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organica
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Prof. Nunes
cidos e cidos e BasesBases
Universidade Federal do CearCentro de CinciasDepartamento de Qumica Orgnica e InorgnicaQumica Geral e Orgnica
Atualizado em outubro/2014
DQOI - UFC
cidos e cidos e BasesBasesQumica OrgnicaQumica Orgnica
Prof. Dr. Jos Nunes da Silva [email protected]
1
Prof. Nunes
cidos e Bases cidos e Bases -- DefiniesDefinies
Somente no finalfinal dodo sculosculo XIXXIX surgiram as primeirasprimeiras idiasidias bemsucedidas que relacionavamrelacionavam estruturaestrutura qumicaqumica comcom propriedadespropriedades cidascidas eebsicasbsicas.
1884 1884 -- ArrheniusArrhenius
1923 1923 -- JohannesJohannes BronstedBronsted e Thomas e Thomas LowryLowry
1923 1923 -- Lewis (Lewis (mais utilizada, pois abrange todos os tipos de reaes mais utilizada, pois abrange todos os tipos de reaes cidocido--basebase))
DQOI - UFC2
Svante August ArrheniusArrhenius(18591927)
Johannes Nicolaus Bronsted(18791947)
Thomas Martin LowryLowry(18741936)
Gilbert Newton LewisLewis(18751946)
Prof. Nunes
Definio Definio -- ArrheniusArrhenius
AutoAuto--ionizao da ionizao da gua: gua: H2O(l) + H2O(l) H3O+
(aq) + OH-(aq)
cidocido:: qualquer substncia que quando dissolvida em gua aumentaaumenta aaconcentraoconcentrao dosdos onsons HH OO++.
DQOI - UFC3
cidos Bases
HHClO4 LiOHOH
HH2SO4 NaOHOH
HHI KOHOH
HHBr Ca(OHOH)2
HHCl Sr(OHOH)2
HHNO3 Ba(OHOH)2
concentraoconcentrao dosdos onsons HH33OO++.
BaseBase:: qualquer substncia que quando dissolvida em gua aumentaaumenta aaconcentraoconcentrao dosdos onsons OHOH--.
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Definio Definio -- Bronsted-Lowry
cidocido:: espcie qumica que cedecede, ou doa, oo prtonprton.
DQOI - UFC4
BaseBase:: espcie qumica que receberecebe, ou ganha, oo prtonprton.
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Definio Definio -- Bronsted-Lowry
BaseBase uma espcie qumica que aceita prtonsaceita prtons, OHOH-- apenas um exemplo apenas um exemplo.
cidoscidos ou basesbases podem ser onons ou substncias moleculares.
DQOI - UFC5
Algumas espcies podem agir como podem agir como cidocido ou ou basebase (anfiprticasanfiprticas).
As reaes reaes cidocido--basebase no se limitam solues aquosas.
HCl(benzeno) + NH3(benzeno) NH4Cl(s)
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DefiniesDefinies
H+
+ -HCl + H O
Par conjugado: Par conjugado: 2 espcies que diferem entre si por um prton.2 espcies que diferem entre si por um prton.
Substncia Anfiprtica: Substncia Anfiprtica: pode comportarpode comportar--se como se como cidocido ou ou basebase..
DQOI - UFC6
NH3(aq) + H2O(l) NH4+
(aq) + OH-(aq)
H+
H+
cidobase
cido base
H3O+
(l) + Cl-(aq)
HCl(aq) + H2O(aq)
cido base
cido base
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Definio Definio -- Lewis
Algumas reaes tm caractersticas de reaes cidocido--basebase, mas nono sese
enquadramenquadram nono modelomodelo dede BronstedBronsted--LowryLowry. Exemplo:
Na2O(s) + SO3(g) Na2SO4(s)
Em 1923, G.N. Lewis percebeu que o conceitoconceito de cidos e de bases
DQOI - UFC7
Em 1923, G.N. Lewis percebeu que o conceitoconceito de cidos e de bases
poderiapoderia serser generalizadogeneralizado parapara incluirincluir reaesreaes dede xidosxidos cidoscidos ee dede
xidosxidos bsicosbsicos ee muitasmuitas outrasoutras reaesreaes, alm das de transferncia de
prtons.
