Coloque, na ordem de estabilidade decrescente, os radicais primários, secundários, terciários e alílicos. Faça o mesmo para os carbocátions correspondentes. O que os resultados sugerem sobre a importância relativa de hiperconjugação e ressonância na estabilização de radicais e cátions?
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente colocar em ordem de estabilidade decrescente quatro tipos de radicais (primário, secundário, terciário e alílico) e depois fazer o mesmo pros carbocátions correspondentes. O conteúdo aqui é química orgânica: estabilidade de espécies com elétron ímpar (radicais) ou com carga positiva (cátions). Para resolver vamos usar dois conceitos principais: hiperconjugação (efeito de “compartilhar” elétrons de ligações C–H próximas) e ressonância (delocalização de carga ou elétron por mais de um átomo).
Passo 2
Radicais – teoria e aplicação
- O que é um radical? É uma espécie com um elétron desemparelhado, tipo •CH₃. Esses radicais podem se estabilizar por:
a) Hiperconjugação: quando hidrogênios ligados a carbonos vizinhos “empurram” elétrons para o radical (quantos mais C–H vizinhos, mais estável).
b) Ressonância: se o radical puder se espalhar por várias ligações (ex. na posição alílica, próximo a uma dupla), ganha ainda mais estabilidade. - Classificando:
- Primário (1°): •CH₂–R (pouca hiperconjugação, sem ressonância).
- Secundário (2°): •CH–R₂ (mais hiperconjugação).
- Terciário (3°): •C–R₃ (ainda mais hiperconjugação).
- Alílico: •CH₂–CH=CH₂ (ressonância com a dupla).
- Ordem de estabilidade (decrescente):
Alílico > Terciário > Secundário > Primário
Passo 3
Carbocátions – teoria e aplicação
- O que é um carbocátion? É um carbono com apenas seis elétrons na camada de valência, tipo CH₃⁺. A estabilidade vem de:
a) Hiperconjugação (quantos mais grupos C–H vizinhos melhor).
b) Ressonância (se o cátion puder se delocalizar, ex. alílico, super estabiliza). - Classificando da mesma forma:
- Primário: R–CH₂⁺ (nem ressonância, pouca hiperconjugação).
- Secundário: R₂–CH⁺ (mais hiperconjugação).
- Terciário: R₃–C⁺ (ainda mais hiperconjugação).
- Alílico: CH₂–CH⁺–CH₂ ↔ CH₂⁺–CH=CH₂ (ressonância forte).
- Ordem de estabilidade (decrescente):
Alílico > Terciário > Secundário > Primário
Passo 4
O que isso sugere sobre hiperconjugação vs ressonância?
- Ambos os casos (radicais e cátions) mostram:
- Alílico (ressonância) é mais estável que terciário (só hiperconjugação).
- Logo, ressonância tende a dar maior estabilidade que hiperconjugação.
- Mas hiperconjugação ainda é importante: faz o terciário ficar acima de secundário e primário.
Resposta
Radicais (decrescente): Alílico > Terciário > Secundário > Primário
Carbocátions (decrescente): Alílico > Terciário > Secundário > Primário
Conclusão: A ressonância (efeito alílico) estabiliza mais que a hiperconjugação, embora esta última seja crucial para diferenciar terciário, secundário e primário.
Carbocátions (decrescente): Alílico > Terciário > Secundário > Primário
Conclusão: A ressonância (efeito alílico) estabiliza mais que a hiperconjugação, embora esta última seja crucial para diferenciar terciário, secundário e primário.