Ponha os compostos a seguir na ordem crescente de acidez.
Ácido benzóico, ácido p-metil-benzóico, ácido p-nitro-benzóico
Ácido benzóico, ácido p-metil-benzóico, ácido p-nitro-benzóico
Passo 1
Temos três ácidos aromáticos para comparar a acidez: ácido benzóico, ácido p-metil-benzóico e ácido p-nitro-benzóico. O que precisamos usar é o conceito de efeito indutivo e mesomérico dos substituintes sobre a estabilidade da base conjugada (o ânion carboxilato).
Passo 2
A acidez de um ácido é maior quando sua base conjugada é mais estabilizada. Grupos doadores de elétrons (EDG) diminuem a acidez porque desestabilizam o ânion, enquanto grupos retiradores de elétrons (EWG) aumentam a acidez por estabilizar o ânion. Em química orgânica, usamos notações como efeito indutivo
ou
e efeito mesomérico
ou
.
Passo 3
O grupo metil é um EDG via efeito indutivo
(e leve efeito de hiperconjugação
), que empurra densidade eletrônica para o anel e, por consequência, para o grupo carboxilato. Isso desestabiliza o ânion e torna o ácido p-metil-benzóico menos ácido que o ácido benzóico. Em termos de p
, tipicamente:
Passo 4
O grupo nitro é um EWG poderoso, exercendo efeito indutivo
e efeito mesomérico
, que retira densidade eletrônica do anel e estabiliza muito bem o ânion carboxilato. Isso faz o ácido p-nitro-benzóico ser mais ácido que o ácido benzóico. Em p
:
Passo 5
Juntando tudo em ordem crescente de acidez (do menos ácido para o mais ácido):
ácido p-metil-benzóico < ácido benzóico < ácido p-nitro-benzóico
ácido p-metil-benzóico < ácido benzóico < ácido p-nitro-benzóico
Resposta
ácido p-metil-benzóico < ácido benzóico < ácido p-nitro-benzóico