Coloque as espécies de cada um dos seguintes grupos abaixo em ordem de basicidade, nucleofilicidade e capacidade de atuar como um grupo abandonador. Explique de forma sucinta as suas respostas.
Passo 1
O enunciado pede para ordenar as espécies
,
e
segundo três critérios: basicidade, nucleofilicidade e habilidade de atuar como grupo abandonador. Vamos usar pKa das bases conjugadas, polarizabilidade e estabilidade dos ânions para justificar cada ranking.
Passo 2
Para comparar basicidade em meio protico (água), olhamos para o pKa dos ácidos conjugados:
tem pKa
tem pKa
tem pKa
Quanto maior o pKa do ácido conjugado, mais forte é a base conjugada. Assim, em ordem decrescente de basicidade:
Quanto maior o pKa do ácido conjugado, mais forte é a base conjugada. Assim, em ordem decrescente de basicidade:
Passo 3
Nucleofilicidade em solvente prótico costuma aumentar com a polarizabilidade, pois os solventes formam camada de solvatação mais fraca em ânions maiores. A polarizabilidade segue
,
logo para as bases neutras:
logo para as bases neutras:
Passo 4
Para capacidade de atuar como grupo abandonador, queremos a base conjugada mais estável (ou seja, a mais fraca). As bases conjugadas são
,
e
. A estabilidade relativa segue
,
pois a carga está mais dispersa em átomo maior. Portanto, a ordem de facilidade de saída é:
pois a carga está mais dispersa em átomo maior. Portanto, a ordem de facilidade de saída é:
Resposta
Basicidade:
Nucleofilicidade:
Grupo abandonador:
Nucleofilicidade:
Grupo abandonador: