Questão 52 · Conhecimentos Específicos (outras áreas): Outros
Os hidrocarbonetos tolueno (metil‐benzeno) e os isômeros do xileno (dimetil‐benzeno) constituem um grupo de substâncias contaminantes da gasolina que são poderosos depressores do sistema nervoso.
Na análise dos espectros de massas comuns dos quatro compostos, os perfis de fragmentação apresentam o pico de maior abundância relativa na razão massa/carga (m/z) correspondente a
- A) 39.
- B) 65.
- C) 77.
- D) 91.
- E) 106.
Marque a alternativa correta:
Gabarito: D
Gabarito definitivo divulgado pela banca FGV (INEA 2013).
Comentário
Gabarito: D.
Na espectrometria de massas (impacto eletrônico) de hidrocarbonetos alquilbenzenos (como tolueno e os isômeros orto-, meta- e para-xileno):
Análise das alternativas:
- D correta: O tolueno ($M = 92\text{ u}$) perde um hidrogênio da posição benzílica e os xilenos ($M = 106\text{ u}$) sofrem clivagem $\alpha$ perdendo um grupo metila ($106 - 15 = 91$). Ambos formam o cátion benzila ($C_7H_7^+$), que se rearranja rapidamente no íon tropílio (cátion ciclo-heptatrienila), uma espécie aromática cíclica de 7 carbonos extremamente estável, apresentando razão massa/carga ($m/z$) igual a 91 como pico base (100% de intensidade).
- A incorreta: O pico $m/z = 39$ ($C_3H_3^+$) é um fragmento menor de quebra terminal.
- B incorreta: O fragmento $m/z = 65$ ($C_5H_5^+$) decorre da perda de acetileno ($C_2H_2$) a partir do tropílio, ocorrendo em menor abundância.
- C incorreta: O pico $m/z = 77$ corresponde ao cátion fenila ($C_6H_5^+$), típico de benzeno monossubstituído com clivagem direta, não sendo o pico majoritário de alquilbenzenos.
- E incorreta: O pico $m/z = 106$ representa o íon molecular dos xilenos, que tem abundância sensivelmente inferior ao pico base.
Dica: Em espectrometria de massas de derivados de alquilbenzeno, o cátion tropílio em m/z = 91 é o pico base mais clássico e estável que existe.
Fundamentos: Espectrometria de Massas - McLafferty e Silverstein · Formação do Íon Tropílio (m/z = 91)
Comentário gerado pela Cravei IA a partir do enunciado e do gabarito definitivo divulgado pela banca, e conferido por uma verificação automática. A IA pode errar: o gabarito oficial sempre prevalece.
Fonte: prova FGV INEA 2013 (Químico), questão 52, com o gabarito definitivo da banca. Comentário: Equipe Cravei · como fazemos e revisamos.