Qual dos fenóis em cada grupo é mais âcido? Justifique sua resposta.
fenol e p-metilfenol

Passo 1

O enunciado pede: comparar a acidez entre o fenol e o p-metilfenol e justificar qual dos dois é mais ácido.
Informações dadas (explícitas ou implícitas): temos duas moléculas aromáticas com o grupo hidroxila -\mathrm{OH}; uma é o fenol simples e a outra é o fenol com um grupo metil na posição para, ou seja, p-metilfenol (também chamado de p-cresol). Não há outros dados numéricos fornecidos.

Passo 2

O que significa “mais ácido” aqui (estratégia):
Vamos usar a definição de Brønsted–Lowry: um ácido doa um próton. A reação de desprotonação é
\mathrm{ArOH} \rightleftharpoons \mathrm{ArO^-} + \mathrm{H^+}.
A força de um ácido aumenta quando seu íon conjugado ( \mathrm{ArO^-}) é mais estável. Portanto, para comparar acidez entre dois fenóis devemos comparar a estabilidade relativa dos respectivos fenóxidos ( \mathrm{PhO^-} e o anião do p-metilfenol). Vou sempre relacionar isso à estabilização por ressonância e ao efeito eletrônico do substituinte metil.

Passo 3

Porque a ressonância é importante (aula curta):
No fenol, quando o próton é perdido formamos o íon fenoxila \mathrm{PhO^-}. A carga negativa no oxigénio pode ser parcialmente deslocalizada no anel aromático por ressonância: há contribuintes de ressonância em que a carga aparece nos carbonos orto e para em relação ao grupo -\mathrm{O^-}. Isso significa que a carga não fica toda concentrada no oxigénio; ela é “espalhada” pela molécula, o que reduz a energia do ânion e, portanto, estabiliza-o. Quanto maior a estabilização do ânion conjugado, maior a acidez do ácido original.

Passo 4

Efeito do grupo metil (conceitos: indução e hiperconjugação, explicados devagar):
  • O grupo metil é um doador de elétrons por efeito indutivo fraco, chamado de efeito +\mathrm{I}. Isso significa que o metil tende a empurrar um pouco de densidade eletrônica para o anel aromático.
  • Além disso, o metil doa elétrons por hiperconjugação: os ligantes C–H adjacentes podem estabilizar cargas positivas, mas, na prática, esse efeito também aumenta ligeiramente a densidade eletrônica no anel.
    Resultado prático: um substituinte doador de elétrons (como o metil) aumenta a densidade eletrônica do anel e, consequentemente, do oxigénio no ânion fenoxila, tornando o ânion menos capaz de acomodar a carga negativa (ou seja, menos estável) em comparação com o fenoxila sem metil. Uma menor estabilidade do ânion conjugado leva a um ácido mais fraco.

Passo 5

Porque a posição para importa:
O substituinte metil em posição para está em um local onde os contribuintes de ressonância do íon fenoxila também colocam densidade/carga. Logo, o efeito do metil “interfere” diretamente na distribuição de carga do ânion conjugado (aumentando a densidade negativa onde ela já tende a aparecer), o que é desestabilizante para o ânion em relação ao caso sem metil. Em suma: o metil em para tende a reduzir a estabilização por ressonância do ânion relativo ao fenol simples.

Passo 6

Evidência experimental rápida (usa números para confirmar a tendência):
Valores experimentais de \mathrm{p}K_a confirmam a ideia qualitativa: o fenol tem \mathrm{p}K_a\approx 9{,}95 e o p-metilfenol tem \mathrm{p}K_a\approx 10{,}2 (valores aproximados, servem para comparação). Lembre-se que quanto maior o \mathrm{p}K_a, mais fraco é o ácido. Assim, o p-metilfenol é ligeiramente menos ácido que o fenol — a diferença é pequena (da ordem de 0,2–0,3 unidades de \mathrm{p}K_a), porque o metil é um doador fraco.

Passo 7

Resumo da justificativa (pra usar na prova):
  • Regra prática: acidez de fenóis é controlada pela estabilidade do anião fenoxila.
  • Substituintes que retiram elétrons do anel (efeito -\mathrm{I} ou -\mathrm{R}) estabilizam o anião → aumentam acidez.
  • Substituintes que doam elétrons (como o metil, +\mathrm{I} e hiperconjugação) desestabilizam o anião → diminuem acidez.
    Aplicando isso aqui, o metil em posição para doa elétrons e torna o anião menos estável que o fenoxila não substituído, logo o fenol é mais ácido.

Resposta

Fenol é mais ácido que p-metilfenol.

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