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

Passo 1

O enunciado pede para comparar a acidez de \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH} e \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COOH}. Este é um problema de química orgânica sobre ácidos carboxílicos substituídos por átomos eletronegativos. Para resolver, vamos usar o conceito de estabilidade da base conjugada e o efeito indutivo.

Passo 2

Quando um ácido carboxílico perde um próton, forma-se o ânion carboxilato. A acidez de um ácido depende de quão estável é esse ânion: quanto mais estável, mais fácil é a desprotonação e, portanto, maior a acidez do ácido.

Passo 3

O átomo de cloro ( \mathrm{Cl}) é muito eletronegativo e exerce um efeito indutivo retirador de densidade eletrônica, chamado de efeito -I. Esse efeito indutivo ajuda a dispersar (estabilizar) a carga negativa no ânion carboxilato.

Passo 4

A intensidade do efeito -I decai com a distância entre o substituinte e o grupo \mathrm{COOH}.
Em \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH} o cloro está no carbono \alpha (adjacente ao grupo carboxila), exercendo forte efeito -I.
Em \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COOH} o cloro está no carbono \beta (dois carbonos afastado), de modo que o efeito -I é bem menor.

Passo 5

Na prática, isso reflete-se nos valores de \mathrm{p}K_{a}:
\mathrm{p}K_{a}\bigl(\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH}\bigr)\approx2,86
\mathrm{p}K_{a}\bigl(\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COOH}\bigr)\approx4,05
Como menor \mathrm{p}K_{a} significa maior acidez, concluímos que
\mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH} \;>\; \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COOH}.

Resposta

A maior acidez de \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{COOH} em relação a \mathrm{ClCH}_{2}\mathrm{CH}_{2}\mathrm{COOH} deve-se ao efeito indutivo retirador de elétrons do \mathrm{Cl} ser mais intenso quando ele está mais próximo do grupo \mathrm{COOH}, estabilizando melhor o ânion conjugado.

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