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Alcinos

Os alcinos têm uma ligação tripla C≡C e fórmula geral CnH2n−2. Os dois carbonos da ligação tripla têm hibridização sp, por isso a molécula é uma linha reta. Um hidrogênio ligado a um carbono da tripla é levemente ácido, porque o carbono sp segura os elétrons com força: bases fortes como o NaNH₂ conseguem arrancá-lo. A ligação tripla pode se abrir duas vezes, então os alcinos adicionam duas moléculas de H₂, X₂ ou HX. Com água (catalisador Hg²⁺) formam aldeídos ou cetonas, e três moléculas de etino podem se unir para formar benzeno.

🎬 História passo a passo

  1. O etino é uma linha reta. Cada carbono é sp. A ligação tripla é uma ligação σ mais duas ligações π, que envolvem o eixo C–C como um tubo.
  2. Jogue carbureto de cálcio na água. A água entrega dois H⁺ ao carbureto. O gás etino sai em bolhas.
  3. Compare três hidrocarbonetos. Quanto mais caráter s o carbono tem, mais forte ele segura os elétrons. Por isso o H do etino (50% s) sai com mais facilidade.
  4. A amida de sódio (NaNH₂) é uma base forte. Ela puxa o H⁺ do etino e forma acetileto de sódio. O eteno e o etano não conseguem fazer isso.
  5. A ligação tripla se abre em duas etapas. O primeiro Br₂ forma C=C, o segundo Br₂ forma C–C. A cor marrom-avermelhada desaparece.
  6. Sua vez: adicione água com Hg²⁺ e veja o enol virar etanal. Ou una três moléculas de etino para formar benzeno.

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

🤔 Dúvidas comuns, esclarecidas

Por que o etino é reto?

Um carbono sp tem só dois orbitais híbridos, e duas coisas se repelem melhor quando apontam em sentidos exatamente opostos: 180°.

De onde vêm os dois H do etino?

Da água. O íon carbeto C₂²⁻ é uma base forte; ele tira um H⁺ de cada uma de duas moléculas de água.

O que "mais caráter s" muda de verdade?

Ele puxa os elétrons da ligação para mais perto do núcleo do carbono. A ligação C–H fica mais fácil de quebrar, e o H sai como H⁺.

Por que o NaOH não consegue tirar o H do etino?

O etino é um ácido mais fraco que a água. O OH⁻ não é forte o bastante; é preciso uma base muito mais forte, como o NH₂⁻.

Por que os alcinos precisam de dois Br₂?

Uma ligação tripla tem duas ligações π. Cada Br₂ gasta uma ligação π: C≡C → C=C → C–C.

O que é um enol?

"en" (C=C) + "ol" (OH): uma molécula com OH em um carbono de ligação dupla. Ela se rearranja depressa num composto com C=O.

Estrutura e nomenclatura dos alcinos

Um alcino tem uma ligação tripla C≡C. Fórmula geral: CₙH₂ₙ₋₂. O primeiro membro é o etino (acetileno) HC≡CH.

Preparação do etino

  1. A partir do carbureto de cálcio: CaC₂ + 2H₂O → HC≡CH + Ca(OH)₂. O próprio carbureto de cálcio é feito aquecendo cal virgem com coque: CaO + 3C → CaC₂ + CO.
  2. A partir de di-haletos vicinais: retire HX duas vezes. O KOH alcoólico tira o primeiro HX e dá um haleto vinílico; a segunda etapa, mais difícil, precisa de amida de sódio (NaNH₂): BrCH₂–CH₂Br → CH₂=CHBr → HC≡CH.

Propriedades físicas

Etino, propino e butinos são gases; os oito seguintes são líquidos; os maiores são sólidos. O etino puro não tem cheiro; o cheiro de alho do etino feito de carbureto vem de impurezas (PH₃, H₂S). Os alcinos são pouco polares, mais leves que a água e não se misturam com ela. O ponto de ebulição aumenta com o tamanho.

Caráter ácido dos alcinos

Um hidrogênio ligado a um carbono da ligação tripla (≡C–H) é levemente ácido. Uma base forte consegue retirá-lo.

Por quê?

Um orbital s fica mais perto do núcleo que um orbital p. Quanto mais caráter s um orbital híbrido tem, mais forte ele segura seus elétrons:

Assim, o carbono sp é o mais eletronegativo. Ele puxa os elétrons da ligação C–H para si, e o H pode sair como H⁺. O íon que sobra (acetileto, HC≡C⁻) guarda o par de elétrons num orbital sp perto do núcleo, por isso é razoavelmente estável.

Ordem de acidez: HC≡CH > H₂C=CH₂ > CH₃–CH₃. Entre os alcinos: HC≡CH > CH₃–C≡CH ≫ CH₃–C≡C–CH₃. O but-2-ino não tem ≡C–H, então não é ácido de jeito nenhum. Os alcinos ainda são ácidos muito mais fracos que a água ou o álcool; o etino não deixa o papel de tornassol vermelho.

