Quais das espécies a seguir não é o intermediário reativo das reações SEAr?
\square Sulfônio
\square Peróxido
\square Acílio
\square Carboxílico
\square Hidrônio
\square Oxônio
\square Nitrônio

Passo 1

O enunciado pergunta: “Quais das espécies a seguir não é o intermediário reativo das reações SEAr?”
As espécies listadas no enunciado são:
\mathrm{Sulfônio}ô\n \mathrm{Peróxido}ó\n \mathrm{Acílio}í\n \mathrm{Carboxílico}í\n \mathrm{Hidrônio}ô\n \mathrm{Oxônio}ô\n \mathrm{Nitrônio}ô
O objetivo é indicar quais dessas espécies NÃO correspondem a intermediários reativos que atacam anéis aromáticos nas reações do tipo SEAr (substituição eletrofílica aromática).

Passo 2

Entendendo o que é o intermediário reativo no SEAr (aulas rápidas):
Na SEAr, o passo chave é a adição de um eletrófilo \mathrm{E^+} ao anel aromático, formando um complexo sigma (também chamado de intermediário de Wheland ou íon arenio). Esse intermediário tem carbono tetravalente no ponto de ataque e carga positiva distribuída por ressonância no anel. Em símbolos genéricos:
\mathrm{Ar\!\!-\!\!H + E^+ \longrightarrow [Ar(H)(E)]^+}
Portanto, quando falamos de “intermediário reativo das reações SEAr” normalmente queremos saber quais espécies \mathrm{E^+} (ou espécies que geram diretamente \mathrm{E^+} e atacam o anel) são realmente os eletrófilos que efetuam essa adição.

Passo 3

Quais espécies da lista são clássicos eletrófilos de SEAr (exemplos e por que):
  1. \mathrm{Nitrônio}ô — é o \mathrm{NO_2^+}, eletrófilo clássico da nitração. Forma-se por mistura de \mathrm{HNO_3} e \mathrm{H_2SO_4} e ataca o anel:
\mathrm{HNO_3 + 2\,H_2SO_4 \rightarrow NO_2^+ + HSO_4^- + H_3O^+}
Logo, \mathrm{NO_2^+} é claramente um intermediário (eletrófilo) em SEAr.
  1. \mathrm{Acílio}í — é o íon acílio \mathrm{RCO^+} (ou estrutura ressonante \mathrm{R-C\equiv O^+}), eletrófilo na acilação de Friedel–Crafts. Esse \mathrm{RCO^+} ataca o anel gerando o complexo sigma antes de rearomatizar:
\mathrm{RCOCl + AlCl_3 \rightarrow RCO^+ + AlCl_4^-}
Portanto \mathrm{Acílio}í é eletrofilo típico em SEAr.
  1. \mathrm{Sulfônio}ô — na sulfonação aromática o eletrófilo pode ser \mathrm{SO_3} ou formas protonadas/ativadas de \mathrm{SO_3} (às vezes indicadas informalmente como espécies do tipo “sulfônio” ou íons sulfurados ativados). A adição de \mathrm{SO_3} ou de sua forma protonada ao anel produz o complexo sigma correspondente. Assim, espécies sulfonadas ativadas funcionam como eletrófilos em SEAr (sulfonação).

Passo 4

Agora analiso as outras espécies da lista e explico por que NÃO são (ou não costumam ser) o intermediário reativo que ataca o anel em SEAr:
  1. \mathrm{Peróxido}ó — peróxidos (por exemplo \mathrm{ROOR} ou \mathrm{H_2O_2}) são espécies oxidantes ou radicalares; não são eletrófilos típicos que formam diretamente o complexo sigma em SEAr. Reações envolvendo peróxidos geralmente seguem vias radicalares ou oxidação, não a via clássica de substituição eletrofílica aromática. Portanto, \mathrm{Peróxido}ó NÃO é intermediário reativo de SEAr.
  2. \mathrm{Carboxílico}í — a formulação “carboxílico” sugere o grupo carboxílico (por exemplo \mathrm{RCOOH}) ou um “carboxílio” instável. Em SEAr clássico (ex.: acilação de Friedel–Crafts) o eletrófilo é o íon acílio \mathrm{RCO^+} (já listado como \mathrm{Acílio}í), não a espécie neutra carboxílica. A forma neutra \mathrm{RCOOH} não é o eletrófilo que ataca o anel; tampouco existe um íon estável chamado simplesmente “carboxílico” que age como eletrófilo em SEAr. Logo, \mathrm{Carboxílico}í (no sentido de ácido carboxílico neutro) NÃO é o intermediário reativo em SEAr.
  3. \mathrm{Hidrônio}ô \mathrm{H_3O^+} é o íon hidrônio (íon de oxônio da água). Em sistemas ácidos ele existe e pode protonar reagentes, mas não é, em geral, o eletrófilo que adiciona ao anel aromático para formar o complexo sigma. A protonação direta do anel aromático para formar um benzenium (arênio) exigiria condições superácidas; o passo típico em SEAr é o ataque de um eletrófilo específico ( \mathrm{NO_2^+}, \mathrm{R^+}, \mathrm{RCO^+}, \mathrm{SO_3}, etc.). Assim, \mathrm{Hidrônio}ô não é considerado o intermediário eletrofílico característico de SEAr nas condições usuais. Portanto, \mathrm{Hidrônio}ô NÃO é o intermediário reativo típico.
  4. \mathrm{Oxônio}ô — “oxônio” refere-se a íons oxônio/protonados do tipo \mathrm{R-OH_2^+} ou \mathrm{R_2OH^+}. Em reações de alquilação com álcoois protonados, a protonação do álcool forma um oxônio que pode sair como água e gerar um carbocátion \mathrm{R^+}. O que ataca o anel aromático é normalmente o carbocátion \mathrm{R^+}, não o oxônio em si. Ou seja, o oxônio é uma etapa preparatória (espécie que gera o verdadeiro eletrófilo, o carbocátion), mas não é tipicamente o intermediário que forma diretamente o complexo sigma com o anel. Portanto, \mathrm{Oxônio}ô também NÃO é, em sentido estrito, o intermediário reativo de SEAr (o agente que efetivamente adiciona ao anel é o carbocátion liberado).

Passo 5

Resumo pedagógico (como identificar na prova):
  • Pergunte sempre: qual é o eletrófilo que efetivamente adiciona ao anel para formar o complexo sigma? Se a espécie é o próprio eletrófilo (por exemplo \mathrm{NO_2^+}, \mathrm{RCO^+}, \mathrm{SO_3}/formas ativadas), então marque como intermediário de SEAr.
  • Se a espécie é um agente oxidante, um reagente neutro que não adiciona ao anel, ou uma espécie que apenas gera outro eletrófilo (por exemplo oxônio que gera carbocátion), então NÃO marque como intermediário reativo de SEAr.
Aplicando isso à lista: marque como intermediários os que são eletrófilos reais de SEAr ( \mathrm{Nitrônio}ô, \mathrm{Acílio}í, \mathrm{Sulfônio}ô — entendido aqui como espécie sulfonada ativada). Não marcar como intermediários: \mathrm{Peróxido}ó, \mathrm{Carboxílico}í, \mathrm{Hidrônio}ô, \mathrm{Oxônio}ô.

Resposta

Peróxido
Carboxílico
Hidrônio
Oxônio

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