base cido
par de eltrons
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cidos e Bases de cidos e Bases de Lewis
setaseta curvacurva indica de onde o par
de eltrons parte e onde chega
AlClAlCl DimetilterDimetilter
DQOI - UFC8
AlClAlCl33cido de Lewiscido de Lewis
DimetilterDimetilterBase de LewisBase de Lewis
BoranoBoranocido de Lewiscido de Lewis
AmniaAmniaBase de LewisBase de Lewis
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cidos e Bases de cidos e Bases de Lewis
H3N:H+ H3N H
+
O2-S
O
O O
S
O
O O
-O+
- -
DQOI - UFC9
H3N:BF3
H3N BF3+ -
Al3+ + 6 H2O Al(OH2)63+
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ExercitandoExercitando
QualQual oo produtoproduto de cada uma das seguintes reaes?
DQOI - UFC10
Prof. Nunes
ExercitandoExercitando
MostreMostre comocomo cadacada umum dosdos seguintesseguintes compostoscompostos reagereage comcom oo onon HOHO--..
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
DQOI - UFC11
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
+ HO+ HO--
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Fora dos cidosFora dos cidos
O conceito de Bronsted-Lowry de reao cido-base considera a reao
como reao de transferncia de prton.
Todavia, til considerar as reaesreaes cidocido--basebase como competiocompetio pelopelo
prtonprton entreentre asas espciesespcies qumicasqumicas.
DQOI - UFC12
cidoscidos fortesfortes sero os que cedemcedem osos prtonsprtons com maiormaior facilidadefacilidade que
os outros cidos.
cidobasebasecido
Cl-(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
EssencialmenteEssencialmente todastodas asas molculasmolculas dede HClHCldoamdoam seusseus prtonsprtons parapara asas molculasmolculas dede HH22OO..
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Fora dos cidosFora dos cidos
cidos fracosfracos sero os que cedemcedem osos prtonsprtons com menormenor facilidadefacilidade
que os outros cidos.
cido fracocido forte
Cl-(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
DQOI - UFC13
PoucaPouca transfernciatransferncia dede HH++
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Fora dos cidosFora dos cidos
Uma reao cido-base normalmentenormalmente avanaavana nana direodireo dodo cidocido maismaisfracofraco.
cido fracocido forte
Cl-(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
1%H3CCOO
-(aq) + H3O
+(aqH3CCOOH(aq) + H2O(l)
DQOI - UFC14
HClHCl > H> H33OO++ > HF > H> HF > H33CCOOHCCOOH
acidez diminuiacidez diminui
H3CCOO-(aq) + H3O
+(aqH3CCOOH(aq) + H2O(l)
3%HF(aq) + H2O(l) F
-(aq) + H3O
+(aq)
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Constantes de AcidezConstantes de Acidez
Quando imaginamos a composio de uma soluosoluo dede umum cidocido fracofraco em
gua, consideramos uma soluo que contmcontm:
1) As molculas ou ons do cido e uma pequenapequena concentraoconcentrao dede suassuas
basesbases conjugadasconjugadas.
DQOI - UFC15
2) Uma pequenapequena concentraoconcentrao dede onsons HH33OO++ formados pela transferncia
de prtons para as molculas de gua.
3) Uma muito, muitomuito pequenapequena concentraoconcentrao dede onsons OHOH--, que mantm o
equilbrio de auto-ionizao.
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Constantes de AcidezConstantes de Acidez
Todas estas espcies esto em equilbrioequilbrio dinmicodinmico.
Como os cidos e bases conjugados esto em equilbrio na soluo,podemos expressar a composiocomposio dada soluosoluo de um cido ou baseemem termostermos dada constanteconstante dede equilbrioequilbrio para a transferncia de prtons.
