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title: "RMN do próton"
book: "Química dos ensinos fundamental e médio"
subject: chemistry
language: pt
chapter: 38
exercises: 15
source: https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/38-rmn-do-proton
license: CC-BY-NC-SA-4.0
credit: "One Chemistry Book, One Course (one-course.com)"
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# Capítulo 38 — RMN do próton

Num hospital, um paciente está deitado dentro do anel de um aparelho de ressonância magnética, e uma imagem dos tecidos [moles](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/25-o-mol-e-a-massa-molar#def-g10-the-mole-amount) do corpo aparece na tela, construída a partir das respostas dos [núcleos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de hidrogênio da sua água e das suas gorduras. Num laboratório de química, um tubinho de vidro com alguns miligramas de um composto é baixado no interior de um ímã potente, e aparece um espectro construído do mesmo jeito: um ímã forte, um sinal de rádio e [núcleos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de hidrogênio que respondem a ele. No espectrômetro do químico, cada [núcleo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de hidrogênio responde de um jeito um pouco diferente conforme os seus vizinhos, e o espectro é um mapa dos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio da [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule).

**O que você já sabe.**

Um [espectro infravermelho](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/34-a-espectroscopia-no-infravermelho#def-g11-infrared-spectrum) mostra que ligações uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) contém ([Capítulo 34](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/34-a-espectroscopia-no-infravermelho#ch-g11-infrared)). [Grupos funcionais](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-functional-group), funções e [isômeros](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-isomer) ([Capítulo 33](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#ch-g11-functional-groups), [Capítulo 32](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#ch-g11-organic-skeletons)).

![Um aparelho de ressonância magnética: a mesma física do espectrômetro de RMN do químico.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-proton-nmr/img-de3256a4e991.jpg)

*Um aparelho de ressonância magnética: a mesma física do espectrômetro de RMN do químico.*

## 38.1 Prótons num campo magnético

O [núcleo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio é um único [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton). Colocado num campo magnético forte, ele absorve ondas de rádio de uma frequência precisa; como e por quê é assunto da física, e não é necessário aqui. O que importa ao químico é que os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) em volta de um [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) o blindam um pouco do campo, e que essa blindagem depende dos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) próximos: um [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinho de um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio eletronegativo, que puxa os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus), absorve numa frequência um pouco diferente da de um [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de uma cadeia de hidrocarboneto. As diferenças são minúsculas, alguns milionésimos da frequência, e são dadas em partes por milhão.

![O ímã de um espectrômetro de RMN.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-proton-nmr/img-807eecf21725.jpg)

*O ímã de um espectrômetro de RMN.*

**Definição 38.1 (Espectro de RMN, deslocamento químico).**

Um *espectro de RMN* do [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) (ressonância magnética nuclear) mostra os sinais absorvidos pelos [núcleos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) de hidrogênio de um composto. A posição de um sinal é o seu *deslocamento químico* $\delta$, em partes por milhão ($\mathrm{ppm}$), medido a partir do sinal de um composto de referência, o tetrametilsilano $\ce{Si(CH3)4}$ (TMS), fixado em $\delta = 0$. O eixo de $\delta$ é desenhado crescendo da direita para a esquerda.

**Proposição 38.2 (O deslocamento depende dos vizinhos).**

O [deslocamento químico](#def-g12-proton-nmr-spectrum) de um [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) depende dos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) próximos dele: quanto mais perto ele está de um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) eletronegativo ou de uma [ligação dupla](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-multiple-bond), maior é o seu deslocamento. Faixas típicas, em $\mathrm{ppm}$:

| ambiente | $\delta$ | ambiente | $\delta$ |
| --- | --- | --- | --- |
| $\ce{CH3}$ numa cadeia | 0.7–1.3 | $\ce{H-C-O}$ ([álcool](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-alcohol), éter, [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid)) | 3.3–4.5 |
| $\ce{CH2}$ numa cadeia | 1.2–1.6 | $\ce{H-C=C}$ | 4.5–6.5 |
| $\ce{H-C-C=C}$ | 1.6–2.2 | H num anel benzênico | 6.5–8.0 |
| $\ce{H-C-C=O}$ | 2.0–2.4 | [aldeído](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carbonyl) $\ce{-CHO}$ | 9.7–10.0 |
| $\ce{H-C-X}$ ([halogênio](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/23-camadas-eletronicas-e-tabela-periodica#def-g10-electron-shells-family)) | 2.5–4.0 | ácido $\ce{-COOH}$ | 11.0–12.0 |

