Distribua os seguintes compostos em ordem decrescente de acidez:
Passo 1
O enunciado pede que eu distribua em ordem decrescente de acidez os três compostos dados. As espécies fornecidas são:
,
e
.
Ou seja: preciso ordenar do composto mais ácido para o menos ácido.
Ou seja: preciso ordenar do composto mais ácido para o menos ácido.
Passo 2
O que significa “mais ácido”? Em química orgânica, dizemos que uma molécula é mais ácida se ela doa um próton (
) com mais facilidade. Uma maneira prática de comparar ácidos é pelo valor de
: quanto menor
, mais forte é o ácido. Aqui vou usar a estabilidade da base conjugada (a espécie que sobra após perder
) para avaliar a acidez: base conjugada mais estável → ácido mais forte.
Passo 3
Vou mostrar a base conjugada de cada composto (o que sobra quando tiramos um próton do átomo de carbono mais diretamente envolvido):
-
Para
(propeno terminal, propyne), ao perder o próton terminal obtemos o ânion acetilida:
. -
Para
(propeno, propene), ao perder um próton vinyílico obtemos o ânion vinylico:
. -
Para
(propano, propane), ao perder um próton alquílico obtemos o ânion alquil:
.
A estabilidade relativa desses ânions vai determinar a acidez relativa das moléculas originais.
Passo 4
Agora a ideia-chave: estabilidade do ânion depende bastante da hibridização do átomo de carbono que carrega a carga negativa. Quanto maior a fração de caráter
(s-character) no orbital híbrido que segura o par de elétrons, mais próximos ao núcleo esses elétrons ficam, e mais estabilizada é a carga negativa. Frações de caráter
típicas:
- Para hibridação
: de caráter . - Para hibridação
: de caráter . - Para hibridação
: de caráter .
Logo, um carbanion com carbono
é mais estabilizado que um
, que por sua vez é mais estabilizado que um
.
Passo 5
Identificação da hibridização do carbono que perde o hidrogênio em cada caso:
-
Em
: o hidrogênio ácido está ligado ao carbono terminal do triplo, que é . Portanto a base conjugada tem um carbono carregando a carga com hibridização (mais caráter → mais estável). -
Em
: o hidrogênio ácido considerado é vinyílico (ligado a um carbono duplamente ligado), que é . A base conjugada tem o carbono com a carga (menos estável que , mais estável que ). -
Em
: os hidrogênios são ligados a carbonos . A base conjugada seria um carbanion , o menos estabilizado.
Passo 6
Comparando as estabilidades:
(acetilida) >
(vinylica) >
(alquila). Assim, a acidez segue a mesma ordem inversa da estabilidade da base conjugada: o composto com carbono
perde próton mais facilmente.
Para fixar, valores típicos de
(ordem de grandeza) são:
,
,
.
Isso confirma quantitativamente que é o mais ácido, seguido de
, e por fim
o menos ácido.
Isso confirma quantitativamente que
Passo 7
Dica prática para a prova (meio amigo falando contigo): quando te pedirem comparar acidez de hidrocarbonetos, sempre identifique o átomo de carbono que perde o hidrogênio e determine sua hibridização (
,
,
). Mais caráter
→ mais ácido. Se houver ressonância ou efeitos indutivos, aí você também considera — aqui não há ressonância relevante nem substituintes eletronegativos.