Explique as ordens de acidez dos compostos abaixo:
\mathrm{Me}_{3} \mathrm{CCH}_{2} \mathrm{COOH}>\mathrm{Me}_{3} \mathrm{SiCH}_{2} \mathrm{COOH}

Passo 1

O enunciado compara a força ácida de duas ácidos carboxílicos juntos a grupos volumosos:
\mathrm{Me}_3\mathrm{CCH}_2\mathrm{COOH} e \mathrm{Me}_3\mathrm{SiCH}_2\mathrm{COOH}.
Conteúdo: influência de substituintes na acidez via efeito indutivo. Para decidir qual é mais ácido, vamos analisar a estabilidade de suas bases conjugadas após a perda de \mathrm{H}^+.

Passo 2

Ao perder \mathrm{H}^+, cada ácido gera um ânion carboxilato
\mathrm{RCH}_2\mathrm{COO}^-,
cuja estabilidade depende de quão bem o substituinte \mathrm{R} retira ou doa elétrons por efeito indutivo. Quanto mais estável (menos densidade negativa localizada) esse ânion, mais forte o ácido original.

Passo 3

Compare agora os dois grupos \mathrm{R}:
  • Para \mathrm{Me}_3\mathrm{CCH}_2\mathrm{COO}^-, o átomo ligado ao carbono do grupo \mathrm{CH}_2 é um carbono terciário.
  • Para \mathrm{Me}_3\mathrm{SiCH}_2\mathrm{COO}^-, esse átomo é silício.
A eletronegatividade do carbono é maior que a do silício
\chi_{\mathrm{C}}\approx2{,}55,\quad \chi_{\mathrm{Si}}\approx1{,}90.
Assim, na ligação C–C a riqueza de elétrons é ligeiramente deslocada em direção ao carbono do grupo \mathrm{Me}_3\mathrm{C}, conferindo-lhe um pequeno efeito indutivo retirador de elétrons (–I), que ajuda a estabilizar a carga negativa no carboxilato.
Em contraste, na ligação Si–C há polarização em favor do carbono (porque Si é menos eletronegativo), resultando num efeito indutivo doador ( +I) que aumenta a densidade eletrônica no ânion e, portanto, desestabiliza o carboxilato.

Passo 4

Como a base conjugada de \mathrm{Me}_3\mathrm{CCH}_2\mathrm{COOH} é mais estabilizada pelo –I do que a de \mathrm{Me}_3\mathrm{SiCH}_2\mathrm{COOH}, o primeiro ácido é mais forte.

Resposta

\mathrm{Me}_3\mathrm{CCH}_2\mathrm{COOH} > \mathrm{Me}_3\mathrm{SiCH}_2\mathrm{COOH} em acidez.

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