Colocar em ordem crescente de acidez: Metanol, Fenol,
-Nitrofenol, ácido benzóico, ácido
-amino benzóico, ácido acético.
Passo 1
O problema pede: colocar em ordem crescente de acidez as seguintes espécies: Metanol, Fenol,
-Nitrofenol, ácido benzóico, ácido
-amino benzóico, ácido acético.
Informações dadas (lista explícita das espécies): Metanol; Fenol; -Nitrofenol; ácido benzóico; ácido
-amino benzóico; ácido acético.
Informações dadas (lista explícita das espécies): Metanol; Fenol;
Passo 2
O que significa “mais ácido” na prática (conceito que vamos usar): um ácido doa próton
mais fácil quando sua base conjugada fica mais estável depois da perda do próton. Uma forma muito prática de comparar forças ácidas é usar o
:
onde
é a constante de ionização ácida. Quanto menor o
, mais forte o ácido. Portanto, para ordenar acidez em crescente, ordenamos pelos
em ordem decrescente (maior
= menos ácido → começa a lista). Vou usar esse critério e explicar por que cada espécie tem o
típico que vamos considerar.
Passo 3
Comparando álcoois e fenóis: Metanol vs Fenol.
- Metanol perde um próton formando metóxido; essa base conjugada não tem estabilização por ressonância relevante, então é fraca em estabilizar a carga negativa. O
do metanol é aproximadamente . - Fenol perde um próton formando fenóxido; o par de elétrons negativo no oxigênio pode ser deslocalizado para o anel aromático (ressonância), estabilizando bastante a base conjugada. O
do fenol é aproximadamente .
Conclusão deste par: fenol é muito mais ácido que metanol porque sua base conjugada é estabilizada por ressonância.
Passo 4
Efeito de substituintes no anel fenólico: Fenol vs
-Nitrofenol.
- O grupo nitro
é um forte aceitador de elétrons (efeito indutivo e efeito por ressonância ) e, quando está em posição para (para ou orto), ajuda a estabilizar a carga negativa do fenóxido por delocalização adicional / retirada de densidade eletrônica do anel. Isso torna o fenol substituído por nitro mais ácido que o fenol simples. - Valor típico:
do -nitrofenol ≈ .
Portanto,-nitrofenol é mais ácido que fenol (menor ).
Passo 5
Comparando fenóis com ácidos carboxílicos: por que ácidos carboxílicos costumam ser mais ácidos?
- A base conjugada de um ácido carboxílico é o carboxilato
, que tem a carga negativa deslocalizada igualmente entre as duas oxygens por ressonância — isso é uma estabilização muito forte. Por isso um ácido carboxílico tem muito menor (mais ácido) que um fenol típico.
Valores típicos dos carboxílicos relevantes aqui: - ácido acético
, - ácido benzóico
.
Repare: ácido benzóico é ligeiramente mais ácido que ácido acético — isso ocorre porque o anel aromático pode, via efeito indutivo e espalhamento da carga através do sistema conjugado, estabilizar um pouco mais o carboxilato em comparação com o grupo metila do ácido acético.
Passo 6
Efeito do grupo
-amino no ácido benzóico (ácido
-amino benzóico):
- O grupo amino
é doador de elétrons por ressonância ( ), isto é, tende a empurrar densidade eletrônica para o anel e, indiretamente, para o grupo carboxílico quando em posição para. Isso aumenta a densidade sobre o grupo carboxilato após perda do próton, desestabilizando a base conjugada e, portanto, tornando o ácido menos forte (aumenta o ). - Valor típico:
do ácido -amino benzóico (para o grupo carboxílico) ≈ .
Comparação com ácido benzóico () e ácido acético ( ): o amino em para torna o ácido do benzeno menos ácido que o ácido benzóico; é um pouco menos ácido que o ácido acético (pois ).
Passo 7
Resumo numérico (valores aproximados de
que usamos para ordenar; maior
= menos ácido):
- Metanol:
. - Fenol:
. -
-Nitrofenol: . - ácido
-amino benzóico: . - ácido acético:
. - ácido benzóico:
.
Agora ordenando em ordem crescente de acidez (ou seja, do menos ácido — maior
— para o mais ácido — menor
): Metanol → Fenol →
-Nitrofenol → ácido
-amino benzóico → ácido acético → ácido benzóico.
Resposta
Metanol < Fenol <
-Nitrofenol < ácido
-amino benzóico < ácido acético < ácido benzóico