SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI DI FINE CAPITOLO Soluzioni degli esercizi di fine capitolo Esercizi di fine capitolo David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum, Alfonso Bosellini – Il carbonio, gli enzimi, il DNA. Biochimica, biotecnologie e Scienze della Terra 1 © Zanichelli 2016 Soluzioni degli esercizi per capitolo Chimica organica: un’introduzione • Capitolo C1 VERIFICA LE TUE CONOSCENZE 1C 13B 22C 2B 23D 5B 14D. Errata corrige: il testo corretto del punto D è: «il carbonio del doppio legame presenta ibridazione sp», per cui la soluzione è D. 6D 15C 27B 7B 16A 28D 8C 17A 29B 9A 18C 10D 19C 11A 20A 12A 21D 3A 4C 24B 25B 26B 30A; C. Errata corrige: il testo del problema è: «In quali dei seguenti composti il carbonio e. CH 3 CH 2 CH 2 CHha I uguale CH 3CH CH2CH 3 2 n.o. a –2?». I 31B Cl f. CHCH 2 CH 3 VERIFICA LE TUE ABILITÀ Cl SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI DI FINE CAPITOLO 32Errata corrige: l’esercizio è riferito al n. 1, non al n. 31. 33a. ottile b. decile c. pentile d. eptile Br b. CH 2 Cl Cl Cl g. CH 3CH 2CH Br CH 3 CHCH 2 CH 2CH 2CH 2 Br CH 3 CH 3 CHCH 2 Cl Cl Br h. CH 3 CH 2 CH 2 CH Cl Br Br e. CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 I CH 3CH CH2CH 3 I Cl f. CHCH 2 CH 3 Cl CH 2 CHCH 3 Cl Cl Cl CH 2CH 2CH 2 Cl Cl Cl Cl Cl CH 3 CHCH 2 CH3 CH 3 CCH3 CH 3 CH 2 CHCH 2 Cl d. CH 3 CH 2 CH 2 Cl Br Cl Cl Cl CH 3 CCH3 CH 2CH 2CH 2 Br Cl 2 Cl Cl Cl Cl 34 a. CH 3 c. CH 2 CH 2 CHCH 3 CH 3 CHCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 2 CCH3 Cl Cl Cl Cl Cl 35b., perché il C centrale ha 4 sostituenti diversi. 36a. isomeria di struttura (posizione) b. isomeria di struttura (geometrica) c. isomeria di struttura (catena) Errata corrige: l’esercizio è riferito al n. 1, non al n. 31. CH 3 CCH3 Cl Esercizi di fine capitolo David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum, Alfonso Br Bosellini – Il carbonio, gli enzimi, il DNA. Biochimica, biotecnologie e Scienze della Terra La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo © Zanichelli 2016 b. Br a. OH Cl c. Cl O2 N 37a. 1-cloropropano b. 2-cloro-2-metilpropano c. 2-clorobutano d. cloroetano e. 2-cloropropano CH 2 CH 3 b. CH 3 CH 2 CH 2 CHCH 2 CH 2 CH 3 C 45 a. CH 3 CH 3 NO2 CH 3 O b. CH3 C c. CH 3 CHCH 2 CCH2 CH 2 CHCHCH 2 CH 3 c. CH3 C CH 3 H CH 3 39 C CH 2 CH 3 47 CH 3 2,2-dimetilbutano b. CH 3 CH2 CH CH 3 CH 3 a. CH2 CH3 CH 3 2,4-dimetilesano 40 CH 2 CH OH 46a. 3,7-dimetil-4-nonanolo, secondario b. 3-isopropil-1-esanolo, primario c. 2-butanolo, secondario d. 5-metil-2-esanolo, secondario CH 3 CH 3 a. CH 3 O CH CH 3 CCH 2CH2CH2CH2CH3 OH CH 3 b. CH 2 CH 2 OH a. CH CH c. b. CH C CH CH c. C CH CH3 CH CH3 O CH 2 CH 3 CH 3 Cl CH3 CH 2 OH OH d. CH 3 CH CH OH CH 3 f. OH 41a. 3-isopropil-1-pentene b. 3-metil-3-esene c. 3-metil-2-esene d. 2,3-dimetil-2-butene 48a. metanale b. butanale c. 3-metil-butanale 42a. fenolo b. toluene c. acido benzoico d. anilina e. o-diclorobenzene f. m-diclorobenzene 49a. 3,3-dimetil-2-butanone b. 2,5-esandione c. 