QO II Q - AULA 03 - Acidos e Bases I

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Universidade Federal do Piauí – UFPI
Centro de Ciências da Natureza
Departamento de Química 
QUÍMICA ORGÂNICA II
Prof. José ARIMATÉIA Dantas Lopes
e-mail: arilopes1@ufpi.edu.br
Instagram: lopes.arimateia
Ácidos e Bases
ÁCIDO ACETIL SALICÍLICO
Prof. José 
ARIMATÉIA 
Dantas Lopes
ÁCIDOS E BASES
Introdução
Grande parte dos fármacos são ácidos ou bases fracas
Felix Hoffmann - 1897
O
OH
O
O
Ácido Acetilsalicílico
ÁCIDO ACETIL SALICÍLICO
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Dantas Lopes
ÁCIDOS E BASES
Grande parte dos fármacos são ácidos ou bases fracas
"Uma mistura preparada com 50 
partes de ácido salicílico e 75 partes de 
anidrido acético é aquecida por cerca 
de 2 horas a cerca de 200 oC num 
balão de refluxo. Um líquido claro é 
obtido do qual, quando resfriado, é 
extraído uma massa cristalina, que é o 
ácido acetilsalicílico. O excesso de 
anidrido acético é extraído por 
pressão e o ác. acetilsalicílico é 
recristalizado em clorofórmio seco."
Introdução
Prof. José 
ARIMATÉIA 
Dantas Lopes
ÁCIDOS E BASES
ü Ácidos fornecem H+ (H3O+) em água;
HA(aq) → H+
(aq) + A-
(aq) ou HA(aq) + H2O(l) → H3O+
(aq) + A-
 Ex: Ácido clorídrico:
 HCl(aq) → H+
(aq) + Cl-(aq) ou HCl(g)+ H2O(l) → H3O+
(aq) + Cl-
ü Bases fornecem OH- em água;
 BOH(aq) → B+
(aq) + OH-
(aq)
 Ex: Hidróxido de sódio:
 NaOH(aq) → Na+
(aq) + OH-
(aq)
Svante Arrhenius (Químico sueco - Nobel 1903)
Conceitos
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ÁCIDOS E BASES
Johannes N. Bronsted (Dinamarca) e Thomas M. 
Lowry (Inglaterra) (1923)
H2SO4 + H2O H3O+ + HSO4
-
ácido base ác. conj. base conj.
üÁcidos doam prótons H+
üBases aceitam prótons H+
Conceitos
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ÁCIDOS E BASES
Johannes N. Bronsted (Dinamarca) e Thomas M. 
Lowry (Inglaterra) (1923)
Muitos compostos orgânicos que contém oxigênio podem aceitar 
prótons e funcionar como base:
Conceitos
ÁCIDOS E BASES
Johannes N. Bronsted (Dinamarca) e Thomas M. 
Lowry (Inglaterra) (1923)
Mistura das soluções aquosas de NH4Cl com NaOH:
NH4 OH
ácido 
mais forte
base 
mais forte
ácido 
mais fraco
base 
mais fraca
NH3H2O
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Conceitos
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ÁCIDOS E BASES
É IMPORTANTE LEMBRAR DAS REGRAS BÁSICAS:
• A base conjugada de um ácido forte é fraca;
• O ácido conjugado de uma base forte é fraco;
• Quanto mais fraca é a base, 
 mais forte é seu ácido conjugado;
• Quanto mais fraco é o ácido, 
 mais forte é sua base conjugada.
Conceitos
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ÁCIDOS E BASES
Conceitos
É 
IMPORTANTE 
LEMBRAR:
• Quanto mais 
fraco é o ácido, 
mais forte é sua 
base conjugada;
ÁCIDOS E BASES
Prof. José 
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Gilbert Newton Lewis (Massachusetts-USA)
ü Bases: doam o par de elétrons para compartilhar;
ü Ácidos: aceitam par de elétrons.
Conceitos
ÁCIDOS E BASES
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Gilbert Newton Lewis (Massachusetts-USA)
ü Bases: doam o par de elétrons para compartilhar;
ü Ácidos: aceitam par de elétrons.
Ácido Aduto Base 
O conceito de Lewis é mais geral
e pode ser interpretado em
termos de OMs
Conceitos
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
FORÇA ÁCIDA
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H2O + HA H3O+ + A-
KapKa log-=
[ ][ ]
[ ]HA
AOHKa
-+
» 3ü Constante de Equilíbrio: 
[H2O] não varia, está incorporada em Ka. 
ü Conversão de Ka para pKa:
ü Menor pKa, maior acidez.
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
FORÇA ÁCIDA
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Quanto menor a intensidade de superposição dos orbitais, na ligação 
com o H, mais fraca será essa ligação e mais forte o ácido;
Como o HI tem menor força de ligação ele é o ácido mais forte, 
seguido pelo HBr , HCl e HF que é o mais fraco da família; 
Ordem decrescente: HI > HBr > HCl > HF.
