Ciências da NaturezaENEM 2012Nível 3
O benzeno é um hidrocarboneto aromático presente no petróleo, no carvão e em condensados de gás natural. Seus metabólitos são altamente tóxicos e se depositam na medula óssea e nos tecidos gordurosos. O limite de exposição pode causar anemia, câncer (leucemia) e distúrbios do comportamento. Em termos de reatividade química, quando um eletrófilo se liga ao benzeno, ocorre a formação de um intermediário, o carbocátion. Por fim, ocorre a adição ou substituição eletrofílica.
Disponível em: www.sindipetro.org.br. Acesso em: 1 mar. 2012 (adaptado).
[Gráfico de Energia Livre (eixo vertical) em função do Progresso da Reação (eixo horizontal), mostrando a reação do benzeno + Br₂ + catalisador, com o carbocátion (I), o produto (II) e o produto (III).]
Disponível em: www.qmc.ufsc.br. Acesso em: 1 mar. 2012 (adaptado).
Com base no texto e no gráfico do progresso da reação apresentado, as estruturas químicas encontradas em I, II e III são, respectivamente:
Fonte: ENEM 2012 · questão 66 · INEP.
AI: carbocátion com duas ligações duplas no anel; II: 5,6-dibromociclo-hexa-1,3-dieno; III: bromobenzeno.✓ correta
BI: carbocátion com duas ligações duplas no anel; II: 1,2-dibromobenzeno; III: 5-bromociclo-hexa-1,3-dieno.
CI: carbocátion com uma ligação dupla no anel; II: 1,2,4-tribromobenzeno; III: bromobenzeno.
DI: carbocátion com uma ligação dupla no anel; II: 5,6-dibromociclo-hexa-1,3-dieno; III: 5-bromociclo-hexa-1,3-dieno.
EI: carbocátion com uma ligação dupla no anel; II: 1,2-dibromobenzeno; III: 5-bromociclo-hexa-1,3-dieno.
Resposta correta: alternativa A
💡 Explicação
Na substituição eletrofílica do benzeno, o catalisador gera o eletrófilo (Br⁺), que ataca o anel e forma o carbocátion intermediário (I): o anel perde a aromaticidade, fica com duas ligações duplas e a carga positiva, e o carbono atacado passa a ter um H e um Br. A partir dele há dois caminhos. Se o íon brometo se adiciona ao carbocátion, forma-se o produto de adição, o 5,6-dibromociclo-hexa-1,3-dieno (II): ele não é aromático, por isso fica mais alto no gráfico (menos estável). Se o anel perde um H⁺, ele recupera a aromaticidade e forma o bromobenzeno (III), o produto de substituição, mais baixo no gráfico (mais estável). Por isso a resposta é a A.Questão oficial do ENEM 2012, elaborada pelo INEP.