Justificar nos pares abaixo qual é a base mais forte.
ou
Passo 1
O enunciado pede para decidir qual das duas aminas é a base mais forte e justificar a escolha. As duas espécies fornecidas são:
-
(dimetilamina); -
(metilamina).
A pergunta é: qual delas aceita próton com mais facilidade em solução aquosa (ou seja, qual é a base mais forte)?
Passo 2
O que significa “ser uma base mais forte”?
Escrevendo a reação de protonação:
Escrevendo a reação de protonação:
Uma base mais forte favorece mais a formação de
(tem maior tendência a doar o par livre de elétrons para ligar um
). Em solução aquosa isso é quantificado indiretamente pelos valores de
do ácido conjugado
: quanto maior o
, mais forte é a base
. Para raciocinar qualitativamente, duas coisas importam principalmente:
- disponibilidade do par de elétrons em
(quanto mais “livre” e densamente localizado estiver o par, mais facilmente aceita um próton); - estabilidade do cátion protonado
(um cátion mais estável favorece a protonação).
Passo 3
Efeito indutivo e disponibilidade do par livre.
Grupos alquila (como ) são doadores de densidade eletrônica por efeito indutivo (
) e também contribuem por hiperconjugação. Isso significa que um grupo metila empurra um pouco de densidade eletrônica para o nitrogênio, tornando o par de elétrons do nitrogênio mais disponível para captar um próton. Assim, em primeiro lugar, adicionar grupos metila tende a aumentar a basicidade porque o nitrogênio fica mais “rico” em elétrons.
Grupos alquila (como
Passo 4
Aplicando ao caso concreto (indutivo):
-
tem um grupo metila ligado ao nitrogênio; -
tem dois grupos metila ligados ao nitrogênio.
Comotem dois grupos doadores, em termos de efeito indutivo o nitrogênio de é, em média, mais rico em elétrons que o nitrogênio de . Logo o par livre em está um pouco mais disponível para protonação — tendência a ser uma base mais forte.
Passo 5
Efeito do solvatamento e estérico (contra‑argumentos possíveis).
Ao aumentar a substituição em nitrogênios, dois efeitos podem reduzir a basicidade: maior bloqueio estérico (dificulta a aproximação do solvente e do próton) e pior solvatamento do cátion protonado (íon menos solvatado é menos estabilizado). Esses efeitos ficam mais importantes em aminas terciárias (por exemplo ), onde a basicidade em água pode diminuir por causa do solvatamento deficiente. No entanto, entre amina primária (
) e amina secundária (
) o efeito indutivo adicional do segundo metila domina ligeiramente sobre a perda de solvatamento/pequeno efeito estérico. Portanto o caso prático é que a dimetilamina é um pouco mais básica que a metilamina em água.
Ao aumentar a substituição em nitrogênios, dois efeitos podem reduzir a basicidade: maior bloqueio estérico (dificulta a aproximação do solvente e do próton) e pior solvatamento do cátion protonado (íon menos solvatado é menos estabilizado). Esses efeitos ficam mais importantes em aminas terciárias (por exemplo
Passo 6
Dados experimentais (para confirmar a conclusão):
Os valores experimentais de dos ácidos conjugados (valores aproximados) são:
Os valores experimentais de
Como o ácido conjugado da dimetilamina tem
ligeiramente maior, isso confirma que
é a base ligeiramente mais forte.
Passo 7
Resumo didático e lembrança rápida para prova:
- Regra prática: grupos alquila doam densidade eletrônica e tendem a aumentar a basicidade do nitrogênio (até certo ponto).
- Atenção: para aminas muito substituídas aparece efeito estérico/solvatamento que pode inverter a ordem (isto é mais comum ao passar para aminas terciárias).
- Entre primária e secundária simples com metilas, a secundária (
) é a mais básica.