Mapa de questões · 2º dia
Questão 102 — ENEM 2023
As cetonas fazem parte de famílias olfativas encontradas em muitos alimentos. A molécula de hexan-3-ona é um exemplo desses compostos voláteis responsáveis pelo aroma, podendo ser obtida por processos energéticos realizados em meio ácido, na presença de oxidantes como o permanganato de potássio.
Para se produzir esse composto volátil em laboratório, deve-se oxidar a molécula de
Alternativas
Resolução
Ficha da Questão
- Matérias necessárias: Química → Funções orgânicas (álcoois, cetonas, aldeídos) + Reações de oxidação + Nomenclatura IUPAC.
- Nível: Médio — identificar que hexan-3-ona (cetona) é obtida pela oxidação de hexan-3-ol (álcool secundário correspondente).
- Tema/Habilidade BNCC: reações orgânicas e aplicações em alimentos/cosméticos.
- Gabarito: C — hexan-3-ol.
Passo 1 — Leitura Estratégica do Comando
- Comando reformulado: "Para obter hexan-3-ona (cetona) por oxidação com KMnO₄ em meio ácido, qual álcool deve ser usado como reagente?"
- Palavras-chave decisivas: hexan-3-ona, KMnO₄ em meio ácido (oxidante forte), oxidar.
- Armadilha típica: marcar B (hexan-1-ol) — esse é álcool primário, que se oxida a aldeído (hexanal) ou ácido carboxílico, não a cetona.
- Critério de acerto: lembrar que álcool secundário → cetona; álcool primário → aldeído → ácido carboxílico; álcool terciário → não oxida facilmente. Cetona de posição 3 vem do álcool secundário de posição 3.
Passo 2 — Mapa de Conceitos Essenciais
- Classes de álcoois e produtos de oxidação:
- Álcool primário (R-CH₂-OH): oxida primeiro a aldeído (R-CHO), depois a ácido carboxílico (R-COOH).
- Álcool secundário (R-CHOH-R'): oxida a cetona (R-CO-R').
- Álcool terciário (R-CR'OH-R''): não oxida em condições comuns (não há H no carbono carbinólico).
- Estruturas da questão:
- Hexan-1-ol: CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂OH (primário) → hexanal (oxidação).
- Hexan-3-ol: CH₃-CH₂-CH(OH)-CH₂-CH₂-CH₃ (secundário) → hexan-3-ona (oxidação). ✓
- Hexan-3-ona: CH₃-CH₂-CO-CH₂-CH₂-CH₃ (produto desejado).
- Hexanal: CH₃-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-CHO (aldeído — produto de oxidação do hexan-1-ol).
- Ácido hexanoico: CH₃-(CH₂)₄-COOH (produto da oxidação completa do hexan-1-ol).
- KMnO₄ em meio ácido: oxidante forte, capaz de oxidar álcoois primários até ácidos e secundários a cetonas.
Passo 3 — Decodificação do Enunciado
- Evidência 1: produto desejado = hexan-3-ona (cetona na posição 3).
- Evidência 2: álcool precursor de cetona = álcool secundário.
- Evidência 3: a posição do grupo C=O na cetona corresponde à posição do -OH no álcool secundário → posição 3.
- Síntese: hexan-3-ol → hexan-3-ona.
Passo 4 — Resolução Completa (Passo a Passo)
Subpasso 4.1 — Identificar a classe do álcool correspondente à cetona
- Cetona tem a forma R-CO-R' (carbono sp² entre duas cadeias).
- Precursora: álcool secundário R-CHOH-R' (mesmo esqueleto carbônico, mas com OH).
Subpasso 4.2 — Posição do -OH no precursor
- Hexan-3-ona: grupo CO na posição 3 da cadeia de 6 carbonos.
- Hexan-3-ol: grupo OH na posição 3 da mesma cadeia.
- Oxidação: -CH(OH)- → -C(=O)-.
Subpasso 4.3 — Eliminar distratores
- Hexan-1-ol (primário): oxida a hexanal → não é cetona.
- Hexanal (aldeído): já está oxidado, geraria ácido hexanoico.
- Hex-1-en-1-ol (enol): instável, isomeriza para hexanal (aldeído).
- Ácido hexanoico: forma final mais oxidada, não gera cetona.
Passo 5 — Análise Crítica de Todas as Alternativas
A) hexanal.
❌ Incorreta. Hexanal é aldeído, não álcool. Oxidação adicional gera ácido hexanoico, não cetona.
B) hexan-1-ol.
❌ Incorreta. Álcool primário → oxida a aldeído (hexanal) → ácido (hexanoico). Nunca cetona.
C) hexan-3-ol. ✅ Correta.
Álcool secundário na posição 3 → oxidado por KMnO₄/H⁺ a hexan-3-ona.
D) hex-1-en-1-ol.
❌ Incorreta. Enol tautomeriza para hexanal (forma mais estável); não produz cetona.
E) ácido hexanoico.
❌ Incorreta. Já é produto da oxidação completa de álcool primário; não é álcool e não pode ser oxidado a cetona.
🏆 Gabarito: C — hexan-3-ol.
Passo 6 — Conclusão, Generalização e Dica de Prova
- Reafirmação: álcool secundário + oxidação → cetona. Posição 3 do álcool = posição 3 da cetona.
- Padrão de cobrança ENEM: reações de oxidação de álcoois são cobradas com frequência. Classificação de álcoois é fundamental.
- Generalização: Regra da oxidação —
- Primário → aldeído → ácido.
- Secundário → cetona.
- Terciário → não oxida (sem H no C-OH).
- Dica de eliminação: descartar opções que não sejam álcoois (A, D, E) ou que sejam primárias (B). Sobra C.
- Conexões: KMnO₄, K₂Cr₂O₇ (oxidantes), reações de Jones, etanol → acetaldeído → ácido acético, cetonas em fragrâncias (benzaldeído, vanilina).