Que reação SN1 de cada par seguinte você espera que seja mais rápida? Explique a resposta.
(i) (CH3)3 CCl+H2 O (CH3)3 COH+HCl ou
(ii) (CH3)3 CCl+CH3 OH (CH3)3 COCH3+HCl

Passo 1

O enunciado pergunta qual das duas reações de solvolise de (CH3)3CCl via mecanismo SN1 é mais rápida: (i) com água como nucleófilo ou (ii) com metanol. O conteúdo envolve cinética de reações SN1 e o efeito do solvente sobre a velocidade do passo limitante.

Passo 2

No mecanismo SN1 o passo determinante da velocidade é a ionização do haleto para formar o carbocátion:
(CH3)3CCl;longrightarrow;(CH3)3C^+ + Cl^-
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 ( approx 80) é bem maior que a do metanol ( approx 33), 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 SN1 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.

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