Acidez e Basicidade de Compostos Orgânicos

Para explicar isso aí de uma forma bem bacana o ideal é a gente olhar para os íons que seriam formados cada esses compostos liberasem um íon .

Então vamos analisar a estrutura dos íons que podem ser formados.

Olhando para as estruturas observamos que em cada ânion formado a carga negativa fia em um átomo diferente. Sendo a aestabilidae do âniom proporcional a eletronegatividade do átomo que carregará essa carga negativa.

Assim temos que o ânion mais estável é o derivado do ácido carboxílico,

O compsoto de estabilidade intermediária é o ânion derivado da amida, que tem a carga negativa num átomo de nitrogênio.

e por ultimo o menos estável é o carbânion derivado da cetona.

Agora colocando os ácidos em ordem crescente temos:

Temos aqui nessa questão três funções químicas diferentes, uma em cada molécula, são elas:

cada uma dessas funções tem uma acidez prórpia.

Essa questão nada mais é que colocar as funções em ordem de acidez.

• Ácido carboxílico: é a função mais ácida dos compostos orgânicos.
• Fenol: é uma função ácida em que sua acidez se deve a estabilidade conferida ao ânion pela ressonância com o anel aromático.
• Álcool: é uma função que apresenta uma acidez baixíssima.

Agora podemos determinar os valores de pKa de cada substância.

Você deve ter reparado que temos aqui duas funções distintas, uma amida e uma amina e por isso nosso problema é determinar qual dessas funções tem caráter mais ácido ou mais básico.

Então vamos ver sobre como essas funções se composttam

• Aminas: apresentam um caráter básico em função do par de elétrons que o nitrogênio doa.
• Amidas: Apresentam um caráter ácido muito fraco, liberam um dos hidrogênios ligados ao nitrogênio

Temos aqui uma situação diferente do que se espera num primeiro momento afinal sabemos que o oxigênio é mais eletronegativo que o enxofre, e por isso espara-se que o fenol fosse mais ácido que o tiofenol. Então temos que buscar alguma diferença entre as ligações .

Bem temos que compreender quala a diferença entre o e o .

• Oxigênio: tem 6 elétrons na sua camada de valencia que é a segunda camada eletrônica
• Enxofre: tem 6 elétrons na sua camada de valencia que é a terceira camada eletrônica

Esse problema é similar a responder o motivo do ser mais ácido que o .

Isso acontece por que a ligação é mais fraca que a ligação essa diferença é devido aos orbitais do enxofre serem maiores que os do oxigênio de forma que o comprimento dessa ligação química é ainda maior e por isso ela é facilmente rompida.

Agora vamos separa uma mistura com dois sólidos com características distintas.

Ácido acetil salicílico: é uma substância de caráter ácido e que pode reagir com uma base inorgânica forte, tal como o

Cafeína: é uma substância que apresenta a função amina que tem caráter básico e por isso ela poderia reagir com um ácido inorgânico forte como o

Então vamos ter a seguinte situação para separar esses compostos:

Adição de um ácido forte: vai promover a reação da cafeína com o íon , gerando um íon orgânico que em função de sua polaridade maior será mais solúvel em água que a própria , enquanto o não se dissolve.

Filtrando teremos uma solução contendo o sal da cafeína e o sólido retido no papel de filtro terá o ácido acetil salicílico.

Agora basta pegar a solução contendo o sal da cafeína e reagir com uma base forte restaurando a cafeína.

Moleza! Só precisamos lembrar que quanto mais forte é o ácido, maior é a sua constante de dissociação ácida (Ka). Agora vamos arrasar! Basta olhar com cuidado para cada uma das constantes.

Ordem decrescente é a que vai do maior para o menor, beleza? Show! então vamos colocar em ordem, a letra B é a que tem o menor expoente negativo então já sabemos que ela possui o maior Ka. As demais opções estão na mesma casa decimal então é de boa!

b > a > c > d

Vamos arrasar! Começando pela letra A. Bom, basta a gente lembrar que, nesse caso, quanto menor o número de carbonos mais ácido será o composto. Show! Já sabemos que será o primeiro composto:

Olhando para a letra B, vemos que podemos usar a mesma regra da letra A. Basta verificar qual tem o menor número de carbonos. Show de bola! Então será a segunda opção:

No caso da letra C, podemos olhar com calma e perceber que a única diferença é na posição do cloro na cadeia. Neste caso, precisamos lembrar que quanto mais próximo da carboxila o cloro estiver, mais ácido será o composto! Então o mais ácido será a primeira opção:

Agora pra fechar com chave de ouro, a letra D! Nesse caso, vemos que a primeira opção apresenta um átomo de cloro a mais que a segunda opção. Bom, se sabemos que a presença de halogênios aumenta a acidez, então identificamos a primeira opção como mais ácida. Show!

Vamos lá que vai ser show resolver essa questão!

Só precisamos lembrar que sempre que temos um haleto ligado a um composto orgânico nós aumentamos a acidez dele, perfeito? Beleza!

Mas no caso da letra A, os dois compostos apresentam halogênio… e agora?

Não esquenta! É só a gente se ligar que dentro dos halogênios temos uma ordem crescente em relação a eletronegatividade, que determina o quão forte é o ácido. Aí dá pra gente ficar tranquilo!

A ordem é a seguinte:

F > Cl > Br > I

Agora vamos olhar para a letra A...Beleza! Já sabemos qual o ácido mais forte! Será a primeira opção:

Vamos agora olhar para a letra B...Hmmm… Vemos que ela é diferente, pois a única diferença de uma para a outra é a posição do carbono em que um dos cloros está ligado!

Relaxa! Só temos que olhar qual das opções os cloros ficam mais próximos do . Pois, quanto mais próximo, melhor será seu efeito indutivo fazendo com que o ácido seja mais forte!

Com isso já podemos verificar que na primeira opção da letra B, os dois cloros se encontram mais próximo da hidroxila. Então ele será o nosso ácido mais forte!