(3 pontos)Sabe-se que a ordem de basicidade das aminas é:
\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{2} \mathrm{NH}>\mathrm{CH}_{3} \mathrm{NH}_{2}>\left(\mathrm{CH}_{3}\right)_{3} \mathrm{~N}>\mathrm{NH}_{3}
Explique essa ordem de basicidade das aminas baseando-se no efeito indutivo e na solvataçao dos ions formados.

Passo 1

O enunciado pede para justificar a ordem de basicidade
(\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{NH} > \mathrm{CH}_3\mathrm{NH}_2 > (\mathrm{CH}_3)_3\mathrm{N} > \mathrm{NH}_3
das aminas em solução aquosa, usando o efeito indutivo e a solvatacão dos íons protonados.

Passo 2

Em solução aquosa, a basicidade de uma amina depende de quão facilmente seu par de elétrons em nitrogênio captura um próton, ou seja, da estabilidade de seu cátion conjugado \mathrm{R}_n\mathrm{NH}_{3-n}^+. Dois fatores principais atuam:
– efeito indutivo +I dos grupos alquila, que doa densidade eletrônica para o nitrogênio;
– solvatacão (hidratação) do cátion protonado, que o estabiliza por interações com água.

Passo 3

Pelo efeito indutivo, cada grupo metila doa elétrons ao nitrogênio, aumentando sua densidade eletrônica e facilitando a protonação. Assim, em ordem decrescente de doação +I:
(\mathrm{CH}_3)_3\mathrm{N} > (\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{NH} > \mathrm{CH}_3\mathrm{NH}_2 > \mathrm{NH}_3.
Isoladamente, isso sugeriria que a amina terciária seria a mais básica.

Passo 4

Por outro lado, ao formar o cátion \mathrm{R}_n\mathrm{NH}_{3-n}^+, a solvatacão por moléculas de água contribui para a sua estabilidade. Quanto maior o volume e a dificuldade de acesso ao nitrogênio protonado, mais fraca é a solvatacão. A ordem de solvatacão decrescente dos cátions é
\mathrm{NH}_4^+ > \mathrm{CH}_3\mathrm{NH}_3^+ > (\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{NH}_2^+ > (\mathrm{CH}_3)_3\mathrm{NH}^+.
Ou seja, o cátion da amina terciária é o menos estabilizado pela água.

Passo 5

O balanço entre efeito indutivo (que favorece aminas com mais metilas) e solvatacão (que penaliza aminas mais volumosas) leva à ordem observada em água:
(\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{NH} > \mathrm{CH}_3\mathrm{NH}_2 > (\mathrm{CH}_3)_3\mathrm{N} > \mathrm{NH}_3.
A amina secundária ganha de todas por ter boa doação +I (duas metilas) e ainda ser relativamente pouco estérica, permitindo solvatacão eficaz do cátion. A amina terciária perde para a primária porque seu cátion sofre forte impedimento estérico e é menos solvatado.

Resposta

(\mathrm{CH}_3)_2\mathrm{NH} > \mathrm{CH}_3\mathrm{NH}_2 > (\mathrm{CH}_3)_3\mathrm{N} > \mathrm{NH}_3, explicado pelo equilíbrio entre efeito indutivo dos grupos metila e grau de solvatacão dos íons protonados.

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