CHCH COOH + HCOOH + H O O HH OO++ + CH+ CH COOCOO--
DQOI - UFC16
Ka = [H3O+] [CH3COO
-]
[CH3COOH]
CHCH33COOH + HCOOH + H22O O HH33OO++ + CH+ CH33COOCOO
--
Ka = 1,8 x 10-5 (25oC)
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Constantes de Acidez e Constantes de Acidez e BasicidadeBasicidade
As constantesconstantes dede acidezacidez ((KaKa)) e basicidadebasicidade (Kb)(Kb) so comumente indicadas
atravs de seus logaritmos negativos, pela definio:
pKa = - log Ka pKb = - log Kb
DQOI - UFC17
KaKa grande pKapKa pequeno cido forte cido forte
KaKa pequeno pKapKa grande cido fracocido fraco
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O Balano da ConjugaoO Balano da Conjugao
O HClHCl classificado como um cidocido forteforte porque est totalmentetotalmente
desprotonadodesprotonado em gua.
Como resultado, sua basebase conjugada,conjugada, ClCl--, deve ser muito, muitomuito fracafraca
receptorareceptora dede prtonsprtons.
DQOI - UFC18
cido fracocido forte
Cl-(aq) + H3O+
(aq)HCl(aq) + H2O(l)
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O Balano da ConjugaoO Balano da Conjugao
Reciprocamente, o cidocido acticoactico classificado como um cidocido fracofraco
porque est parcialmenteparcialmente desprotonadodesprotonado em gua.
Como resultado, sua basebase conjugada,conjugada, CHCH33COOCOO--, deve ser um boaboa
receptorreceptor dede prtonsprtons, porque ela prontamenteprontamente formaforma molculasmolculas dede
DQOI - UFC19
CHCH33COOHCOOH.
CH3COOH + H2O H3O+ + CH3COO
-
Quanto mais forte mais forte o cido mais fraca sua base conjugada mais fraca sua base conjugada
Quanto mais fracomais fraco o cido mais forte mais forte sua base conjugada
Resumindo:Resumindo:
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
Quando um cidocido forteforte como o cloreto de hidrognio dissolvido em gua,quasequase todostodos osos molculasmolculas sese dissociamdissociam (em ons), o que significa que osprodutosprodutos soso favorecidosfavorecidos nono equilbrioequilbrio.
DQOI - UFC20
Quando um cidocido muitomuito maismais fracofraco, como o cido actico, dissolvido emgua, poucaspoucas molculasmolculas sese dissociamdissociam, assim reagentesreagentes soso favorecidosfavorecidos nonoequilbrioequilbrio.
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
cido forte alta dissociao cido forte alta dissociao KaKa grande grande pkapka pequenopequeno
DQOI - UFC21
cido forte alta dissociao cido forte alta dissociao KaKa grande grande pkapka pequenopequeno
cido fraco pequena dissociao cido fraco pequena dissociao KaKa pequeno pequeno pkapka grandegrande
cidos muito fortescidos muito fortes
cidos moderadamente fortescidos moderadamente fortes
cidos fracoscidos fracos
cidos muito fracoscidos muito fracos
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
A importncia de cidos e bases orgnicos est intimamente relacionada reatividade destes compostos.
Os cidos orgnicos mais comuns so os cidoscidos carboxlicoscarboxlicos (compostosque tm um grupo COOH), os quais tm valores de pKapKa queque variamvariam entreentre 33ee 55.
DQOI - UFC22
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
Um cidocido carboxlicocarboxlico pode se comportar como um cidocido ee doardoar umum prtonprton,ou como uma basebase ee aceitaraceitar umum prtonprton.
DQOI - UFC23
Prof. Nunes
cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
lcooislcoois, compostos que tm um grupo OH - so cidos orgnicos muitomais fracas que os cidos carboxlicos, com valores de pKapKa prximosprximos aa 1616.
O metanolmetanol e o etanoletanol so exemplos de lcoois.
DQOI - UFC24
Vimos que a gua pode se comportar tanto como um cido e como base.Um lcoollcool se comporta da mesma forma: eleele podepode sese comportarcomportar comocomo umumcidocido ee doardoar umum prtonprton, ou como umauma basebase ee aceitaraceitar umum prtonprton.
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
Um compostocomposto protonadoprotonado um composto que ganhouganhou umum prtonprtonadicionaladicional.
Um lcool ou um cido carboxlico protonadoprotonado um cidocido muitomuito forteforte.