**Demonstração.** Medido em muitos compostos. Um vizinho eletronegativo atrai os [elétrons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-nucleus) para longe do [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), que fica menos blindado e absorve num deslocamento maior. ∎

![Onde os prótons absorvem, por ambiente. Os prótons próximos de um oxigênio, de uma ligação dupla ou de um grupo ácido aparecem à esquerda do espectro.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-proton-nmr/fig-ff689e44d8ca.svg)

*Onde os [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) absorvem, por ambiente. Os [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) próximos de um oxigênio, de uma [ligação dupla](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/24-estruturas-de-lewis-e-geometria-das-moleculas#def-g10-lewis-and-shape-multiple-bond) ou de um grupo ácido aparecem à esquerda do espectro.*

**No laboratório — Preparar um tubo de RMN.**

Alguns miligramas do composto são dissolvidos em cerca de $0.6\,\mathrm{mL}$ de um [solvente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) cujos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de hidrogênio foram substituídos por deutério ($\ce{CDCl3}$, clorofórmio deuterado), que não dá nenhum sinal; acrescenta-se um traço de TMS como referência. A solução é filtrada para dentro de um tubo de vidro fino, que é tampado, etiquetado e baixado no ímã.

## 38.2 Prótons equivalentes

**Definição 38.3 (Prótons equivalentes).**

[Prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) são *prótons equivalentes* se eles têm o mesmo ambiente na [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), de modo que absorvem no mesmo deslocamento. Cada grupo de [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) equivalentes dá um sinal. Os três [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de um grupo $\ce{CH3}$ são sempre equivalentes.

**Exemplo 38.4 (Contar os grupos).**

A propanona, $\ce{CH3-CO-CH3}$, tem seis [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) mas um só grupo: os dois $\ce{CH3}$ são iguais, um de cada lado do $\ce{C=O}$. O etanol, $\ce{CH3-CH2-OH}$, tem três grupos ($\ce{CH3}$, $\ce{CH2}$, $\ce{OH}$), e o etanoato de etila, $\ce{CH3-CO-O-CH2-CH3}$, também três: o $\ce{CH3}$ vizinho do $\ce{C=O}$, o $\ce{CH2}$ vizinho do $\ce{O}$, e o $\ce{CH3}$ da ponta.

## 38.3 A integração

**Definição 38.5 (Curva de integração).**

A *curva de integração* de um [espectro de RMN](#def-g12-proton-nmr-spectrum) é uma curva, desenhada acima dos sinais, que sobe um degrau em cada sinal: a altura de cada degrau é proporcional ao número de [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) que dão esse sinal.

**Exemplo 38.6 (Ler os degraus).**

No espectro do etanol, os degraus acima dos três sinais medem 2, 1 e 3 unidades, da esquerda para a direita: $\ce{CH2}$, $\ce{OH}$ e $\ce{CH3}$. Só as razões contam: degraus de 12, 6 e 18 mm dizem a mesma coisa.

## 38.4 A multiplicidade e a regra do $n+1$

**Definição 38.7 (Multipleto, regra do n+1n+1n+1).**

Um sinal muitas vezes é desdobrado em várias linhas próximas: um *multipleto* (singleto, dupleto, tripleto, quarteto, … para 1, 2, 3, 4 linhas). Pela *regra do $n+1$*, um grupo de [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent) cujos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de carbono vizinhos carregam ao todo $n$ [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), não equivalentes a ele, dá um sinal de $n+1$ linhas, com intensidades nas razões do triângulo de Pascal.

**Proposição 38.8 (O desdobramento pelos vizinhos).**

Numa [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) $\ce{CH3-CH2-X}$ (X sem hidrogênio), o sinal do $\ce{CH3}$ é um tripleto (2 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinhos) e o sinal do $\ce{CH2}$ um quarteto (3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinhos). Os [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) ligados a um [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio ou de nitrogênio em geral dão um singleto e não desdobram os seus vizinhos.

