Preveja a basicidade relativa dos seguintes grupos.
. Prediga a acidez relativa dos ácidos conjugados.
Passo 1
O enunciado pede duas coisas:
- Comparar a basicidade relativa de
e . - Predizer a acidez relativa dos ácidos conjugados (isto é, comparar
e ).
Informações dadas diretamente: as bases
e
(e portanto seus ácidos conjugados
e
).
Vou assumir que a comparação é em solução aquosa (situação padrão em química orgânica/inorgânica), a menos que o enunciado dissesse outro solvente.
Vou assumir que a comparação é em solução aquosa (situação padrão em química orgânica/inorgânica), a menos que o enunciado dissesse outro solvente.
Passo 2
Conceito-chave (explicado com calma): relação ácido/base conjugados e pKa.
- Para qualquer base
, o quanto ela é “forte” como base em água está ligado à acidez de seu ácido conjugado . - Regra prática: quanto mais fraco for o ácido conjugado (maior o valor de
), mais forte é a base conjugada. Isso porque um ácido fraco não gosta de doar prótons, então sua base conjugada é mais propensa a aceitar prótons (é mais básica). - Números úteis (valores aproximados em água):
Esses valores significam que é muito mais ácido que .
Passo 3
Aplicando a regra prática aos pares dados:
- Como
é maior que , o ácido conjugado da hidroxila ( ) é mais fraco que o ácido conjugado do sulfurídrico ( ). - Logo, a base conjugada correspondente é mais forte quando o ácido conjugado é mais fraco. Portanto
Para ver isso por um equilíbrio de transferência de próton, considere a reação
O constante de equilíbrio pode ser estimado pela diferença de pKa:
Assim o equilíbrio está fortemente deslocado para a esquerda; a reação que produziria
a partir de
não é favorecida — isto indica que
é uma base mais fraca que
.
Passo 4
Explicação física e intuição (sem jargões difíceis):
- Por que
é mais ácido que ? A razão principal é o tamanho e a polarizabilidade do átomo que segura a carga negativa após a perda de próton. O enxofre é maior e mais polarizável que o oxigênio, então a carga negativa em fica mais espalhada e estabilizada. Um aniõn mais estável significa que o ácido original doa prótons com mais facilidade → ácido mais forte. - Como consequência,
(o aniõn resultante) é relativamente estável e, portanto, menos “ansioso” para pegar um próton de volta — ou seja, é uma base mais fraca. - Já
tem a carga mais concentrada no oxigênio (átomo menor), o que torna a espécie mais reativa para aceitar prótons — por isso é uma base mais forte em água. - Outra maneira de ver: os alcoóis/água têm pKa por volta de
, os tióis têm pKa por volta de ; esse deslocamento pKa traduz diretamente a diferença de basicidade das bases conjugadas.
Passo 5
Dica prática para prova (como responder rápido e com segurança):
- Para comparar basicidade de ânions oxigenados vs sulfurados em água, olhe os pKa dos ácidos conjugados: maior pKa → base mais forte.
- Se precisar justificar fisicamente, mencione tamanho/força de ligação/polarizabilidade (S maior → melhora estabilização do sinal negativo → ácido mais forte → base conjugada mais fraca).