Selecione o composto com a característica desejada e justifique sua escolha:
A melhor base para reagir com
:
ou
A melhor base para reagir com
Passo 1
O que o enunciado pede e o que ele dá.
- Pede: escolher qual é a melhor base para reagir com
: ou , e justificar a escolha. - Dados implícitos:
é um ácido de Lewis (átomo de boro com orbital vazio) e as duas opções são bases de Lewis (amidas com par eletrônico não ligante no nitrogênio): (trimetilamina) e (trietilamina).
Passo 2
O que significa “reagir” aqui — mecanismo físico-químico básico.
- Reação entre um ácido de Lewis e uma base de Lewis normalmente forma um aduto coordenado: o par de elétrons não ligantes do nitrogênio é doado para o orbital vazio do boro, formando uma ligação coordenada N→B.
- Dois fatores principais controlam a força desse aduto:
- Efeito eletrônico: quanto mais “doadora” for a amina (maior densidade eletrônica no N), mais fácil é doar o par e mais forte tende a ser a ligação.
- Efeito estérico: grupos volumosos ao redor do nitrogênio impedem a aproximação ótima entre N e B, reduzindo a sobreposição e enfraquecendo a ligação.
- Importante: para um átomo pequeno como o boro, a aproximação espacial é crítica — estorvo estérico próximo ao átomo que doa pode ser determinante.
Passo 3
Explicando o efeito eletrônico (indutivo) de forma simples.
- Grupos alquila (metil, etil) doam elétrons por efeito indutivo ao nitrogênio, aumentando sua basicidade.
- Etilo é ligeiramente mais doador que metil (cadeia maior → efeito indutivo um pouco maior), então, por pura eletronegatividade/indução,
costuma ser ligeiramente mais básico que . - Tradução prática: tudo o mais igual,
tende a doar o par de elétrons com facilidade semelhante ou um pouco maior que .
Passo 4
Explicando o efeito estérico de forma simples e concreta.
- Metil (
) é menor que etil ( ). Três grupos etil ao redor do N ocupam mais espaço e criam maior bloqueio estérico do que três grupos metil. - Para formar a ligação N→B é preciso que o nitrogênio se aproxime do boro de forma relativamente direta para permitir boa sobreposição entre o orbital contendo o par não ligante e o orbital vazio do boro.
- Se há mais volume ao redor do N (como em
), a aproximação é prejudicada: a distância N–B aumenta, a sobreposição diminui e o aduto fica mais fraco ou forma-se com maior dificuldade.
Passo 5
Comparando os dois efeitos para o caso específico
.
- Efeito eletrônico favorece levemente
(mais doador). - Efeito estérico favorece claramente
(menos volumoso → aproximação mais fácil ao boro). - Em adutos com boro (átomo pequeno, orbital vazio localizado), a facilidade de aproximação e boa sobreposição orbital normalmente domina: pequenas diferenças eletrônicas indutivas entre metil e etil não compensam o aumento de estorvo provocado pelos grupos etil.
Passo 6
Intuição molecular / orbital (sem cálculo): por que a sobreposição importa mais aqui.
- O par do nitrogênio está em um orbital de alta densidade localizado; para doar eficazmente, esse orbital deve “apontar” para o orbital vazio do boro.
- Qualquer impedimento geométrico que force uma orientação menos favorável ou aumente a distância reduz muito a energia estabilizadora da ligação coordenada.
- Como
já é menos ácido de Lewis que (metilas doam elétrons ao boro), é ainda mais importante permitir boa aproximação do doador para obter um aduto estável — portanto, aminas menos volumosas são preferidas.
Passo 7
Exemplos e confirmação qualitativa (como lembrar na prova).
- Lembre-se: para coordenação a centros pequenos e pouco acessíveis, escolha a base menos volumosa, mesmo que a base mais volumosa seja eletronicamente um pouco mais doadora.
- Um exemplo prático conhecido: adutos amina–boro são frequentemente preparados com aminas pequenas (ex.:
é clássico); quando os grupos na amina ficam maiores, a estabilidade do aduto tende a cair.
Passo 8
Conclusão clara e direta da comparação.
- A escolha correta é a amina menos volumosa, porque a estérica domina neste tipo de coordenação a um boro tri-substituído por metilas:
forma o aduto mais facilmente e mais estável com do que .