4-idrossi-4-metil-2-pentanone d. propanone e. butanone f. 1-fenil-1-propanone a. OH b. Br Cl c. O2 N Cl Cl d.di fine capitoloNO2 e. f. CH 3 g. COOH Esercizi David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum, Alfonso Bosellini – Il carbonio, gli enzimi, il DNA. Biochimica, biotecnologie e Scienze della Terra CH 2 CH 2 CH 3 OH Cl e. CH 3 43 g. COOH SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI DI FINE CAPITOLO CH 3 f. CH 3 44a. 3-metilpentano b. 4-metil-2-pentene c. 2-metilbutano d. meta-dibromobenzene 38 a. CH 3 CHCH 2 CHCH 2 CH 3 CH 3 NO2 e. d. Cl Br 50a. acido 2-metilbutanoico b. acido fenilacetico c. acido pentanoico d. acido benzoico La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo © Zanichelli 2016 3 51 a. H C OCH2 CH 3 O b. CH 3 C O CH 3 CH2 C CH 3 C e. CH 3 b. O C 52 a. C SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI DI FINE CAPITOLO c. d. c. H CH 3 CH 2 CH 2 N H CH 3 + N CH2 CH 3 CH 2 CH 3 NH2 CH 3 56b., perché forma legami a idrogeno. 57 a. NH2 (CH 2 CH) n b. (CF2 CF2 )n CN 58 a. CH 3 CH 2 OH b. CH 3 I NHCH2 CH 3 N c. CH 3 CH CH 2 CH 2 CH 3 Cl d. CH 3(CH 2 )8 CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 b. H NH2 CH 3 CH 3 CH 2 O CH 3 C NH2 d. OCH3 O CH 3 C a. H c. O CH 3 CH 2 C 53 OCH2 CH 3 O b. CH2 CH 3 HO O CH O(CH2 )8 CH 3 C f. CH 3 CH 3 OCH O d. 4 55 a. OCH 2 CH 3 c. 54a. dimetilammina, secondaria b. tripropilammina, terziaria c. isopropilammina, primaria d. N,N-dimetilalanina, terziaria O H H H C C C N C H H H H H H H H O C C C C H H H H H H C C C H H H e. CH 3 H H metilpropilammina H O C H H O O H C C H H C OH CH 3 59a. corretto b. butanone c. 4-metil-2-pentene butanoato di metile etanoato di propile Esercizi di fine capitolo David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum, Alfonso Bosellini – Il carbonio, gli enzimi, il DNA. Biochimica, biotecnologie e Scienze della Terra La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo © Zanichelli 2016 TEST YOURSELF 64 a. CH 3 60The ability to form covalent bonds. 61 methyl — CH 3 ; ethyl — CH 2 CH 3 propyl — CH 2 CH 2 CH 3 CH 63 CH 2 C C CH 2 C CH CH CH 2 C CH CH 2 CH 2 CH CH C CH 2 CH CH CH C b. CH 2 CH CHCH3 CH 3 CH CH 2CH 3 CH 2 CH 3 CH CH CH CH 3 butyl — CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 62 CH 2 CHCH CH 2 c. CH 3 CH 3 CH CH CH CH CH 3 CH 2 CH 3 CH 3 CH CH CH CH3 CH 3 3 double bonds CH 2 CH C CH CH CH 2 CH 3 CH C CH 2 CH CH CH 3 CH C CH 2 CH 2 CH CH 2 CH 3 C C CH CH CH 3 CH 3 C C CH 2 CH CH 2 CH 3 CH 2 C C CH CH 2 1 double bond and 1 triple bond VERSO L’UNIVERSITÀ 65A 66D 67A 68C OSSERVA E CLASSIFICA RIFLETTI 69Coltello e forchetta non sono l’uno l’immagine speculare dell’altro; le altre coppie sono immagini speculari ma la saliera e la pepiera e le lenti a contatto destra e sinistra sono sovrapponibili, per cui sono oggetti chirali solo gli occhi, le ali di farfalla e il paio di scarpe. 