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

Passo 1

O enunciado pede: reagir o iodeto de metila com o nucleófilo \mathrm{Cl^-} (íon cloreto) e dar os nomes dos produtos.
Informações fornecidas:
  • Reagentes: \mathrm{CH_3I} (iodeto de metila) e \mathrm{Cl^-} (íon cloreto).
  • Não há condições adicionais fornecidas (solvente, temperatura etc.).
    Nada mais foi pedido além de escrever a reação e nomear os produtos.

Passo 2

O que vai acontecer (conceitos básicos que você precisa aprender antes de resolver):
  • Nucleófilo: é a espécie rica em elétrons que “ataca” um átomo com deficiência eletrônica. Aqui o nucleófilo é \mathrm{Cl^-} (tem um par de elétrons livre e carga negativa).
  • Eletrofílico: é o centro atacado por ser pobre em elétrons. Aqui o carbono do \mathrm{CH_3I} é eletrofílico porque a ligação C–I é polar (o iodo é menos eletronegativo) e facilita a saída do iodeto.
  • Grupo de saída (leaving group): é a parte que se desprende com os elétrons da ligação. \mathrm{I^-} é um bom grupo de saída porque é grande e estabiliza bem a carga negativa.
  • Tipo de mecanismo esperado: para um haleto de alquila metílico ( \mathrm{CH_3I}) o mecanismo preferencial é o de substituição nucleofílica bimolecular, chamado de \mathrm{S_N2}. Em \mathrm{S_N2} a reação é concertada (ataque do nucleófilo e saída do grupo de saída acontecem ao mesmo tempo) e ocorre pelo lado oposto ao grupo que sai (backside attack). No caso do metila não há problema de estereoquímica (não é quiral), então não precisamos nos preocupar com inversão de configuração.

Passo 3

Descrevendo a reação passo a passo em termos de movimentos de elétrons (a parte que você precisa conseguir desenhar no rascunho da prova):
  • O \mathrm{Cl^-} usa um de seus pares de elétrons livres para atacar o átomo de carbono do \mathrm{CH_3I} pelo lado oposto ao iodo.
  • Simultaneamente, a ligação \mathrm{C–I} se rompe e os elétrons dessa ligação ficam no iodo, formando \mathrm{I^-}.
    Isto é exatamente o mecanismo concertado \mathrm{S_N2}.

Passo 4

Escrevendo a equação química, com as fórmulas bem claras (isso que você deve colocar na prova):
\mathrm{CH_3I} + \mathrm{Cl^-} \longrightarrow \mathrm{CH_3Cl} + \mathrm{I^-}
Aqui cada símbolo está claro: reagente \mathrm{CH_3I} e nucleófilo \mathrm{Cl^-} irão trocar o haleto ligado ao carbono, gerando \mathrm{CH_3Cl} e liberando \mathrm{I^-}.

Passo 5

Nomes dos compostos envolvidos (use estes nomes na prova):
  • \mathrm{CH_3I}: iodeto de metila (reagente inicial).
  • \mathrm{Cl^-}: íon cloreto (nucleófilo).
  • \mathrm{CH_3Cl}: cloreto de metila (produto principal de substituição).
  • \mathrm{I^-}: íon iodeto (produto formado ao sair o grupo de saída).

Passo 6

Uma observação prática e dica de prova (importante para interpretar se a reação ocorre favorecidamente):
  • Termodinâmica / tendência: embora mecanisticamente a via \mathrm{S_N2} descreva a transformação acima, na prática a troca \mathrm{CH_3I}+\mathrm{Cl^-}\rightleftarrows \mathrm{CH_3Cl}+\mathrm{I^-} pode não ser fortemente favorecida para a direita, porque \mathrm{I^-} é geralmente um grupo de saída melhor e mais polarizável que \mathrm{Cl^-}. Em síntese orgânica costuma-se usar a reação de Finkelstein no sentido de converter cloretos em iodetos usando \mathrm{NaI} em acetona (onde \mathrm{NaCl} precipita), ou usar condições que removam \mathrm{I^-} (por exemplo, precipitar com \mathrm{Ag^+}).
  • Para a sua prova: se pedirem só o produto da reação com \mathrm{Cl^-}, escreva o mecanismo \mathrm{S_N2}, a equação e nomeie os produtos como acima. Se pedirem se é favorável, diga que é reversível e que, sem artifícios (precipitação, diferença de solvente), a simples troca pode não ser muito favorecida.

Resposta

\mathrm{CH_3I} + \mathrm{Cl^-} \longrightarrow \mathrm{CH_3Cl} + \mathrm{I^-}
Produtos: cloreto de metila ( \mathrm{CH_3Cl}) e íon iodeto ( \mathrm{I^-})

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