Questão 134 — ENEM 2017Caderno azul · 2º Dia

Ficha da Questão

• 📚 Matérias Necessárias: Química → Química Orgânica (alcenos, nomenclatura IUPAC, ozonólise, aldeídos e cetonas)
• ⚡ Nível: Médio — a dificuldade não está na reação em si (a regra é dada no enunciado), mas em traduzir corretamente a nomenclatura IUPAC "1-fenil-2-metilprop-1-eno" para a estrutura e aplicar a regra a cada carbono da dupla.
• 🎯 Tema/Habilidade: Ozonólise de alcenos e previsão de produtos carbonílicos — competência de interpretar estruturas orgânicas a partir de nomenclatura e de aplicar um mecanismo de reação descrito no próprio enunciado.
• 🏆 Gabarito: A — revelado após resolução completa

Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando

• Comando reformulado: "Desenhe a estrutura do 1-fenil-2-metilprop-1-eno, aplique a clivagem oxidativa da dupla ligação (ozonólise) e identifique os dois produtos carbonílicos formados."
• Palavras-chave decisivas: ozonólise, grau de substituição da ligação dupla, 1-fenil-2-metilprop-1-eno
• Armadilha típica: errar a estrutura do alceno (trocar a posição do fenil ou da metila) ou esquecer que um dos carbonos da dupla carrega DUAS metilas — e não uma só —, o que leva a escolher um aldeído (propanal ou etanal) no lugar da cetona correta (propanona).
• O que a resposta precisa demonstrar: capacidade de converter nome IUPAC em estrutura, contar corretamente os substituintes de cada carbono da dupla e aplicar a regra "monossubstituído/terminal → aldeído; dissubstituído → cetona" preservando os grupos originais em cada fragmento.

Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais

• Ozonólise (clivagem oxidativa): o ozônio (O₃) reage com a ligação dupla C=C formando um ozonídeo instável; na presença de H₂O e Zn (meio redutor, que evita a formação de peróxidos e ácidos carboxílicos), esse intermediário é hidrolisado e a dupla é "cortada ao meio", com cada carbono da dupla original ganhando um oxigênio (C=O) no lugar da ligação com o outro carbono.
• Regra aldeído × cetona (dada no próprio enunciado): cada carbono da antiga dupla ligação mantém os substituintes que já tinha. Se o carbono possuía 1 hidrogênio + 1 grupo orgânico (monossubstituído) ou 2 hidrogênios (terminal, =CH₂), o fragmento vira aldeído (R–CHO ou H–CHO/metanal); se o carbono possuía 2 grupos orgânicos e nenhum hidrogênio (dissubstituído), o fragmento vira cetona (R–CO–R').
• Nomenclatura de alcenos ramificados: a cadeia principal é escolhida para conter a dupla ligação com o menor localizante possível; substituintes (como fenil e metil) recebem prefixos numerados que indicam exatamente em qual carbono da cadeia estão presos.

Passo 3 — Decodificação do Enunciado

• Evidência 1 (esquema-exemplo da figura 1): "but-1-eno + O₃, H₂O/Zn → propanal + metanal" → mostra a regra em ação num caso simples: o carbono terminal =CH₂ do but-1-eno (CH₂=CH–CH₂–CH₃) vira metanal, e o carbono monossubstituído =CH– (ligado a um grupo etila) vira propanal. É o "gabarito de raciocínio" para replicar na molécula da questão.
• Evidência 2 (estrutura da figura 2): o composto "1-fenil-2-metilprop-1-eno" é desenhado como um anel benzênico ligado a um carbono de dupla ligação (CH), que por sua vez faz dupla com um carbono ramificado em duas metilas — ou seja, a estrutura C₆H₅–CH=C(CH₃)₂.
• Evidência 3 (texto do comando): "Ligações duplas dissubstituídas geram cetonas, enquanto as ligações duplas terminais ou monossubstituídas dão origem a aldeídos" → é a regra central que será aplicada, carbono a carbono, à dupla do composto da questão.
• Síntese: basta desenhar corretamente Ph–CH=C(CH₃)₂, identificar que um carbono da dupla tem 1 H + 1 fenil (monossubstituído) e o outro tem 2 metilas e nenhum H (dissubstituído), e então aplicar a regra fornecida a cada lado.

Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)

Subpasso 4.1 — Montando a estrutura do 1-fenil-2-metilprop-1-eno

A cadeia principal é o prop-1-eno: C1=C2–C3, três carbonos, dupla entre C1 e C2.

• O prefixo 1-fenil indica um grupo fenila (C₆H₅–) preso ao C1, substituindo um dos hidrogênios do CH₂ terminal.
• O prefixo 2-metil indica um grupo metila (CH₃–) preso ao C2, substituindo o hidrogênio que sobraria nesse carbono.

Resultado: C₆H₅–CH=C(CH₃)–CH₃, isto é, Ph–CH=C(CH₃)₂ — exatamente a estrutura da figura 2 (fenil ligado a um CH que faz dupla com um carbono ramificado em duas metilas).

Subpasso 4.2 — Aplicando a regra de ozonólise a cada carbono da dupla

Carbono C1 (=CH–Ph): está ligado a 1 hidrogênio + 1 grupo fenila → carbono monossubstituído.

