Isso prende os seis átomos num único plano.

Por que o C=C não gira como uma ligação simples?

Girar uma ponta afasta os orbitais p um do outro e rompe a ligação π. Isso exige cerca de 250 kJ/mol, muito mais do que as batidas à temperatura ambiente dão.

Por que se usa KOH alcoólico e não KOH aquoso?

Na água, o OH⁻ troca de lugar com o X e dá um álcool. No álcool, o etóxido/OH⁻ age como base e arranca um H β, então se forma um alqueno.

Como a água de bromo diferencia um alqueno de um alcano?

Um alqueno adiciona Br₂ rapidamente e a cor marrom-avermelhada some. Um alcano não reage no escuro, então a cor continua.

O que decide qual carbono recebe o H?

O H⁺ vai para onde deixa o carbocátion mais estável. No propeno, isso é a ponta CH₂, que deixa o + no carbono 2° do meio.

Por que o peróxido muda o produto?

O peróxido produz radicais Br•. O Br• se liga primeiro ao carbono da ponta, para formar o radical 2°, mais estável. Depois o H é adicionado. A ordem se inverte, então o Br fica no carbono da ponta.

Estrutura da dupla ligação

Um alqueno tem uma dupla ligação C=C. Fórmula geral: CₙH₂ₙ (eteno C₂H₄, propeno C₃H₆). Os alquenos são insaturados: podem receber mais átomos. Nome antigo: olefinas ("formadoras de óleo"), porque eteno + cloro dá um líquido oleoso.

Nomenclatura

Escolha a cadeia mais longa que contém o C=C. Numere a partir da ponta mais próxima da dupla ligação. Troque -ano por -eno e indique a posição: CH₃–CH=CH–CH₃ é but-2-eno. CH₂=C(CH₃)–CH₃ é 2-metilprop-1-eno.

Isomeria nos alquenos

Isomeria estrutural

A partir do C₄H₈, os alquenos têm isômeros de cadeia e de posição: but-1-eno (CH₂=CH–CH₂–CH₃), but-2-eno (CH₃–CH=CH–CH₃) e 2-metilpropeno ((CH₃)₂C=CH₂).

Isomeria geométrica (cis–trans)

A ligação π impede a rotação em torno do C=C. Se cada carbono da dupla ligação tiver dois grupos diferentes, os grupos podem ficar fixos do mesmo lado ou de lados opostos.

Como cis e trans se diferenciam

Preparação dos alquenos

  1. A partir de alquinos (redução parcial): H₂ com catalisador de Lindlar (Pd em BaSO₄/CaCO₃, envenenado com quinolina ou enxofre) para no alqueno e dá o alqueno cis. Sódio em amônia líquida dá o alqueno trans.
  2. A partir de haletos de alquila (desidro-halogenação): aquecer com KOH alcoólico. O H do carbono β e o X do carbono α saem: CH₃CH₂Br + KOH(alc) → CH₂=CH₂ + KBr + H₂O. Essa é a eliminação β. Facilidade: I > Br > Cl; 3° > 2° > 1°.
  3. A partir de di-haletos vicinais (desalogenação): dois X em carbonos vizinhos são retirados com zinco em pó: BrCH₂–CH₂Br + Zn → CH₂=CH₂ + ZnBr₂.
  4. A partir de álcoois (desidratação ácida): aquecer com H₂SO₄ concentrado a 443 K: CH₃CH₂OH → CH₂=CH₂ + H₂O. Também é uma eliminação β.

Propriedades físicas

De C2 a C4 são gases, de C5 a C17 são líquidos, e os maiores são sólidos. O eteno é incolor, com um leve cheiro adocicado. Os alquenos não se misturam com a água, mas se dissolvem em solventes apolares. O ponto de ebulição sobe com o tamanho da molécula e cai com as ramificações, como nos alcanos.

Reações de adição dos alquenos

1. Hidrogênio

CH₂=CH₂ + H₂ → CH₃–CH₃ (Ni, Pt ou Pd).

2. Halogênios

CH₂=CH₂ + Br₂ → BrCH₂–CH₂Br (1,2-dibromoetano). A água de bromo marrom-avermelhada (ou Br₂ em CCl₄) é descorada. Esse é o teste de laboratório para o C=C. Reatividade: Cl₂ > Br₂ > I₂.

3. Haletos de hidrogênio e a regra de Markovnikov

Reatividade: HI > HBr > HCl. Num alqueno simétrico há só um produto. Num assimétrico, como o propeno, são possíveis dois produtos.

Regra de Markovnikov: a parte negativa do reagente (Br) vai para o carbono da dupla ligação que tem menos hidrogênios. CH₃–CH=CH₂ + HBr → CH₃–CHBr–CH₃ (2-bromopropano, produto principal).

Por quê: o H⁺ se liga primeiro e forma-se um carbocátion. Se o H⁺ se liga à ponta CH₂, a carga + fica no carbono do meio (carbocátion 2°). Se ele se liga ao do meio, a carga + fica na ponta (1°). O carbocátion 2° é mais estável (mais grupos alquila empurram elétrons para ele), então esse caminho vence. Depois o Br⁻ se liga ao carbono +.

