Acidos e Bases - Química Orgânica
-
Upload
jose-nunes-da-silva-jr -
Category
Education
-
view
1.740 -
download
12
Transcript of Acidos e Bases - Química Orgânica
Prof. Nunes
Ácidos e BasesÁcidos e Bases
Universidade Federal do CearáCentro de CiênciasDepartamento de Química Orgânica e InorgânicaQuímica Geral e Orgânica
DQOI - UFC
Ácidos e BasesÁcidos e BasesQuímica OrgânicaQuímica Orgânica
Prof. Dr. José Nunes da Silva [email protected]
1
Atualizado em outubro/2016
Prof. Nunes
Ácidos e Bases Ácidos e Bases -- DefiniçõesDefinições
Somente no finalfinal dodo séculoséculo XIXXIX surgiram as primeirasprimeiras idéiasidéias bemsucedidas que relacionavamrelacionavam estruturaestrutura químicaquímica comcom propriedadespropriedades ácidasácidas eebásicasbásicas.
��1884 1884 -- ArrheniusArrhenius��1923 1923 -- JohannesJohannes BronstedBronsted e Thomas e Thomas LowryLowry��1923 1923 -- Lewis (Lewis (mais utilizada, pois abrange todos os tipos de reações mais utilizada, pois abrange todos os tipos de reações ácidoácido--basebase))
DQOI - UFC2
Svante August ArrheniusArrhenius(1859–1927)
Johannes Nicolaus Bronsted(1879–1947)
Thomas Martin LowryLowry(1874–1936)
Gilbert Newton LewisLewis(1875–1946)
Prof. Nunes
Definição Definição -- ArrheniusArrhenius
AutoAuto--ionização da ionização da água: água: H2O(l) + H2O(l) H3O+(aq) + OH-
(aq)
ÁcidoÁcido:: qualquer substância que quando dissolvida em água aumentaaumenta aa
concentraçãoconcentração dosdos íonsíons HH OO++.
DQOI - UFC3
Ácidos Bases
HHClO4 LiOHOH
HH2SO4 NaOHOH
HHI KOHOH
HHBr Ca(OHOH)2
HHCl Sr(OHOH)2
HHNO3 Ba(OHOH)2
concentraçãoconcentração dosdos íonsíons HH33OO++.
BaseBase:: qualquer substância que quando dissolvida em água aumentaaumenta aa
concentraçãoconcentração dosdos íonsíons OHOH--.
Prof. Nunes
Definição Definição -- Bronsted-Lowry
ÁcidoÁcido:: espécie química que cedecede, ou doa, oo prótonpróton.
BaseBase:: espécie química que receberecebe, ou ganha, oo prótonpróton.
ácido base ácidobase
par conjugado
DQOI - UFC4
ácido base ácidoconjugado
baseconjugada
ácidobase ácidoconjugado
baseconjugada
par conjugado
par conjugado
par conjugado
Prof. Nunes
Definição Definição -- Bronsted-Lowry
A H2O atua como ácido na primeira reação e como basena segunda.
Substâncias que podem atuar como ácido ou bases sãochamadas de substâncias anfipróticas.
DQOI - UFC5
ácido base ácidoconjugado
baseconjugada
ácidobase ácidoconjugado
baseconjugada
Prof. Nunes
Notação Notação –– Seta Curva
Todas as reações são realizadas por meio de um fluxofluxo dede densidadedensidade dede elétronselétrons(o movimento dos elétrons).
� As reações ácido-base não são exceção.
� o fluxo de densidade de elétrons é ilustrado com setas curvas:
DQOI - UFC6
As setas mostram o mecanismomecanismo dede reaçãoreação, isto é,
� mostram como a reação ocorre em termos do movimento deelétrons.
Note que o mecanismo de uma reação de transferência de prótons envolveelétrons de uma base de desprotonando um ácido.
Prof. Nunes
Notação Notação –– Seta Curva
Outro exemplo:
Neste exemplo, hidróxido de (HO-) funciona como uma base para abstrair um
DQOI - UFC7
próton do ácido.
