Classifique as espécies abaixo em ordem decrescente de basicidade. Justifique sua resposta.
a) \mathrm{CH}_{3} \mathrm{O} \quad \mathrm{CH}_{3} \mathrm{NH} \quad \mathrm{CH}_{3} \mathrm{CH}_{2}^{-}

Passo 1

O enunciado pede para classificar, em ordem decrescente de basicidade, as três espécies fornecidas. As espécies dadas são:
\mathrm{CH_{3}O^-},\qquad \mathrm{CH_{3}NH^-},\qquad \mathrm{CH_{3}CH_{2}^-}.
Aqui estou interpretando cada símbolo como a base carregando a carga negativa (ou seja, os anions: metóxido, amida metílica e acetilânion), pois a presença explícita de ^{-} em \mathrm{CH_{3}CH_{2}^-} sugere esse contexto. O que se pede: ordenar essas três espécies da mais básica para a menos básica e justificar.

Passo 2

O que significa “ser mais básico” aqui? Basicidade é a tendência de uma espécie em aceitar um próton (\mathrm{H^+}). Uma maneira prática e muito usada para comparar bases é comparar os pK_a dos seus ácidos conjugados: quanto maior o pK_a do ácido conjugado, mais forte é a base conjugada. Em símbolos:
\text{se } \mathrm{BH^+} \text{ é o ácido conjugado de } \mathrm{B},\quad \uparrow pK_a(\mathrm{BH^+}) \Rightarrow \uparrow \text{basicidade de } \mathrm{B}.éá
Vamos identificar os ácidos conjugados de cada base:
\begin{aligned} \text{ácido conjugado de } \mathrm{CH_{3}O^-} &\Rightarrow \mathrm{CH_{3}OH}\\ (\text{metanol}),\\\ \text{ácido conjugado de } \mathrm{CH_{3}NH^-} &\Rightarrow \mathrm{CH_{3}NH_{2}}\\ (\text{metilamina}),\\\ \text{ácido conjugado de } \mathrm{CH_{3}CH_{2}^-} &\Rightarrow \mathrm{CH_{3}CH_{2}H}=\mathrm{CH_{4}}\\ (\text{metano}). \end{aligned}ááá

Passo 3

Agora trago valores aproximados de pK_a (valores tabulados, apenas para comparação qualitativa):
\begin{aligned} pK_a(\mathrm{CH_{3}OH}) &\approx 16,\\\ pK_a(\mathrm{CH_{3}NH_{2}}) &\approx 38\text{ a }40,\\\ pK_a(\mathrm{CH_{4}}) &\approx 50. \end{aligned}
Como regra, maior pK_a do ácido conjugado → base conjugada mais forte. Com isso já vemos a tendência:
\mathrm{CH_{3}CH_{2}^-}\\ (\text{conjugado de }pK_a\approx50)\;>\;\mathrm{CH_{3}NH^-}\\ (pK_a\approx39)\;>\;\mathrm{CH_{3}O^-}\\ (pK_a\approx16).

Passo 4

Explico por que isso ocorre, de forma didática e com pouca matemática:
  • Estabilidade do ânion vs basicidade: uma base aniónica muito estável (ou seja, que segura bem a carga negativa) é menos inclinada a captar um próton — é uma base mais fraca. Portanto, estabilidade do ânion e basicidade andam em sentido oposto.
  • Efeito da eletronegatividade: quanto mais eletronegativo é o átomo que carrega a carga negativa, mais esse átomo estabiliza a carga. As eletronegatividades de Pauling são aproximadamente
\chi_O\approx 3{,}44,\qquad \chi_N\approx 3{,}04,\qquad \chi_C\approx 2{,}55.
Assim, o negativo sobre oxigénio ( \mathrm{CH_3O^-}) é melhor estabilizado do que sobre nitrogênio ( \mathrm{CH_3NH^-}), que por sua vez é melhor estabilizado que sobre carbono ( \mathrm{CH_3CH_2^-}). Um ânion mais estabilizado → base mais fraca. Isso já dá a ordem indicada.
  • Solvatação em solventes próticos (ex.: água, álcool): grupos com átomos mais eletronegativos (ex.: O) formam ligações de hidrogênio fortes com o solvente e são fortemente solvatados, o que também estabiliza o íon e reduz sua basicidade. O carbono carregando negativo é pouco solvatado — logo é muito reativo e um base muito forte.

Passo 5

Resumo da combinação dos argumentos:
  • Pela comparação dos pK_a dos ácidos conjugados (maior pK_a → base mais forte): \mathrm{CH_{3}CH_{2}^-}>\mathrm{CH_{3}NH^-}>\mathrm{CH_{3}O^-}.
  • Pela eletronegatividade e solvatação: carga em C (menos eletronegativo, pouca solvatação) → menos estável → base mais forte; carga em O (mais eletronegativo, bem solvatado) → mais estável → base mais fraca. Mesmo resultado.

Passo 6

Observação prática para prova: se você lembrar apenas da ideia “carga negativa em átomo menos eletronegativo = base mais forte” e “compare pK_a dos ácidos conjugados”, resolve a maior parte desses exercícios rapidamente sem decorar muitos números.

Resposta

\mathrm{CH_{3}CH_{2}^-}>\mathrm{CH_{3}NH^-}>\mathrm{CH_{3}O^-}

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