1. Coloque os compostos abaixo em ordem crescente de acidez. Justifique sua resposta baseado nos efeitos eletrônicos existentes e na estabilidade dos intermediários formados. Indique quais tem efeito indutivo doador ou retirador.
    a. \mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH},
    b. \mathrm{FCH}_{2} \mathrm{COOH},
    c. \mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{COOH}
    d. \mathrm{Cl}_{3} \mathrm{C}-\mathrm{COOH}

Passo 1

O enunciado pede para colocar em ordem crescente de acidez os ácidos carboxílicos
\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}, \mathrm{FCH}_2\mathrm{COOH}, \mathrm{ClCH}_2\mathrm{COOH} e \mathrm{Cl}_3\mathrm{C}-\mathrm{COOH}. Vamos usar conceitos de efeito indutivo e de estabilidade da base conjugada ( \mathrm{RCOO}^-) para justificar a ordem.

Passo 2

A acidez de um ácido carboxílico cresce quando sua base conjugada fica mais estabilizada. Grupos com efeito indutivo retirador ( -I) puxam densidade eletrônica, dispersando a carga negativa em \mathrm{RCOO}^- e aumentando a acidez. Grupos com efeito indutivo doador ( +I) empurram elétrons para o ânion, desestabilizando-o e diminuindo a acidez.

Passo 3

Analisando cada substituinte:
  1. \mathrm{CH}_3 em \mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} exerce efeito indutivo doador ( +I), desestabilizando a base conjugada.
  2. \mathrm{ClCH}_2 em \mathrm{ClCH}_2\mathrm{COOH} exerce efeito indutivo retirador moderado ( -I), estabilizando mais a base conjugada que o metila.
  3. \mathrm{FCH}_2 em \mathrm{FCH}_2\mathrm{COOH} exerce efeito indutivo retirador mais forte que o cloro, logo estabiliza ainda mais a base conjugada.
  4. \mathrm{Cl}_3\mathrm{C} em \mathrm{Cl}_3\mathrm{C}-\mathrm{COOH} reúne três átomos de cloro, gerando o efeito indutivo retirador cumulativo mais intenso e, portanto, estabilizando ao máximo a base conjugada.
A intensidade dos efeitos indutivos segue:
\text{CH}_3\\ (+I)\;<\;\text{ClCH}_2\\ (-I\text{ moderado})\;<\;\text{FCH}_2\\ (-I\text{ forte})\;<\;\text{Cl}_3\text{C}\\ (-I\text{ muito forte})
Logo, a acidez cresce nessa mesma ordem de esquerda para a direita.

Resposta

\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} < \mathrm{ClCH}_2\mathrm{COOH} < \mathrm{FCH}_2\mathrm{COOH} < \mathrm{Cl}_3\mathrm{C}-\mathrm{COOH}

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