� Há duas setas curvas.
� O mecanismomecanismo dede transferênciatransferência dede prótonsprótons
�� sempresempre envolveenvolve pelopelo menosmenos duasduas setassetas curvascurvas.
Prof. Nunes
Notação Notação –– Seta Curva
Mecanismo multi-etapas:
DQOI - UFC8
Este mecanismo tem muitos passos, cada uma das quais é mostrada com setascurvas.
� Note-se que o primeiro e último passos são simplesmentetransferências prótons.
� no primeiroprimeiro passopasso, H3O+ atua como um ácido, e
� no últimoúltimo passopasso, a água atua como uma base.
Prof. Nunes
Mostre o mecanismo para a seguinte reação ácido-base. Identifique o ácido e abase conjugada.
Notação Notação –– Seta Curva - Exercícios
DQOI - UFC9
ácido base ácidoconjugado
baseconjugada
Prof. Nunes
Notação Notação –– Seta Curva - Exercícios
Para cada uma das seguintes reações ácido-base, desenhe o mecanismo e, emseguida, identifique claramente o ácido, base, ácido conjugado, e baseconjugada:
DQOI - UFC10
Prof. Nunes
Acidez de Acidez de LowryLowry--BronstedBronsted
Existem duas formas de prever quando uma reação de transferência de prótonsvai ocorrer:
1) através de uma abordagem quantitativa
� comparando valores de pKa
2) por meio de uma abordagem qualitativa
DQOI - UFC11
2) por meio de uma abordagem qualitativa
� analisando as estruturas de os ácidos.
É essencial para dominar ambos os métodosdominar ambos os métodos.
Prof. Nunes
Acidez de Acidez de LowryLowry--BronstedBronsted –– Abordagem Abordagem QuatitativaQuatitativa
Existem duas formas de prever quando uma reação de transferência de prótonsvai ocorrer:
1) através de uma abordagem quantitativa
� comparando valores de pKa
2) por meio de uma abordagem qualitativa
DQOI - UFC12
2) por meio de uma abordagem qualitativa
� analisando as estruturas de os ácidos.
É essencial para dominar ambos os métodosdominar ambos os métodos.
Prof. Nunes
Constantes de AcidezConstantes de Acidez
Considere a seguinte reação ácido-base geral entre HA (ácido) e H2O (base).
A reação é dita ter atingido o equilíbrio
� quando já não há uma variação observável nas concentraçõesde reagentes e produtos.
DQOI - UFC13
� No equilíbrio, a velocidade de reação direta é exatamenteequivalente à velocidade da reação inversa, o que é indicadocom duas setas apontando em sentidos opostos, comomostrado acima.
� A posição de equilíbrio é descrita pelo termo Keq, que é definidoda seguinte forma:
Prof. Nunes
Constantes de AcidezConstantes de Acidez
É o produto das concentrações de equilíbrio dos produtos dividido peloproduto das concentrações de equilíbrio dos reagentes.
DQOI - UFC14
Quando uma reação ácido-base ocorre em uma solução aquosa diluída,
� a concentração da água é relativamente constante (55.5M) e
� podem, portanto, ser removida da expressão.
� Isso nos dá uma nova contante, Ka:
Prof. Nunes
Constantes de AcidezConstantes de Acidez
Os valores de Ka são frequentemente
� números muito pequenos ou muito grandes.
DQOI - UFC15
Para lidar com isso, os químicos muitas vezes expressam valores de pKa(em vez de valores de Ka) que é definido como:
KaKa grande ⇒ pKapKa pequeno ⇒ ácido forte ácido forte
KaKa pequeno ⇒ pKapKa grande ⇒ ácido fracoácido fraco
Prof. Nunes
KaKa e e pKapKa –– Em cada par, quem é o mais ácido?Em cada par, quem é o mais ácido?
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC16
ácidomais fraco
basemais forte
Prof. Nunes
ExercícioExercício
Identifique os dois prótons mais ácidosem cada um dos seguintes fármacos.