Isso permite distinguir um alcino terminal (≡C–H na ponta) de um interno: só o terminal reage com NaNH₂ (e dá um precipitado branco com AgNO₃ amoniacal).

Reações de adição dos alcinos

A ligação tripla tem duas ligações π, então a adição pode acontecer duas vezes. Os alcinos são menos reativos que os alcenos frente a eletrófilos, porque os elétrons π da nuvem em forma de tubo são seguros com mais força pelos carbonos sp.

1. Hidrogênio

HC≡CH + H₂ → H₂C=CH₂ → (+H₂) → CH₃–CH₃ (Pt, Pd ou Ni). O catalisador de Lindlar para no alceno (cis).

2. Halogênios

HC≡CH + Br₂ → BrCH=CHBr (1,2-dibromoeteno); + Br₂ → Br₂CH–CHBr₂ (1,1,2,2-tetrabromoetano). A cor marrom-avermelhada do bromo desaparece: é um teste de insaturação.

3. Haletos de hidrogênio

Dois HX se adicionam, ambos pela regra de Markovnikov, então os dois X ficam no mesmo carbono (um di-haleto geminal): HC≡CH + HBr → CH₂=CHBr; + HBr → CH₃–CHBr₂ (1,1-dibromoetano). Propino + 2HBr → CH₃–CBr₂–CH₃.

4. Água (hidratação)

Com H₂SO₄ a 40% e HgSO₄ a 1%, a 333 K, uma H₂O se adiciona. Primeiro se forma um enol (C=C com um OH). O enol é instável: seu H passa do O para o C e se forma um C=O (tautomeria).

5. Polimerização

6. Combustão

2C₂H₂ + 5O₂ → 4CO₂ + 2H₂O, com uma chama muito quente usada em soldas.

Fórmulas e definições principais

Exemplos resolvidos

1. Escreva a fórmula do alcino com 5 carbonos.

CₙH₂ₙ₋₂ com n = 5: H = 10 − 2 = 8. O pentino é C₅H₈.

2. Qual é mais ácido: o eteno ou o etino? Explique em uma linha.

O etino. Seu carbono é sp (50% de caráter s) e segura mais perto os elétrons da ligação C–H, então o H sai como H⁺ com mais facilidade do que no eteno sp² (33% s).

3. Quais destes reagem com amida de sódio: etino, propino, but-2-ino?

Só reagem os alcinos com um H no carbono da ligação tripla. O etino (HC≡CH) e o propino (CH₃C≡CH) reagem; o but-2-ino (CH₃C≡CCH₃) não tem ≡C–H, então não reage.

4. Dê o produto final quando o propino reage com excesso de HBr.

Primeiro HBr: Markovnikov → CH₃–CBr=CH₂. Segundo HBr: o H vai para o CH₂ e o Br para o carbono que já tem Br → CH₃–CBr₂–CH₃ (2,2-dibromopropano).

5. O que o propino forma com água, HgSO₄ e H₂SO₄?

O OH se adiciona ao carbono do meio (Markovnikov) → enol CH₃–C(OH)=CH₂. O enol se transforma na forma ceto → CH₃–CO–CH₃, propanona (acetona).

6. Quantos litros de etino (nas CNTP) saem de 32 g de carbureto de cálcio?

Massa molar do CaC₂ = 40 + 24 = 64 g/mol. Mols = 32 ÷ 64 = 0.5 mol. 1 mol de CaC₂ dá 1 mol de C₂H₂, então 0.5 mol × 22.4 L = 11.2 L.

7. Quantos gramas de Br₂ podem descorar 2.6 g de etino?

C₂H₂ = 26 g/mol, então 2.6 g = 0.1 mol. Cada ligação tripla consome 2 Br₂ → 0.2 mol. Br₂ = 160 g/mol → 0.2 × 160 = 32 g.

Erros comuns

Quiz de prática

1. A forma do etino é:
2. No laboratório, o etino é feito a partir de:
3. Qual tem o hidrogênio mais ácido?
4. Etino + água (Hg²⁺, H₂SO₄) dá:
5. Três moléculas de etino num tubo de ferro em brasa dão:

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

Por que os alcinos terminais são ácidos?

O carbono da ligação tripla tem hibridização sp com 50% de caráter s, então é mais eletronegativo e segura de perto os elétrons da ligação C–H. O H pode sair como H⁺ com uma base forte como o NaNH₂.

Como o etino é preparado?

No laboratório, o carbureto de cálcio reage com água: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂. Ele também pode ser feito a partir de di-haletos vicinais, retirando dois HX com KOH alcoólico e depois NaNH₂.

Qual é o produto da hidratação do etino?

Etanal (acetaldeído). A água se adiciona com Hg²⁺/H₂SO₄ e forma um enol, que se rearranja em CH₃CHO.

Onde isso é ensinado

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