Indique, nos pares abaixo, qual o melhor nucleófilo. Justifique sua resposta.
EtOH ou \mathrm{EtO}^{-}

Passo 1

O enunciado pede que eu indique, entre \mathrm{EtOH} e \mathrm{EtO}^{-}, qual é o melhor nucleófilo e que eu justifique a resposta. Informações dadas (explicitamente ou implícitas):
  • Os dois reagentes envolvem oxigênio com par de elétrons disponível: \mathrm{EtOH} (álcool etílico, neutro) e \mathrm{EtO}^{-} (etóxido, ânion).
  • Não foi especificado solvente nem substrato; portanto vou discutir os fatores gerais que determinam nucleofilicidade e depois aplicar ao par dado.

Passo 2

O que é nucleófilo (aula rápida): um nucleófilo é uma espécie que doa um par de elétrons para formar uma ligação com um centro eletrofílico (por exemplo, um carbono em uma reação SN2). Características que tendem a aumentar a força nucleofílica:
  • maior densidade eletrônica no átomo doador (mais carga negativa ajuda);
  • menor eletronegatividade do átomo doador (mantém elétrons mais disponíveis);
  • menor solvatação que impeça a aproximação ao eletrofílico;
  • menor impedimento estérico perto do elétron doador.
    Vou aplicar cada uma dessas ideias a \mathrm{EtOH} e \mathrm{EtO}^{-}.

Passo 3

Efeito da carga (o mais importante aqui): comparar carga e disponibilidade eletrônica.
  • \mathrm{EtOH} é neutro; o oxigênio tem um par não ligante, mas a molécula tem apenas distribuição parcial de carga negativa no O.
  • \mathrm{EtO}^{-} é um ânion (carga formal -1) após desprotonação de \mathrm{EtOH}. A presença da carga aumenta a densidade eletrônica no oxigênio e torna o par de elétrons mais reativo para atacar um eletrofílico.
    Conclusão desta parte: tudo igual por outros fatores, uma espécie carregada negativamente tende a ser um nucleófilo muito melhor que sua forma neutra correspondente.

Passo 4

Relação com basicidade (como argumento quantificável): nucleofilicidade frequentemente acompanha basicidade quando os nucleófilos pertencem ao mesmo elemento (aqui ambos são espécies oxigênio). A basicidade de \mathrm{EtO}^{-} é alta; referência de pKa:
  • pKa do \mathrm{EtOH} aproximadamente \,16.
    Isto significa que \mathrm{EtO}^{-} é a base conjugada forte de um ácido fraco relativo, ou seja, \mathrm{EtO}^{-} é um forte doador de par de elétrons (forte base) — e fortes bases, em geral, são bons nucleófilos quando a comparação é entre espécies do mesmo átomo. Logo, por basicidade, \mathrm{EtO}^{-} >> \mathrm{EtOH} como nucleófilo.

Passo 5

Efeito do solvente (nuance importante): em solventes próticos (ex.: água, álcool), ânions são solvatados por ligações de hidrogênio, o que geralmente diminui sua nucleofilicidade relativa comparada ao caso em solvente aprótico. Mesmo assim:
  • A solvatação reduz a vantagem do ânion, mas não a inverte no caso de \mathrm{EtO}^{-} versus \mathrm{EtOH}. Mesmo solvatado, \mathrm{EtO}^{-} continua muito mais nucleofílico porque a diferença de densidade eletrônica é grande (carga -1 contra 0).
  • Em solventes apróticos polares (ex.: DMSO, DMF), a solvatação de ânions é menor e \mathrm{EtO}^{-} mostra ainda maior nucleofilicidade.
    Portanto, independentemente do solvente típico, \mathrm{EtO}^{-} permanece o melhor nucleófilo entre os dois.

Passo 6

Efeito estérico e outros fatores práticos:
  • Ambos têm praticamente o mesmo espaço estérico local no oxigênio (grupo etil não é muito volumoso), então estérica não favorece \mathrm{EtOH}.
  • \mathrm{EtOH} pode atuar como nucleófilo em reações onde o eletrofílico é muito reativo (ex.: carbocátions em SN1) ou quando está em grande excesso (solvente nucleofílico), mas sua taxa de ataque é bem menor do que a de \mathrm{EtO}^{-} em ataques por SN2 a carbonos primários/ metílicos.

Passo 7

Exemplo concreto (para visualização): considerar reação SN2 com iodeto de metila \mathrm{MeI}.
Escrevendo as reações possíveis:
\mathrm{EtO}^{-} + \mathrm{MeI} \longrightarrow \mathrm{MeOEt} + \mathrm{I}^{-}
essa reação é rápida (etóxido é bom nucleófilo).
Compare com
\mathrm{EtOH} + \mathrm{MeI} \longrightarrow \mathrm{MeOEt} + \mathrm{HI}
essa segunda via é muito lenta porque \mathrm{EtOH} ataca mal; tipicamente, para que \mathrm{EtOH} reaja como nucleófilo é necessário ativar o eletrofílico ou desprotonar o álcool (formando \mathrm{EtO}^{-}).

Passo 8

Resumo e decisão: juntando os fatores — carga, basicidade, solvente e exemplo prático — a conclusão é clara e robusta: \mathrm{EtO}^{-} é, em todo caso prático, um nucleófilo muito melhor que \mathrm{EtOH}. Se estiver numa prova, vale escrever: “ânion (mais carga) → maior disponibilidade eletrônica → maior nucleofilicidade”, e citar o exemplo SN2 com \mathrm{MeI} como evidência.

Resposta

\mathrm{EtO}^{-}

Exercícios relacionados