DQOI - UFC25
HH++ HH++ HH++
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
Uma aminaamina podepode sese comportarcomportar como um cidocido ee doardoar umum prtonprton, ou comouma basebase ee aceitaraceitar umum prtonprton.
DQOI - UFC26
AminasAminas, entretanto, tm valores de pKapKa toto altosaltos que elas raramente secomportam como cidos. A amnia tambm tem um alto valor de pKa.
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
AminasAminas soso muitomuito maismais propensaspropensas aa agiragir comocomo basesbases.
Na verdade, as aminas so as bases orgnicas mais comuns.
Em vez de falar sobre a forafora dede umauma basebase em termos de valor de pKb, maismais fcilfcil falarfalar sobresobre aa forafora dede seuseu cidocido conjugadoconjugado, conformeindicado pelo seu valor de pKa, lembrando que o cido mais forte leva
DQOI - UFC27
indicado pelo seu valor de pKa, lembrando que o cido mais forte leva formao de uma base conjugada mais fraca.
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
DQOI - UFC28
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cidoscidos e Bases e Bases OrgnicasOrgnicas
Na determinaodeterminao dada posioposio dede equilbrioequilbrio para uma reao cido-base(ou seja, se reagentesreagentes ouou produtosprodutos soso favorecidosfavorecidos nono equilbrioequilbrio), lembre-seque:
o equilbrio favorece a reao do cido forte e da base forte, e aformao do cido fraco e fraco base.
o forte reage para gerar o fraco. o equilbrio desloca-se na direo das espcies mais fracas.
DQOI - UFC29
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EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
A forafora dede umum cidocido determinada pela estabilidadeestabilidade dada basebase conjugadaconjugadaque formada quandoquando oo cidocido doadoa oo seuseu prtonprton.
quantoquanto maismais estvelestvel aa basebase,, maismais forteforte aa seuseu cidocido conjugadoconjugado.
Uma basebase estvelestvel uma base que suportasuporta facilmentefacilmente osos eltronseltrons que
DQOI - UFC30
Uma basebase estvelestvel uma base que suportasuporta facilmentefacilmente osos eltronseltrons quecompartilhava com um prton. Em outras palavras, basesbases estveisestveis sobasesbases fracasfracas, que no compartilham seus eltrons bem. Assim, podemosdizer:
quantoquanto maismais fracafraca aa basebase,, maismais forteforte aa seuseu cidocido conjugadoconjugado..
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EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
Os elementoselementos dada segundasegunda linhalinha da tabela peridica so todas do mesmomesmotamanhotamanho, mas eles tmtm eletronegatividadeseletronegatividades muitomuito diferentesdiferentes.
DQOI - UFC31
Se olharmos para as bases formadas quando hidrognios esto ligados aestes elementos, vemos que as estabilidadesestabilidades dasdas basesbases tambmaumentamaumentam dada esquerdaesquerda parapara aa direitadireita porque o tomo mais eletronegativo mais capaz de suportar a sua carga negativa.
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EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
Portanto, podemos concluir que quandoquando osos tomostomos soso semelhantessemelhantes ememtamanhotamanho, o cidocido maismais forteforte terter seuseu hidrogniohidrognio ligadoligado aoao tomotomo maismaiseletronegativoeletronegativo.
O efeitoefeito queque aa eletronegatividadeeletronegatividade do tomo ligado ao hidrognio tem sobreo acidez do hidrognio pode ser apreciado quando os valoresvalores dede pKapKa dedelcooislcoois ee aminasaminas soso comparadoscomparados.
DQOI - UFC32
Como o oxigniooxignio maismais eletronegativoeletronegativo que o nitrognionitrognio, um lcoollcool maismais cidocido dodo queque umauma amina.
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EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
Da mesma forma, um lcoollcool protonadoprotonado maismais cidocido do que uma aminaaminaprotonadaprotonada.
DQOI - UFC33
Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
Na comparao de tomostomos comcom tamanhostamanhos muitomuito diferentesdiferentes, o tamanhotamanhododo tomotomo maismais importanteimportante dodo queque aa suasua eletronegatividadeeletronegatividade paradeterminar o quo bem ele suporta sua carga negativa.
