2.67 1,1,1-tricloroetanol é um ácido mil vezes mais forte que o etanol, embora ambos tenham uma base conjugada, na qual a carga negativa está em um oxigênio. Forneça uma explicação para essa observação.
OHClClCl
1,1,1-tricloroetanol
( \mathrm{p} K_{\mathrm{a}}=12,2 )
OH

etanol
( \mathrm{p} K_{\mathrm{a}}=16,0 )

Passo 1

O enunciado compara dois álcoois, 1,1,1-tricloroetanol (com \mathrm{p}K_a=12,2) e etanol (com \mathrm{p}K_a=16,0), e pede para explicar por que o primeiro é cerca de mil vezes mais ácido. Para isso vamos usar a definição de K_a e a relação com \mathrm{p}K_a, além do princípio de que a força de um ácido aumenta se sua base conjugada é mais estável.

Passo 2

A relação entre constante de acidez K_a e \mathrm{p}K_a é
\mathrm{p}K_a = -\log K_a.
Assim, a diferença de \Delta\mathrm{p}K_a = 16,0 - 12,2 = 3,8 corresponde a
\frac{K_a(\text{tricloroetanol})}{K_a(\text{etanol})} =10^{\Delta\mathrm{p}K_a} =10^{3,8}\approx6{,}3\times10^{3}\sim10^{3}.
Ou seja, o tricloroetanol é de fato ~mil vezes mais ácido que o etanol.

Passo 3

Para entender de onde vem essa diferença, examinamos a base conjugada de cada álcool, que é o íon alcóxido \mathrm{RO}^-. A estabilidade dessa espécie negativa depende de como a carga se distribui e é estabilizada pelos substituintes no carbono vizinho ao oxigênio.

Passo 4

No etanol, o grupo \mathrm{CH_3} ligado ao carbono \alpha exerce ligeiro efeito indutivo doador de elétrons ( +I), o que desestabiliza a carga negativa em \mathrm{O}^-. Já no 1,1,1-tricloroetanol, os três átomos de cloro têm forte efeito indutivo retirador de elétrons ( -I), que retiram densidade eletrônica do oxigênio e do carbono adjacente, dispersando e estabilizando a carga negativa em \mathrm{O}^-. Quanto mais estável for a base conjugada, mais fácil será o álcool liberar o próton, ou seja, maior será sua acidez.

Passo 5

Portanto, o fator ~ 10^3 na acidez vem justamente da estabilização da base conjugada pelo intenso efeito indutivo dos átomos de cloro em 1,1,1-tricloroetanol, em contraste com o efeito levemente doador do metila no etanol.

Resposta

O 1,1,1-tricloroetanol é ~mil vezes mais ácido que o etanol porque os três cloros exercem forte efeito indutivo retirador de elétrons, estabilizando a base conjugada (o íon alcóxido) e aumentando muito a constante de acidez K_a, o que reduz sua \mathrm{p}K_a.

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