Que reação SN1 de cada par seguinte você espera que seja mais rápida? Explique a resposta.
(i)
ou
(ii)
(i)
(ii)
Passo 1
O enunciado pergunta qual das duas reações de solvolise de
via mecanismo
é mais rápida: (i) com água como nucleófilo ou (ii) com metanol. O conteúdo envolve cinética de reações
e o efeito do solvente sobre a velocidade do passo limitante.
Passo 2
No mecanismo
o passo determinante da velocidade é a ionização do haleto para formar o carbocátion:
A etapa de ataque do nucleófilo ao carbocátion vem depois e é rápida, de modo que a velocidade global depende principalmente da estabilização do estado de transição da ionização.
Passo 3
Solventes próticos polares estabilizam fortemente íons e diminuem a energia de ativação da ionização. A constante dielétrica da água (
) é bem maior que a do metanol (
), logo a água estabiliza melhor o carbocátion e acelera mais o passo limitante.
Passo 4
Embora o metanol seja um nucleófilo um pouco mais forte que a água, isso só influencia o segundo (rápido) passo. Como a cinética
é controlada pelo primeiro passo, a força do nucleófilo pouco afeta a velocidade global.
Passo 5
Como a reação em água tem solvente mais polar e estabiliza melhor o estado de transição de ionização, ela será mais rápida.
Resposta
A reação (i) com água é mais rápida.