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC17
ácidomais fraco
basemais forte
Prof. Nunes
ExercícioExercício
Identifique o composto que gera umabase mais forte.
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC18
ácidomais fraco
basemais forte
gera
ácido + forte base + fraca
gera
ácido + fraco base + forte
Prof. Nunes
ExercícioExercício
Para cada par abaixo, identifique a basemais forte.
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC19
ácidomais fraco
basemais forte
Prof. Nunes
ExercícioExercício
O composto que se segue tem três átomos de nitrogênio.
base mais forte
base mais fraca
DQOI - UFC20
Cada um dos átomos de nitrogênio funciona como uma base (abstrai umpróton de um ácido).
Ranqueie estes três átomos de nitrogênio em ordemordem crescentecrescente dede forçaforça dadabasebase:
Prof. Nunes
Usando Valores de Usando Valores de pKapKa
Usando a tabela de valores de pKa, tambémpodemos prever a posição de equilíbrio paraqualquer reação ácido-base.
� O equilíbrio vai favorecer a formaçãode sempre do ácido mais fraco (pKamaior).
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC21
ácidomais fraco
basemais forte
Prof. Nunes
Usando Valores de Usando Valores de pKapKa
Usando a tabela de valores de pKa, tambémpodemos prever a posição de equilíbrio paraqualquer reação ácido-base.
� O equilíbrio vai favorecer a formaçãode sempre do ácido mais fraco (pKamaior).
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC22
ácidomais fraco
basemais forte
Prof. Nunes
Usando Valores de Usando Valores de pKapKa
Usando a tabela de valores de pKa, prevejar aposição de equilíbrio para as reações ácido-baseabaixo:
ácidomais forte
basemais fraca
ÁCIDO BASE CONJUGADA
DQOI - UFC23
ácidomais fraco
basemais forte
Prof. Nunes
Acidez de Acidez de LowryLowry--BronstedBronsted –– Abordagem QualitativaAbordagem Qualitativa
Nesta seção, vamos agora aprender a fazer comparações relativas de ácidos ebases, analisando e comparando as estruturas químicas
� sem a utilização de valores de pKa.
Estabilidade da Base Conjugada
DQOI - UFC24
A fim de comparar os ácidos sem o uso de valores de pKa,
� devemos olhar para a basebase conjugadaconjugada de cada ácido.
base base conjugadaconjugada
Prof. Nunes
Acidez de Acidez de LowryLowry--BronstedBronsted –– Abordagem QualitativaAbordagem Qualitativa
Se A- é muito estável (base fraca), consequentemente,
� HA deve ser um ácido forte.
base base conjugadaconjugada
DQOI - UFC25
� HA deve ser um ácido forte.
Se A- é muito instável (base forte), consequentemente,
� HA deve ser um ácido fraco
Prof. Nunes
Acidez de Acidez de LowryLowry--BronstedBronsted –– Abordagem QualitativaAbordagem Qualitativa
O cloro é um átomo eletronegativo, e pode, por conseguinte, estabilizar uma
X
base base conjugadaconjugada
base base conjugadaconjugada
DQOI - UFC26
O cloro é um átomo eletronegativo, e pode, por conseguinte, estabilizar umacarga negativa.
Quando butano éé desprotonadodesprotonado, uma carga negativa éé geradagerada sobresobre umum átomoátomodede carbonocarbono.
O carbono nãonão é um elemento muito eletronegativo e, geralmente,
� não é capaz de estabilizar uma carga negativa.
� Assim, podemos concluir que butano não é muito ácida.
Prof. Nunes
Acidez de Acidez de LowryLowry--BronstedBronsted –– Abordagem QualitativaAbordagem Qualitativa
Esta abordagem pode ser utilizada� para comparar a acidez dos dois compostos, HA e HB.
Basta olhar para as suas bases conjugadas, A- e B-, e� compará-las uma com a outra.