72a. Alcheni – idrocarburi insaturi: non hanno lo stesso significato, in quanto esistono molecole insature (come gli alchini) che non sono alcheni. b. Alcani e cicloalcani – idrocarburi saturi: hanno lo stesso significato, in quanto indicano molecole con atomi di carbonio a ibridazione sp3. c. Idrocarburi alifatici – idrocarburi non aromatici: hanno lo stesso significato, in quanto indicano gli idrocarburi che possono essere classificati come alifatici oppure aromatici (categorie mutuamente esclusive). d. Benzene – idrocarburi aromatici: non hanno lo stesso significato, in quanto esistono molecole aromatiche diverse dal benzene. ANALIZZA E DEDUCI 70L’organicazione è un processo di riduzione: nell’anidride carbonica il numero di ossidazione del carbonio è massimo (+4), mentre nei composti organici è ridotto. OSSERVA E CLASSIFICA 71Prima figura (propene): C1 sp2, C2 sp2, C3 sp3, alchene. Seconda figura (toluene): ibridazione degli atomi di carbonio dell’anello sp2, ibridazione dell’atomo di carbonio del metile sp3, idrocarburo aromatico. Terza figura (etano): C1 sp3, C2 sp3, alcano; Quarta figura (butadiene): ibridazione di tutti gli atomi di carbonio sp2, alchene. Esercizi di fine capitolo David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum, Alfonso Bosellini – Il carbonio, gli enzimi, il DNA. Biochimica, biotecnologie e Scienze della Terra SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI DI FINE CAPITOLO VERSO L’ESAME OSSERVA E CONFRONTA 73Prima figura: gli atomi sono rappresentati da sfere, con colori diversi a seconda dell’elemento (bianco per l’idrogeno, nero per il carbonio e rosso per l’ossigeno), per cui i legami chimici non sono evidenziati, ma è raffigurato l’ingombro sterico. La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo © Zanichelli 2016 5 Seconda figura: gli atomi sono rappresentati da sfere, con colori diversi a seconda dell’elemento chimico (bianco per l’idrogeno, nero per il carbonio e rosso per l’ossigeno) e dimensioni proporzionali al volume atomico, mentre i legami chimici sono rappresentati da bastoncini. Un modello è una rappresentazione della realtà, non una sua riproduzione fedele, infatti è possibile costruire più modelli per evidenziare aspetti diversi della stessa molecola. Terza figura: gli atomi sono raffigurati dalle estremità e dalle intersezioni tra i bastoncini che rappresentano i legami chimici, mentre i colori simboleggiano i diversi elementi (bianco per l’idrogeno, giallo per il carbonio e rosso per l’ossigeno). IPOTIZZA E ARGOMENTA 75Si usa l’etanolo. La classe chimica di un composto e la sua reattività sono determinate principalmente dal gruppo funzionale: metanolo ed etanolo hanno in comune un gruppo alcolico e sono pertanto appartenenti alla stessa classe chimica (alcoli). SOLUZIONI DEGLI ESERCIZI DI FINE CAPITOLO 6 Esercizi di fine capitolo David Sadava, David M. Hillis, H. Craig Heller, May R. Berenbaum, Alfonso Bosellini – Il carbonio, gli enzimi, il DNA. Biochimica, biotecnologie e Scienze della Terra La riproduzione di questa pagina tramite fotocopia è autorizzata ai soli fini dell’utilizzo nell’attività didattica degli alunni delle classi che hanno adottato il testo © Zanichelli 2016