**Demonstração.** Admitido: cada [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinho desloca um pouco o sinal para cima ou para baixo conforme o seu próprio estado, e as combinações dão $n+1$ linhas; a física é explicada no volume do primeiro ano da universidade. Os [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) ligados a O ou a N são trocados rapidamente entre as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule), o que apaga o seu efeito em média. ∎

![O triângulo de Pascal dá as intensidades relativas das n+1 linhas de um sinal desdobrado por n prótons vizinhos: 1:1, 1:2:1, 1:3:3:1.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-proton-nmr/fig-db5fd0934623.svg)

*O triângulo de Pascal dá as intensidades relativas das $n+1$ linhas de um sinal desdobrado por $n$ [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinhos: 1:1, 1:2:1, 1:3:3:1.*

![Espectros de RMN do próton (em azul) com as suas curvas de integração (em laranja; cada degrau é proporcional ao número de prótons do sinal abaixo dele). Os deslocamentos são os de espectros medidos em CDCl3; as formas e os espaçamentos das linhas são desenhados a partir de um modelo simples.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/chemistry-1/g12-proton-nmr/fig-ac112a023dc1.svg)

*[Espectros de RMN](#def-g12-proton-nmr-spectrum) do [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) (em azul) com as suas [curvas de integração](#def-g12-proton-nmr-integration) (em laranja; cada degrau é proporcional ao número de [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) do sinal abaixo dele). Os deslocamentos são os de espectros medidos em $\ce{CDCl3}$; as formas e os espaçamentos das linhas são desenhados a partir de um modelo simples.*

**Exemplo 38.9 (Ler os espectros).**

O etanoato de etila (B) dá um quarteto de 2 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) em $4.12\,\mathrm{ppm}$ ($\ce{O-CH2}$, vizinho do oxigênio e de um $\ce{CH3}$), um singleto de 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) em $2.04\,\mathrm{ppm}$ ($\ce{CH3-C=O}$, sem [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinho) e um tripleto de 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) em $1.26\,\mathrm{ppm}$ ($\ce{CH3}$, vizinho de um $\ce{CH2}$). A propanona (C) dá um único singleto de 6 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) em $2.16\,\mathrm{ppm}$. O ácido propanoico (E) tem um quarteto em $2.39\,\mathrm{ppm}$, um tripleto em $1.16\,\mathrm{ppm}$ e um singleto bem à esquerda, em $11.7\,\mathrm{ppm}$, o seu [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) ácido.

## 38.5 Usar o infravermelho e a RMN juntos

**Método 38.10 (Identificar uma molécula pelos seus espectros de IV e de RMN).**

1. A partir da [fórmula molecular](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-formulas) , liste os [isômeros](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-isomer) possíveis e os seus [grupos funcionais](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-functional-group) .
2. Infravermelho: procure uma banda de $\ce{C=O}$ perto de $1700\,\mathrm{cm}^{-1}$ e bandas de $\ce{O-H}$ ou de $\ce{N-H}$ ; elimine os [isômeros](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-isomer) que não se encaixam.
3. RMN: conte os sinais (grupos de [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent) ), leia a integração ( [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) por grupo), as multiplicidades (vizinhos) e os deslocamentos (ambientes).
4. Monte as peças numa só estrutura, e confira-a com cada observação.

**Exemplo 38.11 (Dois isômeros CX3HX6OX2\ce{C3H6O2}CX3​HX6​OX2​).**

O ácido propanoico $\ce{CH3-CH2-COOH}$ e o etanoato de metila $\ce{CH3-CO-O-CH3}$ são [isômeros](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-isomer). No infravermelho, só o ácido mostra a banda $\ce{O-H}$ muito larga. Na RMN (espectros E e D), o ácido dá um tripleto, um quarteto e um singleto perto de $11.7\,\mathrm{ppm}$; o [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) dá dois singletos de 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) cada, em 3.66 ($\ce{O-CH3}$) e $2.05\,\mathrm{ppm}$ ($\ce{CH3-C=O}$), já que nenhum carbono do [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) que carrega [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) está ao lado de outro carbono com [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton).

