10 (Uerj) Os ácidos carboxílicos e os fenóis são substâncias orgânicas com caráter ácido. Apesar de os ácidos carboxílicos possuírem, em geral, valores de p Ka menores que os dos fenóis, o ácido benzoico apresenta p Ka igual a 4,21, enquanto o 2,4,6-trinitrofenol apresenta p Ka igual a 0,38. Escreva a fórmula estrutural deste fenol e justifique sua acidez superior à do ácido benzoico.

Passo 1

O enunciado compara a acidez do ácido benzoico ( pK a=4,21) com a do 2,4, 6-trinitrofenol ( pK a=0,38) e pede ( 1) a fórmula estrutural desse fenol e ( 2) a justificativa para sua acidez ser maior que a do ácido benzoico. O conteúdo envolvido é química orgânica de efeito eletrônico (indutivo e mesomérico) e estabilização de ânions pela ressonância.

Passo 2

O 2,4, 6-trinitrofenol, também chamado de ácido pícrico, é o fenol com três grupos nitro substituídos nos carbonos orto e para em relação ao –OH. Sua fórmula estrutural pode ser representada condensadamente por
HOC6H2(NO2)3
onde os –N O2 estão nos carbonos 2, 4 e 6 do anel benzênico em torno do hidroxila no carbono 1.

Passo 3

Ao perder próton, forma-se o ânion fenóxido. Os três grupos –N O2 exercem forte efeito indutivo retirador de elétrons ( -I) e também efeito mesomérico retirador ( -M), delocalizando a carga negativa do oxigênio por ressonância ao longo do anel. Isso estabiliza muito o ânion fenóxido.

Passo 4

No caso do benzoato (ânion do ácido benzoico) a carga negativa se estabiliza por ressonância entre oxigênios e o anel aromático, mas sem a contribuição extra de grupos fortemente retiradores. Já no ânion do 2,4, 6-trinitrofenol os –N O2 intensificam a retirada de densidade eletrônica e estabilizam adicionalmente a carga, tornando o protão muito mais fácil de sair.

Resposta

A fórmula estrutural do 2,4, 6-trinitrofenol (ácido pícrico) é o anel benzênico com –OH em C1 e –N O2 em C2, C4 e C6. Sua acidez é superior à do ácido benzoico porque os três grupos nitro estabilizam fortemente o ânion fenóxido por efeitos indutivo ( -I) e mesomérico ( -M), facilitando a perda do próton.

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