DQOI - UFC27
Ao determinarmos a base conjugada mais estável, identificaremos o ácido maisforte.
comparar as bases
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
Uma comparação qualitativa de acidez requer
� uma comparação da estabilidade de cargas negativas.
Existem 44 fatoresfatores que afetam a estabilidade da base, e devem ser considerados:
1) qual é o átomo carrega a carga
DQOI - UFC28
1) qual é o átomo carrega a carga2) ressonância,3) efeito indutivo, e4) orbitais.
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
1) Qual é o átomo carrega a carga:
O primeiro fator envolve a comparação dos átomos que carregam a carganegativa em cada base conjugada.
butano butanol
DQOI - UFC29
A fim de avaliar a acidez relativa destes dois compostos, é preciso primeirodesprotonar cada um dos estes compostos e obter as bases conjugadas:
Compare os átomos que carregam as cargas negativas:
C O
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
Para determinar qualqual destesdestes átomosátomos éé maismais estávelestável,
� temos de saber se estes elementos estão na mesma linha ou namesma coluna de a tabela periódica.
DQOI - UFC30
Quando dois átomos estão em mesma linha, a eletronegatividadeeletronegatividade é o efeitodominante.
O oxigênio é mais eletronegativo do que o carbono, de modo oxigênio é maiscapaz de estabilizar a carga negativa.
Portanto, um próton no oxigênio (butanol) é mais ácido do que um próton emcarbono (butano).
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
A história é diferente quando se comparam dois átomos na mesma coluna databela periódica.
Por exemplo, vamos comparar a acidez da água e ácido sulfídrico.
DQOI - UFC31
Por exemplo, vamos comparar a acidez da água e ácido sulfídrico.
A fim de avaliar a acidez relativa destes dois compostos, desprotonamos cadaum deles e comparamos as suas bases conjugadas:
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
Neste exemplo, nós estamos comparando O- e S-, que aparecem na mesmacoluna da tabela periódica. Em tal caso,
�� nãonão é eletronegatividade o efeito dominante.
DQOI - UFC32
�� nãonão é eletronegatividade o efeito dominante.
� Em vez disso, é o efeito dominante é o tamanho do átomo.
� O enxofre é maior do que o oxigênio e, portanto, podemelhor estabilizar uma carga negativa, repartindo a cargaao longo de um maior volume de espaço.
� O HS- é mais estável do que HO-, e por conseguinte, o H2Sé um ácido mais forte do que de H2O.
tam
an
ho
au
me
nta
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Compare os dois prótons que são mostrados no seguinte composto. Qualdeles é o mais ácido?
-H+
mais ácido
DQOI - UFC33
-H+-H+
eletronegatividade é o fator
dominante
Mais estável
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Compare os dois prótons que são mostrados nos seguintes compostos. Qualdeles é o mais ácido em cada composto?
DQOI - UFC34
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
2) Ressonância
Para ilustrar o papel da ressonância na estabilidade da carga na baseconjugada, considere as estruturas abaixo.
mais ácido
DQOI - UFC35
DesprotonandoDesprotonando ambasambas:
carga localzada
carga deslocalzada
base conjugadamais estável
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
Compare os dois prótons que são mostrados no seguinte composto. Qual delesé o mais ácido?
-H+-H+
mais ácido
DQOI - UFC36
-H
carga localizada
carga deslocalizada
base conjugadamais estável
Prof. Nunes
EExercíciosxercícios
Em cada composto abaixo, dois prótons são destacados. Determine qual delesé o mais ácido.
DQOI - UFC37
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
3) Indução
Os dois fatores que examinamos até agora não explicam a diferença de acidezentre o ácido acético e o ácido tricloroacético:
mais ácido
DQOI - UFC38
Desprotonando ambos:
ácido acético ácido tricloroacético
efeito indutivoretirador de elétrons
base conjugadamais estável
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
Podemos verificar esta previsão, observando-se valores de pKa.