## 38.6 Exercícios

**Exercício 38.1 ★.**

Quantos grupos de [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent), e portanto quantos sinais, dão estas [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): metano; etano $\ce{CH3-CH3}$; propano; metanol $\ce{CH3-OH}$; metoximetano $\ce{CH3-O-CH3}$?

**Solução de Exercício 38.1.**

Metano: 1. Etano: 1 (os dois $\ce{CH3}$ são iguais). Propano: 2 (dois $\ce{CH3}$ iguais, um $\ce{CH2}$). Metanol: 2 ($\ce{CH3}$ e $\ce{OH}$). Metoximetano: 1.

**Exercício 38.2 ★.**

Um grupo de [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) tem 2 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) vizinhos no carbono ao lado. Quantas linhas tem o seu sinal, e em que razões? Mesma pergunta para 3 e para 0 vizinhos.

**Solução de Exercício 38.2.**

2 vizinhos: um tripleto, 1:2:1. 3 vizinhos: um quarteto, 1:3:3:1. 0 vizinhos: um singleto.

**Exercício 38.3 ★.**

Um espectro tem três sinais com degraus de integração de 15, 10 e 15 mm. A [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) tem 8 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton). Quantos [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) cada sinal representa?

**Solução de Exercício 38.3.**

Total de $40\,\mathrm{mm}$ para 8 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton): $5\,\mathrm{mm}$ por [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton). Os sinais representam 3, 2 e 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton).

**Exercício 38.4 ★.**

Usando a tabela de deslocamentos, onde você espera o sinal de um [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de um grupo [aldeído](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carbonyl)? E o de um grupo $\ce{CH3}$ numa cadeia?

**Solução de Exercício 38.4.**

[Aldeído](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carbonyl): de 9.7 a $10.0\,\mathrm{ppm}$. Um $\ce{CH3}$ de cadeia: de 0.7 a $1.3\,\mathrm{ppm}$.

**Exercício 38.5 ★.**

Por que se escolhe como referência o TMS, cujos [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) são todos equivalentes? Por que o [solvente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) é deuterado?

**Solução de Exercício 38.5.**

Os seus doze [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent) dão uma única linha, fina e intensa, fácil de fixar no zero. O [solvente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) deuterado não dá nenhum sinal de [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) próprio, que senão encobriria os dos poucos miligramas de amostra.

**Exercício 38.6 ★★.**

Preveja o espectro do cloroetano $\ce{CH3-CH2-Cl}$: número de sinais, integração, multiplicidades, deslocamentos aproximados.

**Solução de Exercício 38.6.**

Dois sinais. $\ce{CH2}$ vizinho do cloro: 2 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), um quarteto (3 vizinhos), na faixa 2.5–$4.0\,\mathrm{ppm}$. $\ce{CH3}$: 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), um tripleto (2 vizinhos), perto da faixa usual do $\ce{CH3}$, um pouco acima porque o cloro está a dois [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de distância.

**Exercício 38.7 ★★.**

Preveja o espectro do propan-2-ol, $\ce{(CH3)2CH-OH}$: em particular, a multiplicidade do sinal dos $\ce{CH3}$ e do sinal do $\ce{CH}$ (suponha que o $\ce{OH}$ dá um singleto e não desdobra).

**Solução de Exercício 38.7.**

Três sinais: os dois $\ce{CH3}$, 6 [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent), um dupleto (1 vizinho, o $\ce{CH}$); o $\ce{CH}$, 1 [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), desdobrado por 6 vizinhos em 7 linhas, na faixa do $\ce{H-C-O}$ (3.3–$4.5\,\mathrm{ppm}$); o $\ce{OH}$, 1 [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), um singleto.

**Exercício 38.8 ★★.**

Três espectros: (a) um singleto; (b) um quarteto, um singleto e um tripleto, integrações 2:3:3; (c) um quarteto, um tripleto e um singleto bem à esquerda, integrações 2:3:1. Associe-os ao etanoato de etila, à propanona e ao ácido propanoico.

**Solução de Exercício 38.8.**

(a) propanona; (b) etanoato de etila; (c) ácido propanoico.

