Em cada caso coloque os compostos abaixo em ordem decrescente de acidez. Justifique sua resposta.
Passo 1
O enunciado pede que eu coloque, em ordem decrescente de acidez, três álcoois fornecidos pelos seus SMILES e pelos seus valores de
. Aqui estão os dados que me deram (peguei os números do enunciado):
- Compostos (SMILES) e seus
: -
com . -
com . -
com .
-
A tarefa é ordenar esses três compostos do mais ácido para o menos ácido e justificar por que essa ordem faz sentido.
Passo 2
Antes de comparar os valores, vale uma revisão rápida e prática do conceito que vamos usar.
- Definição operacional de acidez em solução aquosa: quanto maior o
de um ácido, mais forte é o ácido. Uma forma muito usada para comparar forças ácidas é transformar em porque pK varia de forma inversa (menor pK = ácido mais forte). A relação é:
Expliquei isso porque fica mais intuitivo comparar números: ácido mais forte → menor
.
- Conceito químico-chave (o que justifica diferenças entre esses álcoois): a acidez de um álcool depende da estabilidade da sua base conjugada, o alcóxido (
). Quanto mais estabilizado estiver o alcóxido, mais fácil é perder o próton e, portanto, maior é o . Grupos elétron-atratores (como átomos de cloro) estabilizam a carga negativa por efeito indutivo (efeito ), diminuindo a densidade eletrônica no oxigênio negativo e estabilizando a base conjugada. Quanto mais átomos eletronegativos \emph{próximos} ao grupo OH, maior o efeito estabilizador e maior a acidez. Aqui temos uma mesma posição relativa dos Cl (todos no carbono terminal do propilo: HO–CH2–CH2–CCl ), então a variável que muda é o número de Cl: 1, 2 ou 3. Logo, espera-se que mais Cl → maior efeito indutivo → maior estabilização do alcóxido → maior acidez.
Passo 3
Agora calculo as
para ver os números de forma clara. Vou usar a propriedade de logaritmos para facilitar o cálculo: se
, então
Aplicando para cada composto:
- Para
com :
- Para
com :
- Para
com :
Observação numérica: valores menores de
significam maior acidez. Aqui os valores ficam aproximadamente:
Passo 4
Interpretação e justificativa química:
-
O composto com três cloros (
) tem o maior e o menor : é o mais ácido. Isso se explica porque três átomos de Cl puxam fortemente densidade eletrônica por efeito indutivo através da cadeia, estabilizando melhor o alcóxido formado (a carga negativa no oxigênio fica menos concentrada). Melhor estabilização da base conjugada → mais favorável perder o H → maior acidez. -
O composto com dois cloros (
) é o segundo, com efeito indutivo intermediário. -
O composto com um único cloro (
) é o menos ácido, pois tem menos habilidade de estabilizar a carga negativa no alcóxido.
Também vale lembrar (dica prática para prova): o efeito indutivo decai com a distância. Se os halogênios estivessem em um carbono muito mais distante do grupo OH, o efeito seria menor; aqui todos os Cl estão na mesma posição relativa (carbono terminal do propil), então a comparação entre 1, 2 e 3 Cl é direta: mais Cl → mais efeito → mais acidez.
Passo 5
Conclusão final: ordem decrescente de acidez (do mais ácido para o menos ácido):
Dica de memorização para provas: conte quantos grupos eletronegativos (e quão próximos) existem; mais substituintes -I significa maior estabilização da base conjugada e, logo, maior acidez.
Resposta
OCCC(Cl)(Cl)Cl > OCCC(Cl)Cl > OCCCCl