(Originais Teachy 2023) - Questão Média de Química

As nitrilas e isonitrilas são compostos orgânicos que possuem um grupo funcional característico, e são amplamente utilizadas na síntese de compostos complexos. Além disso, essas substâncias desempenham papéis significativos em diversas aplicações industriais, como a produção de polímeros e fármacos. Considere o processo de obtenção de uma nitrila a partir de um aldeído no qual se utiliza como catalisador o cianeto de sódio em meio aquoso e presença de um agente desidratante. Durante o processo, a reação em questão segue a sequência: o aldeído sofre uma adição nucleofílica de íon cianeto (CN⁻), formando um cianoidrina que, por sua vez, sofre uma desidratação para produzir a nitrila desejada. Considerando os aspectos químicos envolvidos nesse processo e a nomenclatura IUPAC das substâncias mencionadas, identifique a estrutura do intermediário formado por adição nucleofílica no aldeído butírico (CH₃CH₂CH₂-CHO) e nomeie corretamente a nitrila obtida.

Identifique e diferencie as substâncias puras das misturas. Dê um exemplo de cada um desses tipos de matéria, justificando sua escolha com base em suas propriedades. Em seguida, explique brevemente como uma substância pura pode ser diferente de um composto químico.

Um químico está realizando um experimento para determinar as propriedades dos elementos do grupo 14 da tabela periódica. Ele seleciona uma amostra pura de um elemento desconhecido X que se encontra no mesmo período do carbono e possui massa atômica igual a 72 u. O elemento X reage com o oxigênio formando um óxido que apresenta uma relação estequiométrica de 2:1 com o oxigênio. Com base nessas informações, determine: 1) A identidade do elemento X e justifique sua resposta considerando a posição do elemento na tabela periódica e as propriedades dos elementos do grupo 14. 2) Escreva a equação química balanceada para a reação entre o elemento X e o oxigênio, e identifique o tipo de ligação formada na composto óxido resultante. Utilize a massa molar do oxigênio como 16 u/mol.