Qual é a base mais forte?
a. etilamina ou anilina
b. íon etilamina ou etóxido
c. íon fenolato ou íon etóxido
a. etilamina ou anilina
b. íon etilamina ou etóxido
c. íon fenolato ou íon etóxido
Passo 1
O enunciado pede para, em cada item, decidir qual das duas espécies químicas apresentadas é a base mais forte. As comparações são:
a) etilamina ou anilina;
b) íon etilamina ou etóxido ;
c) íon fenolato ou íon etóxido.
Informações fornecidas explicitamente: os pares de espécies a serem comparadas em (a), (b) e (c). Não há outras informações no enunciado, portanto vou usar conceitos gerais de acidez/basicidade, efeitos eletrônicos (ressonância, indutivo), eletronegatividade e solvatacão para comparar as bases.
a) etilamina ou anilina;
b) íon etilamina ou etóxido
c) íon fenolato ou íon etóxido.
Informações fornecidas explicitamente: os pares de espécies a serem comparadas em (a), (b) e (c). Não há outras informações no enunciado, portanto vou usar conceitos gerais de acidez/basicidade, efeitos eletrônicos (ressonância, indutivo), eletronegatividade e solvatacão para comparar as bases.
Passo 2
Conceito central (aula rápida e amiga): o que significa “mais forte” como base?
- Usamos a definição de Brønsted–Lowry: base é uma espécie que aceita prótons (H+).
- Uma forma prática para comparar bases é olhar para a acidez de suas bases conjugadas (ou seja, para o pKa do ácido conjugado). A regra simples é: quanto maior o pKa do ácido conjugado, mais forte é a base. Isso porque um ácido conjugado com pKa alto é menos disposto a ceder H+, então sua base conjugada prefere existir como base (aceitar H+), logo é mais básica.
- Exemplificando com símbolos: se
é base e seu ácido conjugado, a tendência de protonação depende do equilíbrio
Quanto maior for o
de
, mais deslocado para a direita fica esse equilíbrio (mais fácil para
manter o par de elétrons e aceitar próton), logo
é mais forte.
- Outros fatores que afetam basicidade: ressonância (delocaliza carga negativa ou o par de elétrons, diminuindo basicidade), eletronegatividade do átomo que carrega o par eletrônico (átomos mais eletronegativos seguram mais a carga, tornando a base mais fraca), efeitos indutivos, e solvatacão (espécies bem solvatadas ficam estabilizadas e menos reativas, diminuindo basicidade em solução protônica).
Passo 3
Item (a): comparar etilamina e anilina.
- Espécies: etilamina =
; anilina = (amino ligada a anel aromático). - Observação importante sobre o par de elétrons do N: em anilina, o par de elétrons da amina pode ser parcialmente delocalizado para o anel aromático por ressonância (forma simplificada: o par do N entra no sistema π do benzeno), o que reduz a densidade eletrônica disponível para aceitar um próton. Em etilamina não existe esse efeito de ressonância; o par de elétrons do N está mais “livre” para protonar.
- Efeito indutivo: o grupo etil (
) doa elétrons levemente por efeito indutivo, aumentando um pouco a disponibilidade do par de elétrons do N em etilamina — isso também torna etilamina um pouco mais básica que amônia. No caso da anilina, o anel aromático pode, dependendo de substituintes, agir como retirada por ressonância do par do N (efeito dominantes de ressonância). - Dados de referência (úteis para “sentir” a diferença): o ácido conjugado da etilamina (etilamônio) tem
por volta de ; o ácido conjugado da anilina (anilínio) tem por volta de . Como o do ácido conjugado da etilamina é muito maior, é a base mais forte. - Conclusão para (a): etilamina é mais básica que anilina. (Resumo-prático: ressonância em anilina diminui a basicidade.)
Passo 4
Item (b): interpretar e comparar “íon etilamina” e etóxido
.
- Interpretação adotada (sem perguntar): aqui “íon etilamina” será interpretado como o ânion resultante da desprotonação de uma amina (amida/íon amida), ou seja
. Essa é a interpretação consistente quando se compara íons com o etóxido (ambos ânions). - Espécies a comparar: íon etilamina (amida) =
versus etóxido = . Ambas são ânions carregados negativamente, capazes de aceitar próton (bases muito fortes). - Use o critério do
do ácido conjugado: o ácido conjugado de é a amina neutra , com do ácido conjugado (ou seja, do próton ligado ao nitrogênio) por volta de . Já o ácido conjugado de é o álcool (etanol) com por volta de . - Comparação: como
(amônia/amina) é muito maior que (álcool), o íon cuja conjugada tem maior é a base mais forte. Portanto (íon etilamina/amida) é muito mais básico que (etóxido). - Explicação química intuitiva: o nitrogênio tolera melhor a carga negativa em termos de “menos estabilização” do que oxigênio? Na verdade, oxigênio é mais eletronegativo e estabiliza melhor a carga negativa; além disso, etóxidos são melhor solvatados por interação H—bond (em meio protônico) do que amidas, o que estabiliza o etóxido e o torna menos reativo. Junto com o fato de que o ácido conjugado do amida é muito menos ácido (pKa maior), resultando numa base muito mais forte para o ânion de amina.
- Conclusão para (b): o íon etilamina
é a base mais forte.
Passo 5
Item (c): comparar íon fenolato e íon etóxido.
- Espécies: íon fenolato =
(ou ), íon etóxido = . Ambas são ânions oxigenados. - Efeito ressonância no fenolato: no íon fenolato a carga negativa no oxigênio é estabilizada por ressonância com o anel aromático — existem formas de ressonância que deslocam a carga para orto/para do anel. Essa delocalização estabiliza fortemente o íon fenolato, tornando sua base conjugada menos “ansiosa” por pegar um próton (ou seja, torna o íon fenolato menos básico).
- No etóxido não existe essa delocalização/aromática; a carga está “localizada” no oxigênio do grupo etóxido, então é menos estabilizada por ressonância e, portanto, é uma base mais forte (mais disponível para aceitar próton).
- Dados de referência: fenol tem
por volta de ; etanol tem por volta de . Como o ácido conjugado do etóxido (etanol) tem pKa maior, o etóxido é a base mais forte. - Conclusão para (c): íon etóxido
é mais básico que íon fenolato .
Passo 6
Recapitulando de forma bem objetiva e com a intuição:
- Ressonância que delocaliza o par de elétrons ou a carga sempre diminui a basicidade (porque estabiliza a forma não protonada).
- Átomos mais eletronegativos (como O) tendem a estabilizar melhor carga negativa, tornando ânions menos básicos que análogos em N quando comparados em casos onde o conjugado ácido tem pKa muito diferente.
- Consultar pKa dos ácidos conjugados é a maneira mais direta e confiável para comparar basicidades em solução aquosa.
Resposta
a) etilamina (
)
b) íon etilamina ( )
c) íon etóxido ( )
b) íon etilamina (
c) íon etóxido (