� Na verdade, podemos usar valores de pKa para verificar
� o efeito individual de cada Cl
DQOI - UFC39
Com cada Cl adicional, o composto torna-se mais ácido (pKa menor) devido aoefeito indutivo retirador de elétrons
� que estabiliza a carga negativa da base conjugada.
Cl Cl
Cl
Cl
ClCl
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Compare os dois prótons que são mostrados no seguinte composto. Qualdeles é o mais ácido?
-H+-H+
mais ácido
DQOI - UFC40
-H -H+
Efeito indutivoretirador mais intenso
devido à proximidade dos átomos de flúor da carga
negativa da base conjugada
base conjugadamais estável
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Identifique o próton mais ácido em cada composto, justificando sua resposta.
DQOI - UFC41
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Para cada par de compostos a seguir, identifique qual é o composto é maisácida e explique sua escolha:
DQOI - UFC42
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
4) Orbital
Os três fatores que examinamos até agora não explica a diferença de acidezentre os dois prótons identificados na seguinte composto:
mais ácido
DQOI - UFC43
Desprotonando ambos: -H+-H+
Carga negativa em umOrbital sp2
menos eletronegativobase conjugada
mais estável
Carga negative em umOrbital sp
mais eletronegativo
Prof. Nunes
Estabilidade das Bases Estabilidade das Bases –– Fatores que a AfetamFatores que a Afetam
Identifique o próton mais ácido em cada um dos seguintes compostos::
DQOI - UFC44
Prof. Nunes
Ácidos e Bases Ácidos e Bases -- Lewis
A definição de Lewis de ácidos e bases é mais ampla que a definição deBronsted-Lowry.
De acordo com a definição de Lewis, acidez e basicidade são descritas emtermos de elétrons, ao invés de protons.
� Ácido de Lewis é definido como um aceptor de elétrons.
DQOI - UFC45
� Base de Lewis é definida como um doador de elétrons.
ácidobase
Prof. Nunes
Ácidos e Bases Ácidos e Bases -- Lewis
A definição de Lewis de ácidos e bases é mais ampla porque inclui reagentsque não podiam ser classificados como ácidos ou bases pleas teoriasprecedentes.
ácidobase
DQOI - UFC46
De acordo com a definição de Brosnted-Lowry, BF3 não é considerado umácido porque ele não tem prótons e não pode server como doador deprotons.
Entretanto, de acordo com a teoria de Lewis, BF3 serve como um aceptor deelétrons, e é, portanto, um ácido de Lewis.
Na interação anterior, a H2O é uma base de Lewis porque ela serve como umdoador de elétrons.
Prof. Nunes
Ácidos e Bases Ácidos e Bases -- Lewis
Identifique o ácido e a base de Lewis na seguinte reação.
DQOI - UFC47
ácido base
Prof. Nunes
Ácidos e Bases Ácidos e Bases -- Lewis
Em cada uma das seguintes reações, identifique o ácido e a base de Lewis.
DQOI - UFC48
Prof. Nunes
Ácidos e Bases Ácidos e Bases -- Lewis
Identifique o(s) composto(s) que pode(m) atuar como uma base de Lewis.
DQOI - UFC49
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
Uma das mais importantes propriedade de aminas é sua basicidade.
Aminas são, geralmente, bases mais fortes que álcoois ou éteres, e
� podem ser efetivamente protonadas mesmo por ácidos fracos.
DQOI - UFC50
Este exemplo ilustra como a basicidade de uma amina pode ser quantificadamedindo-se o pKa do correspondente íon amônio.
� O alto valor de pKa indica que a amina é fortemente básica.
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
alquilaminas alquilaminaspKa do íonamônio
pKa do íonamônio
metilamina dimetilamina
DQOI - UFC51
etilamina
isopropilamina
cicloexilamina
dietilamina
trimetilamina
trietilamina
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
arilaminas arilaminaspKa do íonamônio
pKa do íonamônio
anilina pirrol
DQOI - UFC52
N-metilanilina
N,N-metilanilina
piridina
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
Os valores de pKa dos íons amônio variam entre:�alquilaminas: 10-11�arilaminas: 4-5
Em outras palavras, arilaminas são menos básicas que alquilaminas.
