Classifique as espécies abaixo em ordem decrescente de acidez. Justifique sua resposta.
a)
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Passo 1
O enunciado pede: classificar em ordem decrescente de acidez (do mais ácido para o menos ácido) as três espécies abaixo e justificar a escolha. As espécies dadas são:
,
,
.
Passo 2
O que significa “mais ácido”? Vou explicar passo a passo. Em Brønsted–Lowry, um ácido
doa um próton e gera sua base conjugada
:
A constante de acidez é
e o
é
Quanto maior
(ou menor
), mais forte o ácido. Mas na prática, para comparar ácidos orgânicos, o critério mais usado é: “o ácido que tem a base conjugada mais estável é o mais forte”.
Passo 3
Então a estratégia: para cada espécie eu vou olhar a base conjugada formada depois da perda do próton e avaliar quão estável ela é. Regras úteis e fáceis de lembrar:
- Deslocalização (ressonância) estabiliza carga negativa muito bem.
- Grupos retiradores de elétrons por efeito indutivo (como
) estabilizam a carga negativa diminuindo densidade eletrônica. - Quanto mais estável (baixa energia) a base conjugada, maior a tendência do ácido original a perder próton.
Passo 4
Analisando
(álcool primário, propanol):
- Ao perder o próton forma-se o alcóxido
. - Essa carga negativa fica concentrada essencialmente num único oxigênio (sem ressonância que a delocalize).
- Não há grupos fortemente retiradores de elétrons próximos que estabilizem a carga.
- Conclusão: a base conjugada é pouco estabilizada → o álcool é relativamente fraco. Para ter uma referência, o
típico de álcoois como este é da ordem de (ou seja, bem pouco ácidos).
Passo 5
Analisando
(ácido propanoico, um ácido carboxílico):
- Ao perder o próton forma-se o carboxilato
. - Importante: o íon carboxilato possui ressonância; a carga negativa fica deslocalizada entre as duas oxigenações do grupo
. Em palavras simples: há duas estruturas-limite que compartilham a carga negativa, diminuindo sua energia. - Essa deslocalização é uma estabilização forte comparada ao alcóxido.
- Conclusão: ácido carboxílico é muito mais forte que o álcool. Referência:
do ácido propanoico .
Passo 6
Analisando
(ácido carboxílico com um
em carbono adjacente ao grupo carboxila):
- Ao perder o próton obtém-se o carboxilato com a mesma ressonância do carboxilato simples, portanto já começa estável.
- Além disso, o
é um substituinte eletronegativo que puxa densidade eletrônica através da ligação sigma (efeito indutivo, chamado efeito ). Isso reduz a densidade negativa no ânion carboxilato, estabilizando-o ainda mais. - Quanto mais próximo o substituinte retirador estiver do grupo
, maior seu efeito de estabilização; aqui o está suficientemente próximo para causar efeito significativo. - Conclusão: este ácido carboxílico é mais ácido que o ácido propanoico sem substituinte. Para referência prática, um ácido 2‑clorado numa posição próxima tem
muito menor que o ácido não substituído (valores típicos: próximo de para o ácido clorado vs para o não clorado), confirmando que é o mais forte do grupo.
Passo 7
Resumindo a comparação qualitativa:
-
é o menos ácido porque sua base conjugada não tem ressonância e não é estabilizada por efeitos indutivos. -
é bem mais ácido por causa da ressonância do carboxilato. -
é o mais ácido porque combina a ressonância do carboxilato com o efeito indutivo retirador de elétrons do , que estabiliza ainda mais a base conjugada.