A velocidade de eliminação de cis-1-bromo-4-(1,1-dimetil-etil)cicloexano é proporcional à concentração do substrato e da base, mas o isômero trans é proporcional somente a concentração do substrato. Explique.

Passo 1

Então, temos um exercício de Química que fala sobre a velocidade de eliminação de dois isômeros: o cis-1-bromo-4-(1,1-dimetil-etil)cicloexano e o trans correspondente. A questão quer entender por que a velocidade dessa eliminação depende da concentração de ambos, o substrato e a base, no caso do isômero cis, mas apenas da concentração do substrato no caso do isômero trans.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que significa a velocidade de eliminação ser proporcional à concentração dos reagentes. Em cinética química, quando dizemos que a velocidade de uma reação é proporcional à concentração de um reagente, estamos falando da ordem da reação em relação a esse reagente. Então, para o isômero cis, a reação é de segunda ordem (proporcional à concentração de dois reagentes), enquanto para o trans, é de primeira ordem (proporcional a um único reagente).

Passo 3

Agora, vamos pensar no que diferencia os isômeros cis e trans estruturalmente. No isômero cis, os grupos substituintes (neste caso, o bromo e os grupos metil-etil) estão do mesmo lado do anel ciclóhexano. Isso pode facilitar a interação com a base durante a reação de eliminação, exigindo que a base esteja presente para remover um próton (H+) e assim eliminar o grupo bromo.

Passo 4

Já no isômero trans, os grupos substituintes estão em lados opostos do anel. Essa disposição pode tornar a eliminação mais fácil, ocorrendo de forma mais espontânea sem depender tanto da concentração da base. Ou seja, o isômero trans pode já estar numa posição que favorece a saída do bromo sem necessitar de uma base forte, fazendo com que a velocidade da reação dependa principalmente da concentração do substrato.

Passo 5

Então, resumindo a teoria: em reações de eliminação, a presença de uma base pode ser necessária para remover um próton e facilitar a formação da dupla ligação. No caso do isômero cis, essa etapa é crucial, tornando a velocidade dependente da concentração da base. No trans, a estrutura já favorece a eliminação, tornando a base menos influente na velocidade da reação.

Resposta

A velocidade de eliminação do isômero cis-1-bromo-4-(1,1-dimetil-etil)cicloexano depende tanto da concentração do substrato quanto da base porque a orientação dos grupos no isômero cis requer a ação da base para remover um pr��ton e facilitar a eliminação. Já no isômero trans, devido à disposição oposta dos grupos substituintes, a eliminação ocorre mais facilmente e é menos dependente da concentração da base, dependendo principalmente da concentração do substrato.

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