� Isto pode ser entendido considerando-se a natureza deslocalizada do parde elétrons de uma arilamina.
DQOI - UFC53
O par de elétrons ocupa um orbital p e é deslocalizado pelo sistema aromático.
� A estabilização promovida pela ressonância é perdida se o par deelétrons livres é protonado, e como resultado o átomo de nitrogêniode uma amina é menos básico que o átomo de nitrogênio de umaalquilamina.
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
Se o anel aromático carregar um substituinte
� A basicidade do grupo amino depederá da identidade destesubstituinte
Grupos doadores de elétrons, tais como o metóxido,
DQOI - UFC54
� aumentam a basicidade de arilaminas.
Grupos retiradores de elétrons, tais como o grupo nitro,
� diminuem a basicidade de arilaminas.
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
Anilia p-substituída Íon amônio
au
me
nta
Ac
ide
z
DQOI - UFC55
ba
sic
ida
de
au
me
nta
Ac
ide
zd
imin
ui
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
Grupos retiradores de elérons, tais como o grupo nitro,
diminuem a basicidade de arilaminas.
DQOI - UFC56
� diminuem a basicidade de arilaminas.
Este efeito é atribuído ao fato que o par de elétrons na p-nitroanilina éextensivamente deslocalizado.
mais estável
Prof. Nunes
Basicidade de Basicidade de Aminas
Amidas também representam um caso extremo de deslocalização de par deelétrons livre.
De fato, o átomo de nitrogênio exibe muito pouca densidade eletrônica.
DQOI - UFC57
Por esta razão, as amidas
� não atuam como bases, e
� são nucleófilos muito pobres.
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Para cada um dos seguintes pares de compostos, identifique qual é a basemais forte.
DQOI - UFC58
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Ranqueie os seguintes compostos em ordem crescente de basicidade.
DQOI - UFC59
Prof. Nunes
Podemos aumentaraumentar aa basicidadebasicidade dede umum nitrogênionitrogênio aumentandoaumentando suasua densidadedensidadeeletrônica,eletrônica,
� ligando um grupogrupo doadordoador dede elétronselétrons (grupo alquila, por exemplo)a ele.
Analisemos alguns dados:
BasicidadeBasicidade de de AlquilaminasAlquilaminas
DQOI - UFC60
Analisemos alguns dados:
Prof. Nunes
é
BasicidadeBasicidade de de AlquilaminasAlquilaminas
DQOI - UFC61
� Todas as aminasaminas são maismais básicasbásicas do que a amônia.
pKaH maior � ácido conjugado mais fraco � Base mais forte
� Todas as aminasaminas 22asas são maismais básicasbásicas do que as aminasaminas 11asas .
� Maioria das aminasaminas 33asas são menosmenos básicasbásicas do que as aminasaminas 11asas.
Basicidade: amônia < aminas 3as < aminas 1as < aminas 2as
Prof. Nunes
A basicidade observada resulta de uma combinação de dois efeitos:
1) o aumento da disponibilidade do par de elétrons livres e aestabilização da carga resultante positiva, o que aumenta com asubstituição sucessiva de átomos de hidrogênio por gruposalquila.
Basicidade: amônia < aminas 3as < aminas 1as < aminas 2as
BasicidadeBasicidade de de AlquilaminasAlquilaminas
DQOI - UFC62
2) a estabilização devido à solvatação, uma parte importante parte daqual é devido à formação de ligação de hidrogênio, e este efeitodiminui com o aumento do número de grupos alquila.