Por exemplo, como que descemosdescemos umauma colunacoluna na tabela peridica, oselementoselementos tmtm eletronegatividadeseletronegatividades sucessivamentesucessivamente menoresmenores, mas aestabilidadeestabilidade dada basebase aumentaaumenta, ento a forafora dodo cidocido conjugadoconjugadoaumentaaumenta. Assim, o HI o cido mais forte dentre os hidrcidos, apesar deiodo ser o menos eletronegativo dos halognios.
DQOI - UFC34
iodo ser o menos eletronegativo dos halognios.
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EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
Assim, com o aumentoaumento dodo tamanhotamanho dosdos onsons haleto, a sua estabilidadeestabilidadeaumentaaumenta porque a sua negativanegativa cargacarga estest espalhadaespalhada porpor umum maiormaior volumevolumedede espaoespao, diminuindodiminuindo suasua densidadedensidade dede eltronseltrons.
Portanto, HI o cido mais forte do halogenetos de hidrognio, porque oiodeto o on haleto mais estvel, apesar de iodo ser o menoseletronegativo dos halognio.
DQOI - UFC35
Prof. Nunes
EfeitosEfeitos EstruturaisEstruturais sobresobre AcidezAcidez e e BasicidadeBasicidade
Embora o prtonprton cidocido de cada um dos seguintes cinco cidos carboxlicosesteja ligadoligado aa umum tomotomo dede oxigniooxignio, osos cincocinco compostoscompostos tmtm acidezacidezdiferentesdiferentes:
DQOI - UFC36
Essa diferena indica que deve haver um fatorfator que nono sejaseja aa naturezanatureza dodotomotomo ao qual o hidrognio ligado, queque afetaafeta aa acidezacidez.
Prof. Nunes
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
Um tomo de halognio eletronegativo puxapuxa osos eltronseltrons da ligao emem suasuadireodireo.
PuxarPuxar eltronseltrons atravsatravs ligaesligaes sigmasigma ((ss)) chamado de efeitoefeito indutivoindutivo.
Se olharmos para a base conjugada de um cido carboxlico, vemos que oefeitoefeito indutivoindutivo estabilizaestabiliza aa basebase conjugadaconjugada atravs da diminuio da
DQOI - UFC37
efeitoefeito indutivoindutivo estabilizaestabiliza aa basebase conjugadaconjugada atravs da diminuio dadensidade de eltrons sobre o tomo de oxignio.
Estabilizar uma base aumentaaumenta aa acidezacidez dodo seuseu cidocido conjugadoconjugado.
efeito indutivo efeito indutivo retiradorretirador
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efeito indutivo efeito indutivo retiradorretirador
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC38
Quanto mais eletronegativo for o halognio, mais intenso ser o efeitoefeitoindutivoindutivo.
MaisMais estvelestvel serser aa basebase conjugadaconjugada.
MaisMais cidocido serser oo compostocomposto..
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O efeitoefeito de um substituinte sobre a acidez de um composto diminuidiminui medidamedida queque aa distnciadistncia entreentre oo substituintesubstituinte ee oo tomotomo dede oxigniooxignio
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC39
medidamedida queque aa distnciadistncia entreentre oo substituintesubstituinte ee oo tomotomo dede oxigniooxignioaumentaaumenta.
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MaisMais exemplosexemplos
EfeitoEfeito IndutivoIndutivo
DQOI - UFC40
Prof. Nunes
A hibridizaohibridizao dodo orbitalorbital a partir do qual o prton removido tambm afetaafetaoo pKapKa..
EfeitoEfeito dada HibridizaoHibridizao
DQOI - UFC41
Prof. Nunes
A hibridizaohibridizao remotaremota tambm afetaafeta oo pKapKa..
Quanto maior for o cartercarter ss de um orbital s, estvel sero os eltrons nele.
Isso faz com que um carbono hibridizado spsp seja mais eletronegativoeletronegativo doque um spsp22 um, que por sua vez mais eletronegativoeletronegativo que o carbono spsp33.
