Enquanto ácidos carboxílicos
reagem com bicarbonato de sódio
gerando borbulhas de
decorrentes da decomposição térmica do ácido carbônico
formado, fenóis não reagem com bicarbonato de sódio.
Explique esse comportamento diferenciado de ácidos carboxílicos e fenóis, levando em consideração os pKas das espécies envolvidas
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre como ácidos carboxílicos e fenóis reagem de maneira diferente com bicarbonato de sódio. A gente vai mergulhar no mundo das reações ácido-base, focando nos valores de pKa para entender por que os carboxílicos liberam CO₂ quando reagem com bicarbonato, mas os fenóis não fazem o mesmo.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar o que é pKa. O pKa é uma medida que indica a facilidade com que um ácido perde um próton (H⁺). Quanto menor o pKa, mais forte é o ácido e mais facilmente ele doa seu próton.
Passo 3
No enunciado, temos dois pKa importantes:
- Ácido acético (um ácido carboxílico) tem pKa ≈ 4,7.
- Ácido carbônico (formado na reação) tem pKa ≈ 6.
Esses valores nos dizem que o ácido acético é mais forte que o ácido carbônico.
Passo 4
Quando o ácido carboxílico reage com bicarbonato de sódio (NaHCO₃), ocorre uma transferência de próton. O bicarbonato atua como uma base, aceitando o próton do ácido carboxílico.
A reação fica assim:
Passo 5
O ácido carbônico (
) formado é instável e se decompõe em água e dióxido de carbono (CO₂):
Essa liberação de CO₂ é o que vemos como as borbulhas.
Passo 6
Agora, por que os fenóis não reagem da mesma forma? Os fenóis têm um pKa mais alto do que os ácidos carboxílicos, geralmente acima de 10. Isso significa que eles são menos ácidos e têm mais dificuldade para doar o próton ao bicarbonato.
Passo 7
Como o bicarbonato de sódio tem uma capacidade limitada de aceitar prótons (base conjugada do ácido carbônico com pKa = 6), ele consegue aceitar prótons de ácidos mais fortes como os carboxílicos (pKa = 4,7), mas não de ácidos mais fracos como os fenóis (pKa > 10).
Resposta
Então, resumindo, os ácidos carboxílicos têm pKa menores, o que os torna mais fortes e capazes de doar prótons para o bicarbonato de sódio, formando ácido carbônico que se decompõe em CO₂. Já os fenóis, com pKa maiores, são menos propensos a doar seus prótons nessa reação, por isso não liberam CO₂ quando reagem com bicarbonato de sódio.
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a) a célula unitária é tetragonal com e
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