Considerando as moléculas p-nitrofenol, p-metoxifenol, p-metilfenol (p-cresol), discuta o efeito dos substituintes nitro, metóxi e metil como doadores ou retiradores de elétrons. Sabendo que o pKa do fenol é 10, coloque as moléculas em questão em ordem crescente de pKa. Apresente ainda as estruturas de ressonância referentes às bases conjugadas em cada caso.
Passo 1
Nosso primeiro passo aqui é lembrar descobrir as estruturas de cada uma dessas moléculas para que possamos em seguida discutir o efeito de cada ligante sobre a acidez desses fenóis.
Então temos aí as nossas moléculas. Vamos para o próximo passo.
Passo 2
Agora vamos discutir como que cada grupo ligante age em relação ao efeito indutivo.
- Grupo metil é um grupo fracamente doador de elétrons.
- Grupo metóxi é um grupo com alta capacidade de doar elétrons visto que tem o oxigênio com carga parcial negativa ligada ao anel aromático e por isso aumenta a densidade eletrônica na hidroxila fenólica.
- Grupo nitro apresenta o nitrogênio com um elevado nox ligado ao anel aromático, exercendo assim um efeito indutivo retirador de elétrons, reduzindo a densidade eletrônica sobre o grupamento hidroxila do fenol.
Passo 3
Então temos que se o fenol tem pka = 10, logo o p-metilfenol e o p-metoxifenol vão apresentar um pka>10 devido a redução de acidez em função do efeito doador de elétrons dos radicais metil e metóxi.
Enquanto que o p-nitrofenol vai apresentar pka, tendo uma acidez mais elevada em função do efeito retirador de elétrons do grupo nitro.
Passo 4
Estruturas ressonantes de cada base conjugada.
primeira substância a ser analisada é a base do p-metilfenol:
Vejamos as estruturas de ressonância
Todas as outras duas moléculas seguirão o mesmo estilo que o demonstrado aqui em cima. Sendo suas bases conjugadas o respectivos compostos sem o hidrogênio da hidroxila e variando suas cargas da mesma forma.
Resposta
pka p-nitrofenol