Escreva a reação do iodeto de metila com os seguintes nucleófilos, dando os nomes dos produtos.
\mathrm{OH}^{-}(íon hidróxido).

Passo 1

O enunciado pede: escrever a reação do iodeto de metila com o nucleófilo \mathrm{OH^-} (íon hidróxido) e dar os nomes dos produtos.
Informações fornecidas:
  • Reagente orgânico: iodeto de metila, fórmula \mathrm{CH_3I}.
  • Nucleófilo: íon hidróxido, \mathrm{OH^-}.
  • Pergunta a responder: qual é a reação (equação) e quais os nomes dos produtos formados.

Passo 2

Entendendo as moléculas envolvidas (passo-a-passo, sem pular etapas).
  • A molécula \mathrm{CH_3I} é um haleto de alquila simples: um carbono ligado a três hidrogênios e a um iodo. Escrevendo: \mathrm{H_3C{-}I} (usamos \mathrm{CH_3I}).
  • O iodo é um bom grupo saída (leaving group) porque a ligação \mathrm{C{-}I} é relativamente fraca e o iodo estabiliza bem a carga negativa quando sai como \mathrm{I^-}.
  • O íon \mathrm{OH^-} tem um par de elétrons não ligantes no oxigênio e carrega carga negativa: é um nucleófilo: procura um centro eletrofílico (com deficiência de elétrons) para doar elétrons.

Passo 3

Qual é o mecanismo mais provável aqui? (explicando como você deve raciocinar na prova)
  • Para um haleto de metila (carbono primário extremo, sem impedimento estérico), a substituição nucleofílica mais fácil é por mecanismo \mathrm{S_N2}.
  • O que é \mathrm{S_N2}? É uma reação concertada (uma etapa): o nucleófilo ataca o carbono eletrofílico ao mesmo tempo em que o grupo saída (aqui \mathrm{I^-}) se afasta. “Bimolecular” significa que a velocidade depende tanto da concentração do substrato ( \mathrm{CH_3I}) quanto do nucleófilo ( \mathrm{OH^-}).
  • No ataque \mathrm{S_N2} o par de elétrons do oxigênio de \mathrm{OH^-} é usado para formar a nova ligação \mathrm{C{-}O}; simultaneamente a ligação \mathrm{C{-}I} se rompe heteroliticamente, ficando com os dois elétrons e gerando \mathrm{I^-}.

Passo 4

Descrevendo a movimentação eletrônica (em palavras, para você desenhar as setas na prova):
  • O oxigênio do \mathrm{OH^-} possui um par solitário com carga parcial negativa; esse par ataca o carbono ligado ao iodo.
  • Ao formar a ligação \mathrm{C{-}O}, a ligação \mathrm{C{-}I} se rompe e o iodo sai como \mathrm{I^-}.
  • Depois desse passo concertado, o produto neutro formado é o álcool \mathrm{CH_3OH} (metanol). A carga negativa inicial do \mathrm{OH^-} “passou” para o iodo que saiu como \mathrm{I^-}, de modo que a conservação de cargas está ok.

Passo 5

Escrevendo a equação química balanceada (modo claro, pronta para colocar na prova):
\mathrm{CH_3I} + \mathrm{OH^-} \longrightarrow \mathrm{CH_3OH} + \mathrm{I^-}
Explicação rápida das espécies: \mathrm{CH_3OH} é o metanol (produto neutro, álcool) e \mathrm{I^-} é o íon iodeto (grupo saída).

Passo 6

Nomes IUPAC e triviais para você anotar na prova:
  • \mathrm{CH_3I}: iodeto de metila (nome IUPAC: iodometano).
  • \mathrm{OH^-}: íon hidróxido (ou hidróxido).
  • Produto orgânico \mathrm{CH_3OH}: metanol (nome IUPAC também metanol).
  • Íon formado \mathrm{I^-}: íon iodeto (ou simplesmente iodeto).

Passo 7

Observações úteis para a prova (curtas e práticas):
  • Reação típica de \mathrm{S_N2} porque o substrato é metila (nenhuma estabilidade para carbocátion -> \mathrm{S_N1} é improvável).
  • Iodo é bom leaving group -> facilita \mathrm{S_N2}.
  • Se a reação ocorrer em meio aquoso, o produto observado será \mathrm{CH_3OH}. Se você quisesse a base conjugada \mathrm{CH_3O^-} (metóxido), precisaria de condições anidro e um agente protonador/retirador diferente; mas o comum e esperado é metanol + iodeto.

Resposta

\mathrm{CH_3I} + \mathrm{OH^-} \longrightarrow \mathrm{CH_3OH} + \mathrm{I^-}
Produto: metanol ( \mathrm{CH_3OH}); íon formado: iodeto ( \mathrm{I^-}).

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