Escreva o mecanismo da reação abaixo em que se forma o ácido butanóico:
a)butanal +NaOH

Passo 1

Beleza, vamos resolver o exercício juntos! A questão pede para a gente escrever o mecanismo da reação onde o butanal reage com NaOH formando o ácido butanóico. Isso envolve conceitos de reações de oxidação e de hidrocarbonetos aldeídicos. Para resolver, vamos precisar entender como o grupo hidroxila (OH⁻) do NaOH interage com o butanal e como ocorre a transformação até chegar no ácido butanóico.

Passo 2

Primeiro, vamos ver o que é o butanal. Ele é um aldeído com a fórmula estrutural:
CH3CH2CH2CHO
O grupo -CHO é o grupo carbonila característico dos aldeídos.

Passo 3

O NaOH em solução aquosa se dissocia em íons sódio (Na⁺) e hidroxila (OH⁻). A parte importante para a reação é o íon hidroxila (OH⁻), que é uma base forte e atua como um nucleófilo (molécula que gosta de doar elétrons para formar ligações).

Passo 4

O primeiro passo do mecanismo é o ataque nucleofílico do íon hidroxila no átomo de carbono carbonila do butanal. Isso significa que o OH⁻ vai se ligar ao carbono do grupo -CHO, formando um intermediário conhecido como tetraédrico.
CH3CH2CH2CHO + OH^- CH3CH2CH2C(OH)2O^-

Passo 5

Após o ataque do OH⁻, temos um intermediário onde o carbono agora está ligado a dois grupos hidroxila (-OH). Esse intermediário é chamado de hélice diol ou gem-óleo.

Passo 6

Em seguida, ocorre a desprotonação de uma das moléculas de água (H₂O) que está ligada ao carbono. Isso forma o íon carboxilato.
CH3CH2CH2C(OH)2O^- CH3CH2CH2COO^- + H2O

Passo 7

Finalmente, o íon carboxilato pode ganhar um próton (H⁺) da água presente na solução para formar o ácido butanóico.
CH3CH2CH2COO^- + H2O CH3CH2CH2COOH + OH^-

Resposta

O mecanismo da reação entre butanal e NaOH envolve o ataque do íon hidroxila no carbono carbonila do butanal, formando um intermediário tetraédrico que se converte em ácido butanóico através de desprotonação. A equação final é:
CH3CH2CH2CHO + NaOH CH3CH2CH2COOH + Na^+

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