Explique as ordens de acidez dos compostos abaixo:
\mathrm{ClCH}_{2} \mathrm{COOH}>\mathrm{CH}_{3} \mathrm{COOH}

Passo 1

O enunciado compara a força ácida de dois ácidos carboxílicos, a saber \mathrm{ClCH_{2}COOH} (ácido cloroacético) e \mathrm{CH_{3}COOH} (ácido acético). O conteúdo principal é compreender como a estabilidade do ânion carboxilato influencia a acidez, recorrendo aos efeitos de ressonância e indutivo.

Passo 2

A dissociação genérica de um ácido carboxílico \mathrm{RCOOH} é
\mathrm{RCOOH} \;\rightleftharpoons\; \mathrm{RCOO^{-}} \;+\;\mathrm{H^{+}}.
Para ambos os ácidos, o ânion conjugado \mathrm{RCOO^{-}} apresenta duas estruturas de ressonância equivalentes que distribuem a carga negativa sobre os dois átomos de oxigênio.

Passo 3

Como as formas de ressonância em cada ânion carboxilato são idênticas, a contribuição ressonante à estabilidade é igual para \mathrm{ClCH_{2}COO^{-}} e \mathrm{CH_{3}COO^{-}}. Assim, a diferença de acidez não vem da ressonância, mas sim de efeitos eletrônicos induzidos pelo grupo R.

Passo 4

O grupo \mathrm{ClCH_{2}-} contém um átomo de cloro, que exerce um forte efeito indutivo retirador de elétrons (efeito -I). Esse efeito puxa densidade eletrônica para longe do centro carboxilato, diminuindo a densidade negativa e estabilizando melhor o ânion \mathrm{ClCH_{2}COO^{-}}. Em contraste, o grupo \mathrm{CH_{3}-} é doador de elétrons por efeito indutivo ( +I), o que aumenta a densidade negativa e desestabiliza ligeiramente \mathrm{CH_{3}COO^{-}}.

Passo 5

Valores de pK_a típicos:
pK_a(\mathrm{ClCH_{2}COOH})\approx2{,}86,\qquad pK_a(\mathrm{CH_{3}COOH})\approx4{,}76.
Menor pK_a indica ácido mais forte, confirmando que o efeito indutivo retirador do cloro torna o ácido cloroacético mais ácido que o acético.

Resposta

A ordem de acidez é
\mathrm{ClCH_{2}COOH}>\mathrm{CH_{3}COOH},
porque o efeito indutivo -I do cloro estabiliza melhor o ânion carboxilato.

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