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
FORÇA ÁCIDA
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Entre as bases conjugadas o I- é a mais fraca, por se originar do ácido 
mais forte, seguindo a sequência, temos o Br- , Cl- e o F- que seria a 
base conjugada mais forte:
pKa dos 
Ácidos 
Halogenídricos:
Ácido 
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
EFEITO NIVELADOR DA ÁGUA
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üÁcidos muito fracos: pKa > 16
üA concentração de H3O+ produzida é menor que a autólise da água:
üNeste caso, para medir a força ácida, é necessário utilizar um 
solvente que seja base mais forte que a água
H2O + H2O H3O+ + OH-
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
EFEITO NIVELADOR DA ÁGUA
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Ácidos muito fortes: pKa muito baixo: 
ü Dissociam-se completamente em água
ü Ex.: HCl, HNO3, HClO4, formam H3O+
ü Todos parecem ter a mesma força média, este é o efeito 
nivelador do solvente (H2O), então, para medir a força ácida 
torna-se necessário uma base mais fraca que a água
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ACIDEZ DE COMPOSTOS ORGÂNCIOS
Ø Fatores que influenciam na acidez:
a) A força da ligação H-A
b) A eletronegatividade de A
c) Estabilização de A- em relação a HA
d) A natureza do solvente
(a) A força da ligação H-A é um fator importante, mas não limitante;
(b) A eletronegatividade de A justifica a diferença de acidez entre 
ÁLCOOIS, pKa (MeOH) ~16, e HIDROCARBONETOS, 
 (pKa (CH4) ~ 43);
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ACIDEZ DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
(c) Estabilização de A- em relação a H-A:
ü Justifica a diferença de acidez entre Álcoois e Ác. Carboxílicos,
ü A- não estabilizado em relação a HA (nos álcoois),
ü Fenóis: caráter ácido (devido a estabilidade do A-);
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ACIDEZ DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
(d) A Natureza do Solvente:
ü H2O → solvente ionizante,
ü Separa o par iônico, diminui a energia eletrostática entre os íons (є),
ü Alta capacidade de solvatar íons – maior estabilização desses íons,
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ACIDEZ DE COMPOSTOS ORGÂNICOS
(d) A Natureza do Solvente:
ü Constantes dielétricas (є) de alguns solventes,
ü Quanto maior a є do solvente, maior a capacidade de solvatar os 
íons.
SOLVENTE
Constante 
Dielétrica (є) 
a 20 oC
Água
Dimetilformamida
Metanol
Etanol
Acetona
Cloreto de Metileno
Clorofórmio
Tolueno
79,7
36,7
32,6
22,4
20,6
9,1
4,8
2,4
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ÁCIDOS ALIFÁTICOS SIMPLES
Além dos efeitos eletrônicos (maior efeito indutivo com o aumento da 
cadeia), há também influência de fatores estéricos para acidez, com a 
tendência da diminuição da força ácida com o aumento da cadeia.
(CH3)2CHCO2H (CH3)3CCO2H
 pKa = 4,86 pKa = 5,05
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ÁCIDOS ALIFÁTICOS SIMPLES
DESAFIO: 
como explicar o valor do pKa do ÁCIDO PROPANÓICO?
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ÁCIDOS ALIFÁTICOS SIMPLES
• Ácidos carboxílicos insaturados:
ÁCIDOS E BASES
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ÁCIDOS ALIFÁTICOS SUBSTITUÍDOS
Ac
id
ez
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
ÁCIDOS ALIFÁTICOS SUBSTITUÍDOS
CH2ClCH2CH2COOH
CH3CH2CHClCOOH
CH3CHClCH2COOH
I)
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ÁCIDOS ALIFÁTICOS SUBSTITUÍDOS
ØOutros grupos retiradores de elétrons :
II)
III)
TAREFA 2.1
Para cada par 
de ácidos, dos 
itens (II) e (III),
diga qual o 
ácido mais 
forte e 
justifique sua 
escolha
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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ÁCIDOS AROMÁTICOS
Ø A acidez do ácido benzoico (pKa = 4,2) é maior quando comparada 
ao ácido cicloexanocarboxílico (pKa = 4,87).
sp3 sp2
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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Substituintes Retiradores e Doadores de Elétrons
Ø A introdução de um grupo alquila, no núcleo benzênico, influi 
pouco na força ácida:
Ø Porém, grupos retiradores aumentam a força ácida:
C6H5CO2H pka = 4,20
m-CH3C6H11CO2H pka = 4,87
p-CH3C6H4CO2H pka = 4,34
 C6H5CO2H4,20
o-O2NC6H4CO2H 2,17
m-O2NC6H4CO2H 3,45
p-O2NC6H4OH 3,43
3,5-O2NC6H4OH 2,83
pka
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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pKa de XC6H4COOH
O
H
C
O
O H
- H+ O
H
C
O-
O
Ø Grupo retiradores por indução e doadores por mesomeria ou ressonância:
Ø Os ácidos substituídos em orto, comportamento anômalo:
Substituintes Retiradores e Doadores de Eletrons
TAREFA 3.2
Justifique as 
variações de 
pKa’s dos 
ácidos 
benzóicos 
X-substituídos
ÁCIDOS E BASES
Ácidos
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Ø Substituintes retiradores de elétrons:
Ø Substituintes doadores de elétrons:
Fenóis
 C6H5OH 9,95
o-O2NC6H4OH 7,2
m-O2NC6H4OH 8,35
p-O2NC6H4OH 7,14
pka O
N
O O
O
N
O O
RESORCINOL pka= 9,15
Substituintes Retiradores e Doadores de Eletrons