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
Prof. Nunes
Basicidade: amônia < aminas 3as < aminas 1as < aminas 2as
é
BasicidadeBasicidade de de AlquilaminasAlquilaminas
DQOI - UFC63
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
Prof. Nunes
AmôniaAmônia x x AminasAminas 11asas
Basicidade: amônia < aminas 1as
é
DQOI - UFC64
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
pKaH maior � ácido conjugado mais fraco � Base mais forte
Prof. Nunes
AminasAminas 11asas x x AminasAminas 22asas
Basicidade: aminas 1as < aminas 2as
DQOI - UFC65
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
pKaH maior � ácido conjugado mais fraco � Base mais forte
Prof. Nunes
AminasAminas 11asas x x AminasAminas 33asas
Basicidade: aminas 3as < aminas 1as
DQOI - UFC66
maior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquilamaior estabilização da carga positiva pela doação de elétrons dos grupos alquila
maior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solventemaior estabilização da carga positiva pela ligação de hidrogênio com o solvente
pKaH maior � ácido conjugado mais fraco � Base mais forte
Prof. Nunes
ExercícioExercício
A ordemordem dede basicidadebasicidade para determinadas butilaminasbutilaminas emem clorobenzenoclorobenzeno é aseguinte:
Todavia, emem águaágua a ordem é diferente:
NH2Bu N
Bu
Bu
H N
BuBu
Bu
DQOI - UFC67
JustifiqueJustifique estaesta diferençadiferença dede basicidadebasicidade nosnos diferentesdiferentes solventessolventes..
NH2Bu N
Bu
Bu
HN
BuBu
Bu
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
Efeitos que diminuem a densidade eletrônica no nitrogênio.
O par de elétrons no nitrogênio será menos disponível para protonação, e aamina menos básico, se:
� o átomo de nitrogênio estiver ligado a um grupo elétron retirador.
DQOI - UFC68pKaH maior � ácido conjugado mais fraco � Base mais forte
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
Efeitos que diminuem a densidade eletrônica no nitrogênio.
O par de elétrons no nitrogênio será menos disponível para protonação, e aamina menos básico, se:
� o par de elétrons livres está em um orbital hibridizado sp ou sp2.
DQOI - UFC69pKpKaHaH menor menor �� áciácidodo conjugado mais forte conjugado mais forte �� Base mais fracaBase mais fraca
par de elétrons livres em orbital sp3 par de elétrons livres em orbital sp2 par de elétrons livres em orbital sp3 par de elétrons livres em orbital sp
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
� o par de elétrons livres está envolvido na manutenção da aromaticidade damolécula.
piridina cátionpiridínio
imidazolina imidazol Cátionimidazólio
DQOI - UFC70pKaH menor � ácido conjugado mais forte � Base mais fraca
Este par de elétrons está em um orbital p, contribuindo para os 6 elétrons π no anel
aromático.
pirrolaromaticidade do pirrol
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
1) Desenhe as bases cojugada dos seguintes ácidos.
DQOI - UFC71
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
2) Desenhe os ácido cojugados das seguintes bases.
DQOI - UFC72
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
3) Em cada reação, identifique o ácido e a base de Lewis.
DQOI - UFC73
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
4) Qual reação ocorre quando água é adicionada a uma mistura deNaNH2/NH3?
DQOI - UFC74
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
5) O etanol seria um solvente adequado para promover a seguinte reação?Explique sua resposta.
DQOI - UFC75
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
6) Escreva a equação de transferência de próton entre os compostos abaixo ea água.
DQOI - UFC76
(e) (f) (g) (h)
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
7) Identifique o íon mais estável em cada par.
DQOI - UFC77
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
8) Selecione o composto mais ácido em cada conjunto.
DQOI - UFC78
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
9) Selecione o composto mais ácido em cada conjunto.
DQOI - UFC79
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
10) Para cada reação abaixo, desenhe a seta mostrando a transferência
DQOI - UFC80
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
11) Ordene, em ordem crescente de basicidade, os compostos abaixo:
DQOI - UFC81
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
12) Qual dos seguintes compostos é mais ácido. Explique sua resposta.
DQOI - UFC82
Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
13) a) Identifique os dois prótons mais ácidos.b) Identifique qual dos dois é o mais ácido. Explique sua resposta.
DQOI - UFC83