- Qual dos elementos é o mais eletronegativo O ou S ? Qual é o ácido mais forte:
ou
;
ou
?
Passo 1
O enunciado faz três perguntas claras:
- Qual dos elementos é mais eletronegativo:
ou ? - Qual é o ácido mais forte entre
e ? - Qual é o ácido mais forte entre
e ?
Informações relevantes fornecidas (implícitas pelo enunciado):
- Estamos comparando pares de espécies que diferem pelo elemento central oxigênio (
) versus enxofre ( ). - Em cada par, a comparação é feita em termos de força ácida (capacidade de doar
). - Não foram dadas condições explícitas, então entende-se a comparação em solução aquosa padrão (comportamento ácido em água).
Passo 2
O que é eletronegatividade e como a comparamos entre
e
?
- Eletronegatividade é uma medida (relativa) de quanto um átomo atrai elétrons numa ligação química. É um conceito qualitativo/quantitativo (ex.: escala de Pauling).
- Tendência periódica importante: a eletronegatividade aumenta ao longo de um período (da esquerda para a direita) e diminui ao descer um grupo (de cima para baixo).
-
e estão no mesmo grupo (grupo 16), com na segunda linha (periodo 2) e na terceira (periodo 3). Pela tendência periódica, o átomo mais acima no grupo é mais eletronegativo.
Conclusão (a partir da definição e da tendência periódica):é mais eletronegativo do que .
Passo 3
Breve aula sobre força ácida (pra usar na prova)
- Definição prática (Brønsted): um ácido é uma espécie que doa
segundo a reação genérica
- Dois fatores principais controlam a força de um ácido
: - Estabilidade da base conjugada
. Quanto mais estável , mais favorável é a dissociação e mais forte o ácido. - Força da ligação
. Quanto mais fraca a ligação , mais fácil é quebrá-la para liberar .
- Estabilidade da base conjugada
- Em solução aquosa usamos
como medida: ácido mais forte ⇒ menor. - Dois efeitos que ajudam a estabilizar
: - Efeito indutivo / eletronegatividade: átomos mais eletronegativos ligando a carga negativa agridem-na e, em muitos casos, estabilizam a base conjugada (mas isso compete com outros efeitos).
- Polarizabilidade / tamanho: átomos maiores espalham (delocalizam) melhor a carga negativa sobre um volume maior, o que também estabiliza
. Esse efeito cresce ao descer um grupo (mais importante para comparação O vs S).
Passo 4
Aplicando os conceitos a
vs
- Reações de ionização:
- Dois pontos a considerar:
- Eletronegatividade:
é mais eletronegativo que , então isto tende a tornar relativamente estabilizado por eletroatração. Porém… - Tamanho e polarizabilidade:
é muito maior que ; a carga negativa em fica mais espalhada e mais estabilizada pela polarizabilidade do enxofre. Além disso, a ligação é mais forte (melhor sobreposição orbital, átomo menor) do que a ligação . Uma ligação mais fraca facilita a perda de .
- Eletronegatividade:
- Em resumo: embora
seja mais eletronegativo, o efeito dominante para hidrácidos do mesmo grupo (H—elemento) é o aumento da acidez ao descer o grupo, por causa da maior estabilidade da base conjugada (tamanho/polarizabilidade) e da menor força de ligação . - Exemplos numéricos (apenas para fixar): em água
Como é muito menor, é o ácido mais forte em água. - Conclusão:
é mais ácido que .
Passo 5
Aplicando os conceitos a
vs
- Reações de ionização:
- Aqui também comparamos bases conjugadas que diferem por
vs . O grupo metila é o mesmo nos dois, então o efeito diferencial vem basicamente do heteroátomo ( ou ). - Razões análogas ao caso anterior:
-
é maior e mais polarizável que ; a carga negativa em é melhor estabilizada que em . - A ligação
não muda a comparação relevante; o que importa é a facilidade de remover o próton ligado ao heteroátomo (na prática a acidez do hidrogênio ligado ao heteroátomo — o hidrogênio do grupo vs ).
-
- Consequência prática: tiois (RSH) são mais ácidos que álcoois (ROH) de mesma estrutura porque
é mais estabilizado que . - Exemplo numérico (para fixar):
Logo é mais ácido que . - Conclusão:
(metanotiol) é mais ácido que (metanol).
Passo 6
Resumo pedagógico e dicas para a prova (como aplicar rápido)
- Sempre pergunte: o que estabiliza a base conjugada? tamanho/polarizabilidade e eletronegatividade são os dois maiores fatores. Para ácidos em um mesmo grupo, normalmente o fator tamanho/polarizabilidade (descendo o grupo) domina.
- Regra prática curta:
- Em um mesmo período: maior eletronegatividade costuma favorecer acidez.
- Em um mesmo grupo (mesmo elemento família): acidez aumenta ao descer (maior átomo → base conjugada mais estável).
- Para pares O vs S em moléculas análogas, espere que a espécie contendo
seja a mais ácida, por causa da maior polarizabilidade e menor força de ligação .
Resposta
O ácido mais forte entre
O ácido mais forte entre