Qual das reações a seguir vai mais rápido, quando aumenta-se a concentração do nucleófilo? Desconsidere a estereoquímica dos compostos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Você nos perguntou qual reação vai ser mais rápida quando a gente aumenta a concentração do nucleófilo. O enunciado dá uma reação específica:
Esse exercício está relacionado à química orgânica, especificamente às reações de substituição nucleofílica. Para resolver, vamos precisar entender como a concentração do nucleófilo afeta a velocidade dessas reações.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre o que é um nucleófilo. Nucleófilos são espécies químicas que têm “amor” por núcleos positivos (ou seja, cargas positivas) e tendem a doar um par de elétrons para formar uma nova ligação. No caso da reação que você apresentou, a água (
) está atuando como nucleófilo.
Passo 3
Agora, vamos entender os tipos de reações de substituição nucleofílica. Existem principalmente dois tipos: SN1 e SN2.
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SN1 (Substituição Nucleofílica Unimolecular): A velocidade da reação depende apenas da concentração do reagente eletrofílico. Primeiro, a ligação entre o carbono e o grupo de saída (no caso,
) se rompe, formando um carbocátion. Depois, o nucleófilo ataca esse carbocátion. -
SN2 (Substituição Nucleofílica Bimolecular): A velocidade da reação depende tanto da concentração do reagente eletrofílico quanto da do nucleófilo. Aqui, o nucleófilo ataca o carbono ao mesmo tempo em que o grupo de saída é expulso, tudo em um único passo.
Passo 4
No seu caso, estamos aumentando a concentração do nucleófilo, que é a água. Vamos ver como isso afeta cada tipo de reação:
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SN1: Como a velocidade depende apenas do eletrofílico, aumentar a concentração do nucleófilo não afeta a velocidade da reação SN1 de forma significativa.
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SN2: Já que a velocidade depende tanto do eletrofílico quanto do nucleófilo, aumentar a concentração do nucleófilo acelera a reação SN2.
Passo 5
Agora, analisando a reação que você forneceu:
O
é um haleto de metila, que geralmente reage via mecanismo SN2 porque não forma carbocátions estáveis necessários para SN1. Além disso, como a concentração do nucleófilo (água) está aumentando, isso favorece ainda mais a reação SN2.
Resposta
A reação
vai mais rápido quando aumenta-se a concentração do nucleófilo.