EfeitoEfeito dada HibridizaoHibridizao
DQOI - UFC42
Prof. Nunes
Todos os substituintessubstituintes nos exemplos anteriores eram retiradoresretiradores dedeeltronseltrons, fato ete que aumentavaaumentava aa estabilidadeestabilidade dasdas basesbases conjugadasconjugadas e,consequentemente, aumentavaaumentava aa acidezacidez dosdos cidoscidos.
Quais seriam os efeitos resutantes da presena de gruposgrupos doadoresdoadores dedeeltronseltrons sobre a acidez dos compostos?
GruposGrupos EletrnEletrn DoadoresDoadores
DQOI - UFC43
Estes gruposgrupos desestabilizam a base conjugada, porque,em vez de ajudar a espalhar-se a carga negativa, eles aumentam adensidade de carga.
Os gruposgrupos doaresdoares dede eltronseltrons maismais comunscomuns nana qumicaqumica orgnicaorgnica so osgruposgrupos alquilaalquila.
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DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
Um cidocido carboxlicocarboxlico muitomuito maismais forteforte que um lcoollcool, logo temtem umauma basebase conjugadaconjugada consideravelmenteconsideravelmente maismais estvelestvel.
DQOI - UFC44
H doisdois fatoresfatores que tornam a base conjugada de um cido carboxlico paraser mais estvel do que a base conjugada de um lcool.
1) a retirada de eltrons (efeitoefeito indutivoindutivo) pelo oxignio da carboniladiminui a densidade de eltrons do on.
2) a densidade de eltrons mais diminuda pela deslocalizaodeslocalizao dedeeltronseltrons.
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DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
DQOI - UFC45
Prof. Nunes
DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
Os seguintes mapasmapas dede potencialpotencial mostram que h menormenor densidadedensidade dedeeltronseltrons nono oxigniooxignio tomostomos nono onon carboxilatocarboxilato (regio de laranja) do queno tomotomo dede oxigniooxignio dodo onon alcxidoalcxido (regio vermelha):
DQOI - UFC46
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DeslocalizaoDeslocalizao de de EltronsEltrons
DQOI - UFC47
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pKapKa x x EstabilidadeEstabilidade das Bases das Bases ConjugadasConjugadas
DQOI - UFC48
Prof. Nunes
Os compostos nitrogenados tambm podem atuar como cidos.
Nestes compostos, a estabilidade da base conjugada tambm afetar o pKados mesmos.
NitrogniosNitrognios cidoscidos
DQOI - UFC49
Prof. Nunes
A base uma substncia que pode aceitar um prton atravs docompartilhamento de um par de eltrons.
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
DQOI - UFC50
ComoComo podemospodemos medirmedir aa forafora dede umauma base?base?
QuaisQuais osos fatoresfatores queque afetamafetam aa basicidadebasicidade dede umum compostocompostonitrogenado?nitrogenado?
Prof. Nunes
Podemos aumentaraumentar aa basicidadebasicidade dede umum nitrognionitrognio aumentandoaumentando suasuadensidadedensidade eletrnicaeletrnica ligando um grupogrupo doadordoador dede eltronseltrons (grupo alquila,por exemplo).
Analisemos alguns dados:
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
DQOI - UFC51
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
DQOI - UFC52
Todas as aminasaminas so maismais bsicasbsicas do que a amnia.
pKpKaHaH maior maior cicido conjugado mais fraco do conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte
Todas as aminasaminas 22asas so maismais bsicasbsicas do que as aminasaminas 11asas .
Maioria das aminasaminas 33asas so menosmenos bsicasbsicas do que as aminasaminas 11asas.
Basicidade: Basicidade: amnia amnia
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ComoComo explicarexplicar esteeste desviodesvio dodo comportamento?comportamento?
A basicidade observada resulta de uma combinao de doisdois efeitosefeitos:1) o aumento da disponibilidade do par de eltrons livres e a estabilizaoestabilizao
dada cargacarga resultanteresultante positivapositiva, o que aumentaaumenta comcom aa substituiosubstituiosucessivasucessiva dede tomostomos dede hidrogniohidrognio porpor gruposgrupos alquilaalquila.