**Exercício 38.9 ★★.**

Usando o diagrama de deslocamentos, explique por que o $\ce{CH2}$ do etanoato de etila ($4.12\,\mathrm{ppm}$) fica bem à esquerda do $\ce{CH3}$ do mesmo grupo etila ($1.26\,\mathrm{ppm}$).

**Solução de Exercício 38.9.**

O $\ce{CH2}$ está ligado ao [átomo](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) de oxigênio do [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid), que é eletronegativo e desblinda os seus [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton): faixa do $\ce{H-C-O}$, 3.3–$4.5\,\mathrm{ppm}$. O $\ce{CH3}$ está um carbono mais longe e fica na faixa das cadeias.

**Exercício 38.10 ★★.**

Um composto $\ce{C3H6O}$ mostra uma banda forte no infravermelho em $1715\,\mathrm{cm}^{-1}$ e um único singleto na RMN. Identifique-o. Por que o propanal é descartado?

**Solução de Exercício 38.10.**

Propanona: um $\ce{C=O}$ ([cetona](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carbonyl), $1715\,\mathrm{cm}^{-1}$) e seis [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent), um singleto. O propanal daria três sinais, um deles, o do [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) aldeídico de $\ce{CH3-CH2-CHO}$, perto de 9.7–$10.0\,\mathrm{ppm}$.

**Exercício 38.11 ★★.**

No espectro do etanol, por que o sinal do $\ce{OH}$ é um singleto, e por que o $\ce{CH2}$ aparece como um quarteto e não como um sinal mais complexo?

**Solução de Exercício 38.11.**

O [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) do $\ce{OH}$ é trocado rapidamente entre as [moléculas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule): ele dá um singleto e não desdobra os seus vizinhos. O $\ce{CH2}$ é portanto desdobrado só pelos 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) do $\ce{CH3}$: um quarteto.

**Exercício 38.12 ★★★.**

Dê as estruturas de quatro [isômeros](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-isomer) $\ce{C4H8O2}$ que sejam [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) ou ácidos (ácido butanoico, etanoato de etila, propanoato de metila, metanoato de propila, …) e preveja, para cada um, o número de sinais de RMN e as suas multiplicidades.

**Solução de Exercício 38.12.**

Ácido butanoico $\ce{CH3-CH2-CH2-COOH}$: 4 sinais, um tripleto ($\ce{CH3}$), um sinal de 6 linhas ($\ce{CH2}$ central, 5 vizinhos), um tripleto ($\ce{CH2-C=O}$), um singleto perto de 11–$12\,\mathrm{ppm}$. Etanoato de etila: um singleto, um quarteto, um tripleto. Propanoato de metila $\ce{CH3-CH2-CO-O-CH3}$: um tripleto, um quarteto ($\ce{CH2-C=O}$, 2.0–$2.4\,\mathrm{ppm}$), um singleto ($\ce{O-CH3}$). Metanoato de propila $\ce{H-CO-O-CH2-CH2-CH3}$: 4 sinais, um singleto bem à esquerda (o H do carbono do $\ce{C=O}$), um tripleto ($\ce{O-CH2}$), um sinal de 6 linhas, um tripleto ($\ce{CH3}$).

**Exercício 38.13 ★★★.**

Uma gota de água pesada $\ce{D2O}$ é agitada com uma solução de etanol, e o espectro é registrado de novo: um sinal desaparece. Qual, e por quê? Como isso ajuda a reconhecer os [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de $\ce{O-H}$?

**Solução de Exercício 38.13.**

O sinal do $\ce{OH}$: os [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de $\ce{O-H}$ são trocados com o deutério da água pesada, e o $\ce{O-D}$ não dá sinal de [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton). Um sinal que some depois da agitação com $\ce{D2O}$ pertence a um [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) ligado a O ou a N.

**Exercício 38.14 ★★★.**

Uma amostra de etanoato de etila contém um pouco de etanol. Que sinais a mais aparecem no espectro? Se a integração do singleto em $2.04\,\mathrm{ppm}$ mede 30 mm e a de um pequeno tripleto a mais em $1.23\,\mathrm{ppm}$ mede 3 mm, estime a razão entre as quantidades de etanol e de [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid).

**Solução de Exercício 38.14.**

O etanol acrescenta um quarteto perto de $3.69\,\mathrm{ppm}$, um tripleto perto de $1.23\,\mathrm{ppm}$ e um singleto do $\ce{OH}$. O singleto do [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid): $30\,\mathrm{mm}$ para 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), $10\,\mathrm{mm}$ por [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid). O tripleto do etanol: $3\,\mathrm{mm}$ para 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton), $1\,\mathrm{mm}$ por [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) de etanol. Como cada [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) contribui com um $\ce{CH3}$ para esses sinais, as quantidades estão na razão $1/10$: cerca de uma [molécula](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-molecule) de etanol para dez de [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid).

**Exercício 38.15 ★★★.**

O 2-metilpropan-1-ol é $\ce{(CH3)2CH-CH2-OH}$. Preveja o seu espectro: os sinais, as suas integrações e a multiplicidade dos sinais do $\ce{CH3}$ e do $\ce{CH2}$. Que sinal tem mais linhas?

**Solução de Exercício 38.15.**

Quatro sinais: os dois $\ce{CH3}$ (6 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton)), um dupleto; o $\ce{CH}$ (1 [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton)), desdobrado por 6 + 2 = 8 vizinhos em 9 linhas; o $\ce{CH2}$ (2 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton)), vizinho do $\ce{O}$, um dupleto, na faixa do $\ce{H-C-O}$; o $\ce{OH}$ (1 [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton)), um singleto. O sinal do $\ce{CH}$ é o que tem mais linhas.

## 38.7 Problema: o solvente desconhecido

**Problema 38.1.**

Problema de fim de semana — um frasco de [solvente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) com o rótulo $\ce{C4H8O2}$ e nada mais: o que é, e qual a altura de cada degrau da sua [curva de integração](#def-g12-proton-nmr-integration)?

Um frasco de [solvente](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/9-solucoes-e-solubilidade#def-g6-solutions-and-solubility-solute) num almoxarifado traz apenas o rótulo “$\ce{C4H8O2}$”. O seu [espectro infravermelho](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/34-a-espectroscopia-no-infravermelho#def-g11-infrared-spectrum) mostra uma banda forte em $1740\,\mathrm{cm}^{-1}$ e nenhuma banda acima de $3100\,\mathrm{cm}^{-1}$. O seu [espectro de RMN](#def-g12-proton-nmr-spectrum) mostra três sinais: um quarteto em $4.12\,\mathrm{ppm}$, um singleto em $2.04\,\mathrm{ppm}$ e um tripleto em $1.26\,\mathrm{ppm}$. A [curva de integração](#def-g12-proton-nmr-integration) sobe no total $72\,\mathrm{mm}$.

**Parte I — Os candidatos.**

1. Verifique que $\ce{C4H8O2}$ serve para um [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) ou um [ácido carboxílico](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) com apenas ligações simples na cadeia.
2. Dê as [fórmulas estruturais condensadas](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-formulas) e os nomes do ácido butanoico e dos três [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) etanoato de etila, propanoato de metila e metanoato de propila.
3. Que [grupo funcional](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-functional-group) eles compartilham dois a dois?

**Parte II — O infravermelho.**

4. O que revela a banda em $1740\,\mathrm{cm}^{-1}$ ?
5. O que o ácido butanoico mostraria que falta aqui? Elimine-o.
6. O infravermelho sozinho consegue escolher entre os três [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) ?

**Parte III — A RMN.**

7. Quantos grupos de [prótons equivalentes](#def-g12-proton-nmr-equivalent) tem o desconhecido?
8. O que o quarteto e o tripleto sugerem juntos?
9. O que o singleto diz sobre os vizinhos dos seus [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) ?
10. Por que o quarteto está num deslocamento grande?
11. Preveja o espectro do propanoato de metila $\ce{CH3-CH2-CO-O-CH3}$ (sinais, multiplicidades, deslocamentos aproximados). É o desconhecido?
12. Preveja o espectro do metanoato de propila. É o desconhecido?

