Colocar os compostos abaixo em ordem crescente de facilidade de adição nucleofílica à carbonila.
\mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{COH} ; \quad \mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{COH} ; \quad \mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{CH}_{2} \mathrm{COH}

Passo 1

O que o enunciado pede e o que foi dado.
  • Pede: colocar em ordem crescente de facilidade de adição nucleofílica à carbonila três compostos.
  • Compostos fornecidos (escrevo exatamente como no enunciado):
    • \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COH}
    • \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COH}
    • \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COH}
  • Informação implícita importante que veio no enunciado:
    • Cada fórmula é um aldeído (grupo carbonila terminal escrito como \mathrm{COH}).
    • O átomo de cloro ( \mathrm{Cl}) está em posições diferentes relativas ao grupo carbonila: no primeiro ele está ligado ao carbono adjacente ao grupo carbonila (posição α), no segundo está dois átomos de carbono afastado (posição β) e no terceiro está mais longe (posição δ, quatro ligações do grupo carbonila).

Passo 2

Entendendo o que acontece numa adição nucleofílica à carbonila — mecanismo essencial.
  • A carbonila (grupo \mathrm{C=O}) é polar: o oxigênio é mais eletronegativo e puxa elétrons para si, então o carbono fica parcialmente positivo e suscetível a ataque por nucleófilos. Escrevemos essa polarização como
\mathrm{C^{\delta+}=O^{\delta-}}.
  • O passo chave da adição nucleofílica é o ataque de um nucleófilo ao carbono \mathrm{C^{\delta+}}, formando um intermediário tetraédrico (o oxigênio recebe um par de elétrons e fica com carga negativa parcial até a etapa seguinte). Em palavras simples: quanto mais positivo (eletrófilo) é o carbono carbonílico, mais fácil é o ataque do nucleófilo.

Passo 3

Como substituintes afetam a reatividade da carbonila — conceito do efeito indutivo.
  • Substituintes que retiram densidade eletrônica por efeito indutivo (efeito -I) aumentam a positividade parcial do carbono carbonílico, tornando-o mais eletrofílico e, portanto, mais reativo à adição nucleofílica.
  • O cloro ( \mathrm{Cl}) é um substituinte que exerce efeito indutivo retirador (efeito -I) — isto é, puxa elétrons através das ligações sigma.
  • Observação sobre efeitos de ressonância ( +R ou -R): em cadeias saturadas (cadeias alquílicas sem dupla ligação conjugada com a carbonila) o efeito de ressonância do cloro não opera sobre a carbonila de forma eficaz, então o que conta é principalmente o efeito indutivo.

Passo 4

Dependência do efeito indutivo com a distância — por que a posição do \mathrm{Cl} importa.
  • O efeito indutivo se propaga através de ligações sigma e decai com a distância: quanto mais ligações entre o substituinte e o grupo funcional, menor a influência eletrônica.
  • Em linguagem prática: um \mathrm{Cl} ligado diretamente ao carbono adjacente à carbonila (posição α) retira elétrons do grupo \mathrm{C=O} muito mais eficazmente do que um \mathrm{Cl} a duas, três ou quatro ligações de distância.
  • Conclusão conceitual (sem ainda listar os compostos): a capacidade do \mathrm{Cl} de aumentar a eletrofilia do carbono carbonílico diminui quando o \mathrm{Cl} está mais distante.

Passo 5

Outros fatores que poderiam influenciar (e por que aqui não mudam a conclusão).
  • Efeito estérico: grupamentos volumosos próximos ao carbonilo dificultam o ataque do nucleófilo. No entanto, todos os três compostos são aldeídos simples e não diferem significativamente em impedimento estérico próximo ao próprio carbono carbonílico (o grupo substituinte com \mathrm{Cl} está na cadeia, não substituindo diretamente o carbono carbonílico), então o efeito estérico é desprezível para comparar esses três casos.
  • Efeitos conjugativos/resonantes: não aplicáveis aqui porque não há ligações duplas conjugadas entre o \mathrm{Cl} e a carbonila.
  • Efeito estabilização do intermediário: um substituinte retirador que aumenta a eletrofilia também tende a estabilizar a carga parcial no estado de transição/intermediário tetraédrico, novamente favorecendo a adição — e isso segue a mesma dependência com a distância já discutida.

Passo 6

Resumo lógico final antes de dar a ordem: relação entre proximidade do \mathrm{Cl} e facilidade de adição.
  • Refraseando: quanto mais próximo o substituinte retirador ( \mathrm{Cl}) estiver do grupo \mathrm{C=O}, maior será o efeito -I sobre o carbono carbonílico, maior será a carga positiva parcial em \mathrm{C^{\delta+}} e, portanto, mais fácil será o ataque nucleofílico.
  • Assim, a tendência de reatividade (da menor para a maior facilidade de adição) é determinada pela distância do \mathrm{Cl} ao grupo carbonila: maior distância → menor efeito indutivo → menor reatividade.

Resposta

\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COH} < \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COH} < \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COH}

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