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
Basicidade: Basicidade: amnia amnia
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
Basicidade: Basicidade: amnia amnia
Prof. Nunes
AmniaAmnia x x AminasAminas 11asas
Basicidade: Basicidade: amnia amnia
Prof. Nunes
AminasAminas 11asas x x AminasAminas 22asas
Basicidade: Basicidade: aminasaminas 11asas
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AminasAminas 11asas x x AminasAminas 33asas
Basicidade: Basicidade: aminasaminas 33asas
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ExerccioExerccio
A ordemordem dede basicidadebasicidade para determinadas butilaminasbutilaminas emem clorobenzenoclorobenzeno aseguinte:
Todavia, emem guagua a ordem diferente:
NH2Bu N
Bu
Bu
H N
BuBu
Bu
DQOI - UFC58
JustifiqueJustifique estaesta diferenadiferena dede basicidadebasicidade nosnos diferentesdiferentes solventessolventes..
NH2Bu N
Bu
Bu
HN
BuBu
Bu
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BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrnicaeletrnica nono nitrognionitrognio..
O parpar dede eltronseltrons nono nitrognionitrognio serser menosmenos disponveldisponvel para protonao, e aaminaamina menosmenos bsicobsico, se:
o tomo de nitrognio estiver ligado a um grupogrupo eltroneltron retiradorretirador. o par de eltrons livres est em um orbitalorbital hibridizadohibridizado spsp ouou spsp22. o par de eltrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretirador dede
DQOI - UFC59
o par de eltrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretirador dedeeltronseltrons.
o par de eltrons livres est envolvidoenvolvido nana manutenomanuteno dadaaromaticidadearomaticidade dada molculamolcula.
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrnicaeletrnica nono nitrognionitrognio..
O parpar dede eltronseltrons nono nitrognionitrognio serser menosmenos disponveldisponvel para protonao, e aaminaamina menosmenos bsicobsico, se:
o tomo de nitrognio estiver ligado a um grupogrupo eltroneltron retiradorretirador.
DQOI - UFC60pKpKaHaH maior maior cicido conjugado mais fraco do conjugado mais fraco Base mais forteBase mais forte
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrnicaeletrnica nono nitrognionitrognio..
O parpar dede eltronseltrons nono nitrognionitrognio serser menosmenos disponveldisponvel para protonao, e aaminaamina menosmenos bsicobsico, se:
o par de eltrons livres est em um orbitalorbital hibridizadohibridizado spsp ouou spsp22.
DQOI - UFC61pKpKaHaH menor menor cicido conjugado mais forte do conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca
Prof. Nunes
BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrnicaeletrnica nono nitrognionitrognio..
O parpar dede eltronseltrons nono nitrognionitrognio serser menosmenos disponveldisponvel para protonao, e aaminaamina menosmenos bsicobsico, se:
o par de eltrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretiradordede eltronseltrons.
DQOI - UFC62pKpKaHaH menor menor cicido conjugado mais forte do conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca
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BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
EfeitosEfeitos queque diminuemdiminuem aa densidadedensidade eletrnicaeletrnica nono nitrognionitrognio..
O parpar dede eltronseltrons nono nitrognionitrognio serser menosmenos disponveldisponvel para protonao, e aaminaamina menosmenos bsicobsico, se:
o par de eltrons livres esteja conjugadoconjugado comcom umum grupogrupo retiradorretiradordede eltronseltrons.
DQOI - UFC63pKpKaHaH menor menor cicido conjugado mais forte do conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca
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BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
o par de eltrons livres est envolvidoenvolvido nana manutenomanuteno dada aromaticidadearomaticidade dadamolculamolcula.
DQOI - UFC64
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BasicidadeBasicidade de de CompostosCompostos NitrogenadosNitrogenados
o par de eltrons livres est envolvidoenvolvido nana manutenomanuteno dada aromaticidadearomaticidade dadamolculamolcula.
DQOI - UFC65pKpKaHaH menor menor cicido conjugado mais forte do conjugado mais forte Base mais fracaBase mais fraca
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pKpKaHaHss
DQOI - UFC66
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pKpKaHaHss
DQOI - UFC67
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ExercciosExerccios
1) Cada um dos seguintes pares de compostos sofre uma reao cido-base deBrnsted para que o equilbrio est para a direita. DD osos produtosprodutos dede cadacada reao,reao, eeidentifiqueidentifique oo cido,cido, aa base,base, oo cidocido conjugadoconjugado ee aa basebase conjugadaconjugada.