Pela regra do enunciado (e confirmada pelo exemplo do but-1-eno): monossubstituído → forma aldeído.

A dupla é substituída por uma carbonila, mantendo o H e o fenil:

Ph–CH=O → este é o benzaldeído (C₆H₅–CHO).

Carbono C2 (=C(CH₃)₂): está ligado a 2 grupos metila e nenhum hidrogênio → carbono dissubstituído.

Pela regra do enunciado: dissubstituído → forma cetona.

A dupla é substituída por uma carbonila, mantendo as duas metilas:

(CH₃)₂C=O → esta é a propanona (acetona), CH₃–CO–CH₃.

Subpasso 4.3 — Verificação

Produtos previstos: benzaldeído (C₆H₅CHO) + propanona/acetona ((CH₃)₂CO).

Conferindo com o padrão da figura 1: no but-1-eno, o carbono terminal =CH₂ (0 grupos orgânicos, 2 H) gera metanal, e o carbono monossubstituído =CH–CH₂CH₃ (1 grupo etil + 1 H) gera propanal — nenhum dos dois carbonos daquele exemplo é dissubstituído, por isso os dois produtos são aldeídos. Já no composto da questão, um carbono é monossubstituído (fenil) e o outro é dissubstituído (duas metilas), então o resultado necessariamente mistura um aldeído com uma cetona. Esse par corresponde exatamente à alternativa A.

Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas

A) Benzaldeído e propanona.

✅ Correta: é exatamente o par de produtos da clivagem oxidativa de Ph–CH=C(CH₃)₂ — o carbono monossubstituído (H + fenil) origina o aldeído aromático (benzaldeído) e o carbono dissubstituído (duas metilas) origina a cetona simétrica (propanona/acetona).

B) Propanal e benzaldeído.

❌ Incorreta: propanal (CH₃CH₂CHO) só existiria se o segundo carbono da dupla carregasse um grupo etila e um hidrogênio (monossubstituído). Mas nesse composto o carbono ligado às duas metilas não tem nenhum hidrogênio — é dissubstituído —, logo esse fragmento é obrigatoriamente uma cetona, não um aldeído. Essa alternativa trata um carbono dissubstituído como se fosse monossubstituído.

C) 2-fenil-etanal e metanal.

❌ Incorreta: esses produtos corresponderiam a um alceno diferente, em que o fenil estaria ligado a um CH₂ na posição alílica (fora da dupla) e a dupla teria um carbono terminal =CH₂. No 1-fenil-2-metilprop-1-eno, porém, o fenil está preso diretamente a um dos carbonos da dupla, e não há carbono terminal =CH₂ — não existe fragmento "metanal" possível nessa molécula.

D) Benzeno e propanona.

❌ Incorreta: o anel benzênico é aromático e não participa da clivagem oxidativa da ozonólise; ele permanece ligado ao carbono da carbonila, formando benzaldeído, e não se solta como benzeno livre. A alternativa erra ao "descartar" o fenil do produto carbonílico.

E) Benzaldeído e etanal.

❌ Incorreta: acerta o benzaldeído, mas erra o segundo fragmento. Etanal (CH₃–CHO) exigiria um carbono com apenas 1 metila e 1 hidrogênio (monossubstituído). No composto da questão, esse carbono carrega duas metilas e nenhum hidrogênio (dissubstituído), o que obriga a formação de uma cetona — a propanona —, nunca um aldeído.

🏆 Gabarito: A — a ozonólise de Ph–CH=C(CH₃)₂ produz benzaldeído (a partir do carbono monossubstituído com H e fenil) e propanona (a partir do carbono dissubstituído com duas metilas), único par compatível com a regra fornecida no enunciado.

Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova

• Reafirmação do gabarito: A é a única alternativa coerente com a estrutura correta do alceno (Ph–CH=C(CH₃)₂) e com a regra de que carbono dissubstituído gera cetona e carbono monossubstituído gera aldeído.
• Padrão de cobrança: o ENEM costuma trazer, dentro do próprio enunciado, um "manual de instruções" para a reação (aqui, a regra da ozonólise foi explicada por completo). A questão testa menos a memorização de química orgânica e mais a capacidade de traduzir nomenclatura IUPAC em estrutura e aplicar mecanicamente a regra fornecida.
• Generalização: em qualquer exercício de ozonólise, o caminho é sempre: (1) desenhar a estrutura correta do alceno a partir do nome; (2) "cortar" a dupla ligação ao meio; (3) completar cada extremidade com um oxigênio duplo, preservando os substituintes que cada carbono já tinha.
• Dica de eliminação rápida: conte quantos grupos não-hidrogênio cada carbono da dupla carrega antes mesmo de aplicar a regra — 0 grupos (dois H) → metanal; 1 grupo → aldeído substituído; 2 grupos → cetona. Isso elimina imediatamente alternativas com fragmentos de tamanho ou tipo errado, como B, C e E.
• Conexões: a mesma lógica de "clivagem preservando substituintes" aparece na oxidação enérgica de alcenos com KMnO₄ a quente (que gera cetonas, ácidos carboxílicos ou CO₂ conforme o grau de substituição) e é ferramenta essencial em problemas de elucidação estrutural, nos quais se deduz o alceno de origem a partir dos produtos de clivagem.