4. Efeito peróxido (anti-Markovnikov, efeito Kharasch)

Com um peróxido orgânico (como o peróxido de benzoíla), o HBr adiciona-se ao contrário: CH₃–CH=CH₂ + HBr → CH₃–CH₂–CH₂Br (1-bromopropano). Ocorre por radicais livres: o peróxido produz Br•, que se liga à ponta CH₂ e deixa o radical 2°, mais estável. HCl e HI não mostram esse efeito (a ligação H–Cl é forte demais; o radical I• volta a formar I₂).

5. Água (hidratação catalisada por ácido)

Com algumas gotas de H₂SO₄ concentrado, a água se adiciona pela regra de Markovnikov: (CH₃)₂C=CH₂ + H₂O → (CH₃)₃C–OH. O próprio H₂SO₄ concentrado e frio se adiciona e forma hidrogenossulfatos de alquila.

6. Oxidação

7. Ozonólise

O ozônio se adiciona ao C=C e forma um ozonídeo. Depois, Zn + água o cortam em dois compostos carbonílicos. Regra prática: corte o C=C e coloque =O em cada ponta. CH₃–CH=CH₂ → CH₃CHO + HCHO. Olhando os pedaços, descobrimos onde estava a dupla ligação.

8. Polimerização

Sob alta pressão e calor, com um catalisador, muitas moléculas de eteno se juntam numa cadeia longa: n CH₂=CH₂ → –(CH₂–CH₂)ₙ– (polietileno). O propeno dá polipropileno.

Fórmulas e definições principais

Exemplos resolvidos

1. Quais destes mostram isomeria cis–trans: (a) propeno, (b) but-2-eno, (c) 2-metilpropeno?

Veja se cada C da dupla ligação tem dois grupos diferentes. (a) CH₂=CH–CH₃: o primeiro C tem H e H (iguais) → não. (b) CH₃–CH=CH–CH₃: cada C tem H e CH₃ → sim. (c) (CH₃)₂C=CH₂: as duas pontas têm pares idênticos → não. Só o but-2-eno.

2. Escreva o produto principal quando o 2-bromobutano é aquecido com KOH alcoólico.

O H β pode sair do C1 ou do C3. Tirando do C3, forma-se but-2-eno (CH₃CH=CHCH₃, mais substituído); tirando do C1, forma-se but-1-eno. O alqueno mais substituído é o produto principal (regra de Saytzeff): but-2-eno.

3. Dê o produto de HBr com propeno (a) sem e (b) com peróxido de benzoíla.

(a) Markovnikov: H no CH₂, Br no C do meio → CH₃CHBrCH₃ (2-bromopropano). (b) Efeito peróxido: Br no C da ponta → CH₃CH₂CH₂Br (1-bromopropano).

4. Um alqueno, na ozonólise, dá etanal (CH₃CHO) e propanona (CH₃COCH₃). Descubra o alqueno.

Retire os dois =O e una os carbonos com uma dupla ligação: CH₃CH= e =C(CH₃)₂ → CH₃–CH=C(CH₃)–CH₃. É o 2-metilbut-2-eno.

5. Um alqueno C₄H₈, na ozonólise, dá só um produto, o etanal. Dê o nome dele.

Só um produto significa que as duas metades são iguais: CH₃CH= + =CHCH₃ → CH₃CH=CHCH₃. É o but-2-eno.

6. Quantos mols de H₂ reagem com 5.6 g de eteno? Que massa de etano se forma?

Massa molar do C₂H₄ = 28 g/mol, então 5.6 g = 0.2 mol. Um C=C consome um H₂, logo 0.2 mol de H₂. Etano C₂H₆ = 30 g/mol → 0.2 × 30 = 6.0 g.

Erros comuns

Quiz de prática

1. A dupla ligação C=C é formada por:
2. Qual mostra isomeria geométrica?
3. Propeno + HBr (sem peróxido) dá principalmente:
4. Qual reagente transforma um alquino em alqueno cis?
5. A água de bromo marrom-avermelhada fica incolor com:

Prática: responda você mesmo

Digite ou escolha sua resposta e aperte Conferir. Use a dica se travar; a solução completa aparece depois que você responder.

Perguntas frequentes

O que é a regra de Markovnikov?

Quando HX se adiciona a um alqueno assimétrico, o H vai para o carbono da dupla ligação que tem mais hidrogênios e o X vai para o que tem menos, porque esse caminho forma o carbocátion mais estável.

O que é o efeito peróxido?

Na presença de um peróxido orgânico, o HBr se adiciona a um alqueno assimétrico contra a regra de Markovnikov, por um caminho de radicais livres. Também se chama efeito Kharasch e só funciona com HBr.

Por que os alquenos têm isomeria geométrica?

A ligação π impede a rotação em torno do C=C. Se cada carbono da dupla ligação tiver dois grupos diferentes, os grupos podem ficar fixos do mesmo lado (cis) ou de lados opostos (trans).

Onde isso é ensinado

RomaniaClasa a X-aHydrocarbons
Ukraine10 класHydrocarbons
Ukraine10 класHydrocarbons
CBSE (India)Class 11Hydrocarbons
England (GCSE, A level)Year 123.3 Organic chemistry
Russia10 классHydrocarbons
Russia10 классHydrocarbons
China高三Selective 3 Ch.2 Hydrocarbons

Aprenda antes

Aprenda depois

Aulas relacionadas

Todas as aulas de Chemistry