DQOI - UFC68
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ExercciosExerccios
2) O pKa de metanol (CH3OH) e methanethiol (CH3SH) so 16 e 11, respectivamente.Que mais bsico, ou KOCH3 KSCH3?
DQOI - UFC69
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ExercciosExerccios
3) Desenhe o cidocido conjugadoconjugado de cada um dos seguintes compostos:
DQOI - UFC70
4) Desenhe a basebase conjugadaconjugada de cada um dos seguintes compostos:
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ExercciosExerccios
4) Complete as equaes qumicas:
DQOI - UFC71
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ExercciosExerccios
5) Complete as equaes qumicas:
DQOI - UFC72
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ExercciosExerccios
6) Indique a base mais forte em cada um dos pares:
DQOI - UFC73
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7) Indique o compostocomposto maismais cidocido em cada par que segue.
ExerccioExerccio
DQOI - UFC74
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8) Para cada um dos seguintes compostos em ordemordem decrescentedecrescente de acidez.
ExerccioExerccio
DQOI - UFC75
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ExerccioExerccio
9) Liste os seguintes compostos em indique qual a basebase maismais forteforte..
DQOI - UFC76
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ExerccioExerccio
10) Indique o produto formado em cada uma das reaes:
DQOI - UFC77
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ExerccioExerccio
11) Indique o produto formado na reao de cada um dos substratos com o onhidrxido:
DQOI - UFC78
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ExerccioExerccio
12) D os produtos das seguintes reaes cido-base, e indique se os reagentes ou osprodutos sero favorecidos em equilbrio.
DQOI - UFC79
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ExerccioExerccio
13) a) Liste os seguintes cidos carboxlicos em ordem decrescente de acidez:
b) Como que a presena de um substituinte electronegativo, como Cl afeta a acidezde um cido carboxlico?
DQOI - UFC80
c) Como que a localizao do substituinte afeta a acidez de um cido carboxlico?
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ExerccioExerccio
14) Para cada um dos seguintes pares de reaes, indique qual ter uma constante deequilbrio mais favorvel (ou seja, favorecer produtos):
DQOI - UFC81
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ExerccioExerccio
15) Como voc pode separar uma mistura dos seguintes compostos? Os reagentesdisponveis so ter, gua, 1,0 M HCl, e 1,0 M NaOH.
DQOI - UFC82
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ExerccioExerccio
16) Desenhe o cido conjudado de cada uma das espcies:
DQOI - UFC83
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ExerccioExerccio
17) Desenhe o base conjugada mais estvel de cada uma das espcies:
DQOI - UFC84
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ExerccioExerccio
18) Qual das seguintes espcies pode se comportar como um cido de Lewis?
DQOI - UFC85
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ExerccioExerccio
19) Qual das seguintes espcies pode se comportar como uma base de Lewis?
DQOI - UFC86
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ExerccioExerccio
20) Em cada par, indique qual a base mais forte.
DQOI - UFC87
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ExerccioExerccio
21) Arranje os compostos em ordem crescente de fora de acidez.
DQOI - UFC88
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ExerccioExerccio
22) Arranje os compostos em ordem crescente de fora de basicidade.
DQOI - UFC89
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ExerccioExerccio
23) Arranje os compostos em ordem crescente de fora de acidez.
DQOI - UFC90
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ExerccioExerccio
24) Indique o sentido que ser favorecido em cada uma das seguintes reaes.
DQOI - UFC91
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ExerccioExerccio
25) Complete as equaes e indique o sentido que ser favorecido.
DQOI - UFC92
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ExerccioExerccio
26) Identifique o hidrognio mais cido em cada um dos compostos.
DQOI - UFC93
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ExerccioExerccio
27) Escreva a estrutura dos produtos formados em cada uma das reaes queseguem.
DQOI - UFC94
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ExerccioExerccio
28) Explique qual o mais bsico:
DQOI - UFC95
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ExerccioExerccio
29) Explique porque ocorre a protonao no oxignio e no no nitrognio.
DQOI - UFC96