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Gabarito - Lista de exercícios – Acidez e basicidade 1. a) CH3CO2H < BrCH2CO2H < Br2CHCO2H Pois quanto mais elementos eletronegativos na molécula, maior o efeito indutivo e maior a acidez. b) CH3CO2H < HCO2H O grupo metila é um doador de elétrons, o que diminui a acidez. c) ClCH2CH2CH2CO2H < CH3CHClCH2CO2H < CH3CH2CHClCO2H Quanto mais distante o elemento eletronegativo da carga negativa (ou da ligação OH) , menor o efeito indutivo. d) ácido p-metilbenzóico < ácido benzóico < ácido p-nitrobenzóico Grupos retiradores de elétrons (ex. NO2) estabilizam a base conjugada, tornando o composto mais ácido. O contrário ocorre com grupos doadores de elétrons (ex. grupos aquila). e) ciclo-hexanol < fenol < ácido benzóico < ácido bezenosulfônico Quanto mais a base conjugada é estabilizada pela ressonância, mais forte será o ácido conjugado. Neste caso, a base conjugada do ciclo hexanol não é estabilizada por ressonância, o que ocorre nos outros compostos. A ressonância da carbonila é mais efetiva do que a ressonância do anel e por esse motivo, a base conjugada do ácido benzóico é mais estável do que a do fenol. E o ácido mais forte de todos, o ácido benzenossulfônico, cuja base conjugada é estabilizada pela ressonância mais efetiva entre as apresentadas. 2. Etanol < 2-cloroetanol < 1-cloroetanol, Quanto mais distante o elemento eletronegativo da carga negativa (ou da ligação OH) , menor o efeito indutivo. No caso do etanol, não tem elemento eletronegativo na molécula, não possuindo efeito indutivo. 3. I) H2O ou H2S R: H2S, pois o S é maior do que o O. II) CH3OH ou CH3SH R: CH3SH, pois o S é maior do que o O. III) ácido benzóico ou fenol R: ácido benzóico, pois a ressonância da carbonila é mais efetiva do que a ressonância do anel, estabilizando melhor a base conjugada. 4. a) anilina < amônia < ciclo-hexilamina A anilina é a menos básica de todas, pois os elétrons estão envolvidos na ressonância do anel e portanto estão menos disponíveis. A ciclo-hexilamina é mais básica do que a amônia, pois o nitrogênio é menos substituído na amônia. Na ciclo- hexilamina é mais substituído por grupos alquila, que são doadores de densidade eletrônica. b) trifenilamina < difenilamina < anilina Quanto mais anel aromático ligado ao nitrogênio, os elétrons do nitrogênio estarão mais envolvidos com a ressonância. Portanto, a trifenilamina é menos básica do que a difenilamina, que é menos básica do que a anilina. c) p-nitroanilina < anilina < p-metilanilina O grupo nitro é um grupo retirador de elétrons, que causa uma diminuição da disponibilidade eletrônica sobre o nitrogênio fazendo com que esta seja amina menos básica. Já o grupo metil é um grupo doador de densidade eletrônica, que faz com que aumente a disponibilidade de elétrons sobre o nitrogênio. Portanto, a p-metilanilina é mais básica do que a anilina. d) pirrol < piridina < dietilamina O pirrol é o menos básico de todos, pois os seus elétrons estão envolvidos com ressonância, enquanto nas outras aminas não. A piridina é menos básica do que a dietilamina, pois nitrogênio sp 2 é mais eletronegativo do que nitrogênio sp 3 . e) hidróxido de tetrametilamônio < trimetilamina A trimetilamina é mais básica do que o hidróxido de tetrametilamônio, pois na trimetilamina existe um par de elétrons livre disponível e no hidróxido de tetrametilamônio, não. f) m-metilanilina < benzilamina Na m-metilanilina os elétrons estão envolvidos com ressonância, o que torna os elétrons sobre o nitrogênio menos disponíveis. Na benzilamina, estes elétrons não participam da ressonância. Portanto, a benzilamina é mais básica do que a m-metilanilina. 5. Quando adicionamos uma solução aquosa básica ao ácido nonanóico, este reage com a base e forma um sal que é solúvel em água. 6. Como a cafeína tem caráter básico, devido aos elétrons disponíveis no Nitrogênio, para extrair esta substância do pó de guaraná, deve-se adicionar solução de HCl. Ao fazer isto, o sal de cafeína formado, que é solúvel na solução aquosa e pode ser separado do restante das substâncias. Na sequencia, deve-se ser adicionar uma base para restituir a cafeína e utilizar um solvente orgânico na extração da mesma. Por último evaporar o solvente orgânico para a obtenção da cafeína. 7. R: Sim, a reação vai ocorrer, pois a acetona (pKa = 19) é mais ácida do que a amônia (pKa = 36). 8. Qual é o ácido conjugado de cada uma das bases: a) NH3 NH4 + b) H2O H3O + c) CH3OH CH3OH2 + d) I - HI 9. R: O ácido mais forte é o ácido acético, pois a ressonância da carbonila é mais efetiva do que a ressonância do anel. No etanol, não ocorre ressonância. 10. O ácido benzóico tem característica ácida, enquanto o benzaldeído não, portanto eu faria o seguinte procedimento: 1) Solubilizaria os dois componentes em éter. 2) Adicionaria uma solução aquosa de NaOH ao sistema para formar o sal benzoato de sódio, que ficaria solúvel em água. 3) Separaria com o auxílio de um funil de separação a fase aquosa da fase etérea. 4) Evaporaria o éter para obter o benzaldeído. 5) Adicionaria HCl à fase aquosa para recuperar o àcido benzóico e neutralizar a solução. 6) Filtraria a solução, pois o ácído benzóico é insolúvel em água.
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