**Parte IV — Identificação e integração.**

13. Identifique o desconhecido e desenhe a sua estrutura, indicando cada sinal.
14. Quantos [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) cada sinal representa?
15. A integração total é de $72\,\mathrm{mm}$ para 8 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) . Quantos milímetros por [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) ?
16. Calcule a altura do degrau do singleto e do tripleto.
17. Verifique que os três degraus somam $72\,\mathrm{mm}$ .
18. O etanoato de etila tem cheiro de bala de pera: isso é coerente com a função encontrada?
19. Dê a resposta final: qual é a altura do degrau de integração do quarteto?

**Solução de Problema 38.1.**

**1.** Um [alcano](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/32-as-moleculas-organicas-esqueletos-e-nomes#def-g11-organic-skeletons-alkane) de quatro carbonos é $\ce{C4H10}$; um $\ce{C=O}$ tira dois hidrogênios e os dois oxigênios não acrescentam nenhum: $\ce{C4H8O2}$, a fórmula dos ácidos e dos [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) de quatro carbonos.

**2.** $\ce{CH3-CH2-CH2-COOH}$ é o ácido butanoico; $\ce{CH3-CO-O-CH2-CH3}$, o etanoato de etila; $\ce{CH3-CH2-CO-O-CH3}$, o propanoato de metila; e $\ce{H-CO-O-CH2-CH2-CH3}$, o metanoato de propila.

**3.** Os três [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) compartilham o grupo [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid); os quatro têm um $\ce{C=O}$.

**4.** Um $\ce{C=O}$, na faixa dos [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) (perto de $1735\,\mathrm{cm}^{-1}$).

**5.** A banda $\ce{O-H}$ muito larga de 2500 a $3300\,\mathrm{cm}^{-1}$: ausente, logo não é o ácido butanoico.

**6.** Não: os três [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) têm os mesmos grupos.

**7.** Três.

**8.** Um grupo etila $\ce{CH3-CH2-}$: o $\ce{CH2}$ desdobrado por 3 [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) (quarteto), o $\ce{CH3}$ por 2 (tripleto).

**9.** Os seus [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) não têm [prótons](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton) nos [átomos](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/11-atomos-e-moleculas#def-g7-atoms-and-molecules-atom) vizinhos: um $\ce{CH3}$ ligado ao carbono do $\ce{C=O}$ ou ao oxigênio do [éster](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid).

**10.** O $\ce{CH2}$ está ligado ao oxigênio (faixa do $\ce{H-C-O}$).

**11.** Um tripleto ($\ce{CH3}$), um quarteto perto de 2.0–$2.4\,\mathrm{ppm}$ ($\ce{CH2}$ vizinho do $\ce{C=O}$) e um singleto na faixa do $\ce{H-C-O}$ ($\ce{O-CH3}$). O quarteto ficaria bem abaixo de $4.12\,\mathrm{ppm}$ e o singleto bem acima de $2.04\,\mathrm{ppm}$: não é o desconhecido.

**12.** Quatro sinais (um singleto bem à esquerda, um tripleto, um sinal de 6 linhas, um tripleto): não é o desconhecido, que tem três.

**13.** Etanoato de etila, $\ce{CH3-CO-O-CH2-CH3}$: singleto $2.04\,\mathrm{ppm}$ = $\ce{CH3-C=O}$; quarteto $4.12\,\mathrm{ppm}$ = $\ce{O-CH2}$; tripleto $1.26\,\mathrm{ppm}$ = o $\ce{CH3}$ da ponta.

**14.** Singleto 3, quarteto 2, tripleto 3.

**15.** $72 / 8 = 9\,\mathrm{mm}$ por [próton](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/16-dentro-do-atomo#def-g9-inside-the-atom-proton).

**16.** Singleto $3 \times 9 = 27\,\mathrm{mm}$; tripleto $27\,\mathrm{mm}$.

**17.** $18 + 27 + 27 = 72\,\mathrm{mm}$.

**18.** Sim: os [ésteres](https://one-course.com/books/chemistry/1/pt/chapter/33-os-grupos-funcionais-e-as-familias#def-g11-functional-groups-carboxylic-acid) pequenos são conhecidos pelos seus cheiros de fruta.

**19.** O degrau do quarteto mede $18\,\mathrm{mm}$ dos $72\,\mathrm{mm}$.