No estado de transição da etapa lenta da reação
1, a distância da ligação aumenta, ao mesmo tempo em que ocorre alguma separação de cargas.
Preveja o efeito que o aumento da polaridade do solvente terá sobre a velocidade da reação.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado fala sobre uma reação química do tipo Sₙ1. Basicamente, nessa reação, a ligação entre R e X se rompe, formando íons R⁺ e X⁻. A gente precisa entender como o aumento da polaridade do solvente vai afetar a velocidade dessa reação. Para resolver isso, vamos precisar saber como o solvente interage com os íons formados e com o estado de transição da reação.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é uma reação Sₙ1. Sₙ1 significa “Substituição Nucleofílica Unimolecular”. Nesse tipo de reação, a etapa lenta (ou etapa determinante da velocidade) envolve a formação de um carbocátion (R⁺). A equação dada mostra essa etapa:
Aqui, o estado de transição
é o ponto de máximo de energia que a reação precisa ultrapassar para formar os íons.
Passo 3
Agora, sobre a polaridade do solvente. Solventes polares têm moléculas com cargas parciais positivas e negativas, o que permite que eles interajam bem com íons. Quando aumentamos a polaridade do solvente, ele estabiliza melhor os íons formados, ou seja, R⁺ e X⁻.
Passo 4
Essa estabilização acontece porque as moléculas do solvente polares cercam os íons, reduzindo a energia deles. Quando os íons estão mais estáveis, a formação deles na reação Sₙ1 acontece mais facilmente, ou seja, a reação ocorre mais rápido.
Passo 5
Além disso, o estado de transição também fica mais estável em solventes polares. Isso porque o estado de transição também tem separação de cargas (R⁺ e X⁻ estão mais próximos), e o solvente polar ajuda a estabilizar essa configuração.
Passo 6
Com tudo isso, se o solvente polariza mais, ele facilita tanto a formação do estado de transição quanto a estabilização dos íons finais, diminuindo a energia de ativação da reação.
Resposta
Então, aumentando a polaridade do solvente, a velocidade da reação Sₙ1 aumenta.
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b) O que acontecerá se a temperatura for aumentada? Justifique.
c) Desenhe uma estrutura para o estado de transição da etapa lenta.
d) Esboce um diagrama de energia para a reação, dando os nomes e detalhes importantes.
b) O que acontecerá se a temperatura for aumentada? Justifique.
c) Desenhe uma estrutura para o estado de transição da etapa lenta.
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