Coloque os compostos em ordem decrescente de acidez e justifique a ordem escolhida.
BrOOH

BrOOH

OOH

BrBrOOH

OOHBr

Passo 1

O enunciado pede: colocar os cinco compostos fornecidos em ordem decrescente de acidez e justificar a ordem. Aqui estão as cinco fórmulas (peguei exatamente os SMILES do enunciado) e a posição do bromo em cada uma (contando a partir do carbono da carboxila como C_1):
  • A: \texttt{CCC(Br)C(=O)O} — bromo em C_2 (carbono \alpha em relação ao grupo carboxila).
  • B: \texttt{CC(Br)CC(=O)O} — bromo em C_3 (carbono \beta).
  • C: \texttt{CCCC(=O)O} — ácido butanoico sem bromo.
  • D: \texttt{CCC(Br)(Br)C(=O)O} — dois bromos no C_2 (carbono \alpha geminalmente substituído, ou seja, 2,2-dibromo).
  • E: \texttt{O=C(O)CCCBr} — bromo em C_4 (carbono \gamma, terminal).
O que se pede é comparar a força ácida de cada ácido carboxílico (maior acidez = maior estabilização da base conjugada após perda de H^+).

Passo 2

O conceito central: acidez de um ácido carboxílico depende de quão bem a base conjugada (o ânion carboxilato) é estabilizada. A desprotonação geral é:
\mathrm{RCO_2H \rightleftharpoons RCO_2^- + H^+}.
Explicando devagar:
  • A base conjugada \mathrm{RCO_2^-} tem a carga negativa que está deslocalizada (ressonância) entre as duas chamadas oxigênios da carboxilato — essa ressonância dá uma estabilidade intrínseca aos carboxilatos.
  • Substituintes no esqueleto R influenciam essa estabilidade por efeitos elétricos (indutivo, mesomérico etc.). Para os nossos compostos, o efeito relevante é o efeito indutivo (eletronegatividade do bromo) porque o bromo está ligado por ligações simples, não conjugadas ao grupo –\mathrm{CO_2H}.

Passo 3

Efeito indutivo explicado de forma prática:
  • Átomos elétron-atratores (como \mathrm{Br}) puxam densidade eletrônica através das ligações sigma, diminuindo a densidade negativa próxima ao grupo carboxilato e, portanto, estabilizando o ânion. Isso favorece a desprotonação e aumenta a acidez.
  • Importante: o efeito indutivo decai rapidamente com a distância. Um substituinte em C_2 (α) tem efeito muito maior que em C_3 (β), e em C_4 (γ) o efeito é ainda menor e às vezes quase desprezível.
  • Além disso, efeitos são aproximadamente aditivos: dois substituintes eletronegativos próximos (por exemplo, dois \mathrm{Br} em C_2) estabilizam a base mais do que um só.

Passo 4

Aplicando isso aos compostos — análise um a um (sempre pensando na estabilidade da base conjugada):
  • D: \texttt{CCC(Br)(Br)C(=O)O} — dois \mathrm{Br} no carbono \alpha. Cada \mathrm{Br} exerce efeito indutivo (-I) puxando elétrons para longe do centro negativo do carboxilato. Como estão no carbono imediatamente adjacente ( \alpha), esse efeito é muito eficiente. Dois \mathrm{Br} juntos produzem uma estabilização claramente maior do que um só. Logo, D deve ser o mais ácido.
  • A: \texttt{CCC(Br)C(=O)O} — um \mathrm{Br} no carbono \alpha. Também estabiliza fortemente a base conjugada, mas menos que o dibromo geminal. Portanto, A vem logo após D.
  • B: \texttt{CC(Br)CC(=O)O} — o \mathrm{Br} está no carbono \beta (um carbono a mais de distância do grupo carboxila que o \alpha). Ainda exerce efeito indutivo, mas bastante reduzido em comparação ao \alpha. Assim, B é menos ácido que A, mas mais ácido que o composto com \mathrm{Br} ainda mais distante ou sem \mathrm{Br}.
  • E: \texttt{O=C(O)CCCBr} \mathrm{Br} no carbono \gamma (mais distante). O efeito indutivo aqui é fraco; há pouca estabilização adicional da base conjugada comparado ao ácido não substituído. Logo, E será apenas ligeiramente mais ácido (se for que é) que o ácido sem substituinte, ou praticamente similar.
  • C: \texttt{CCCC(=O)O} — ácido butanoico sem bromo. Tem apenas a estabilização por ressonância do carboxilato e nenhum efeito indutivo adicional. Será o menos ácido do grupo.

Passo 5

Observações finais e possíveis dúvidas que caem na prova:
  • Não confundir efeito indutivo com efeito mesomérico/resonância; \mathrm{Br} ligado por simples cadeia alifática não participa em ressonância com o grupo carboxila.
  • Halogênios são levemente doadores por efeito de ressonância quando diretamente ligados a um sistema π, mas aqui isso não se aplica; o efeito importante é o -I.
  • O número de substituintes próximos conta: dois \mathrm{Br} α > um \mathrm{Br} α.
  • Em uma questão de prova, um argumento padrão e suficiente é: (1) desenhar a base conjugada, (2) comparar proximidade e número de substituintes eletronegativos, (3) concluir pela maior estabilização da base → maior acidez.

Passo 6

Conclusão narrativa (sem cálculos numéricos): levando em conta a intensidade do efeito indutivo e a distância ao grupo carboxila, a ordem decrescente de acidez esperada é:
  • primeiro os compostos com substituintes \mathrm{Br} no carbono \alpha — com dois \mathrm{Br} sendo o mais forte;
  • depois \alpha-monobromo;
  • em seguida \beta-bromo;
  • depois \gamma-bromo;
  • por último o ácido não substituído.

Resposta

CCC(Br)(Br)C(=O)O
CCC(Br)C(=O)O
CC(Br)CC(=O)O
O=C(O)CCCBr
CCCC(=O)O

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