ACIDOS E BASES

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4. Ácidos e Bases em Química Orgânica 
 Compreender aspectos de acidez e basicidade é essencial em Química 
Orgânica: 
 i) Reações orgânicas e biológicas são catalisadas por: 
 a) ácidos doadores de prótons (Ex: H3O
+) 
 b) ácidos de Lewis (Ex: AlCl3) 
 ii) Muitas reações em química orgânica são reações ácido-base. 
 iii) Reação ácido-base como uma etapa em diversas reações orgânicas. 
Leitura Recomendada: 
Organic Chemistry, J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Oxford, 
Oxford, 2001, cap. 8. 
Ácidos e Bases de Arrhenius 
 Ácido: é uma substância que ao dissolver em água aumenta a concentração 
de H+. 
 Base: é uma substância que ao dissolver em água aumenta a concentração 
de OH-. 
Limitação para Química Orgânica: 
 
restrita a soluções aquosas 
Arrhenius (1884): 
Ácidos e Bases de Bronsted-Lowry 
 Ácido é uma espécie que tem a tendência de doar um próton. Base 
é uma espécie que tem a tendência de receber um próton. Exemplo: 
 Quando um ácido transfere um próton para uma base, o ácido é 
convertido na sua base conjugada. Quando a base recebe um próton, a 
base é convertida no seu ácido conjugado. Exemplo: 
 Substâncias que podem atuar tanto como ácido quanto como base 
são denominadas anfóteras. Exemplo: água. Em química orgânica esta 
situação é muito comum. 
 Uma espécie neutra que contém tanto uma carga positiva quanto 
uma negativa é chamada de zwiteriônica. Exemplo: 
 Transferências de prótons entre O e N são extremamente rápidas, 
sendo controladas por difusão. 
 Exemplo de exceção: 
Medida Quantitativa da Força de um Ácido e de uma Base: 
Ácido Forte e Base Forte 
 Base forte: Uma base que é completamente ionizada em solução 
aquosa. Ácido forte: Um ácido que é completamente ionizado em 
solução aquosa. Exemplo: 
0,1M de HCl 0,1M de Cl
-
 (aq) + 0,1M de H3O
+
 (aq)
 Em fase gasosa, 1 molécula em 10240 está dissociada! 
 i) Um ácido fraco ou base fraca é um que não é completamente ionizado 
em solução aquosa. 
 ii) A maioria dos ácidos orgânicos e bases orgânicas são fracos. 
Medida Quantitativa da Força de um Ácido e de uma Base: 
Ácido Fraco e Base Fraca 
Notar que: Em química orgânica, falamos em ácido mais forte ou mais fraco, mas 
na verdade a maioria é fraco. 
0,1M de CH3CO2H 0,001M de CH3CO2
-
 (aq) + 0,001M de H3O
+
 (aq)
Notar que: 
 Em química orgânica, falamos em ácido mais forte ou 
mais fraco, mas na verdade todos são fracos! 
Ácidos fortes versus ácidos fracos 
Ácidos e Bases Fracos 
• A equação para a ionização de um ácido fraco, HA, 
em água, e a constante de ionização do ácido, Ka, 
para este equilíbrio são: 
HA H 3 O 
+ 
+ A 
- + H 2 O 
    
 
aa
eqa
KpK
KK
log
HA
AOH
OH 32



Equação de Henderson-Hasselbalch 
Consideremos um ácido fraco: HA(aq) H+(aq) + A-(aq)   
 
     
   
 
   
 HA
A
KH
A
HA
KH
AHAKH
HA
AH
K
a
a
aa









logloglog
logloglog
/ou 
 
 ácido
conj. base
log apKpH
• Um composto existe 
primariamente em sua forma ácida 
a um pH < que o seu pKa 
• Um composto existe 
primariamente em sua forma 
básica a um pH > que o seu pKa 
• Uma solução tampão mantêm 
um pH quase constante pela 
adição de pequenas quantidades 
de acido ou base 
Qual é o pH de uma solução 
0.3 M de HCOOH e 0.5 M em HCOOK? 
00,47,1log77,3
77,3
107,1
3,0
5,0
log
4





pH
pK
K
pKpH
a
a
a
Tampão acetato 0,8 M pH 4,0 
Qual é o pH da água ? 
H3O
+é
ë
ù
û= HO
-é
ë
ù
û=1x10
-7
Kw = H3O
+é
ë
ù
û´ HO
-é
ë
ù
û=1x10
-14
Produto iônico ou constante de autoprotólise da água 
H O 
- 
+ 2H 2 O H 3 O
+ 
H3O
+ H 3 O 
+ 
+ + H 2 O 
      
 
  74,1loglog
56,55




55,56KpK
OH
OHOH
OHOH
OHKK
aa
2
23
23
2eqa
H 2 O 
Qual é o pKa da água ? 
H O 
- 
+ + H 2 O 
Ka = Keq H2O[ ] =
H3O
+é
ë
ù
û HO
-é
ë
ù
û
H2O[ ] H2O[ ]
H2O[ ] =
1x10-14
55,56
pKa = - logKa = - log 1,8´10
-16é
ë
ù
û=15, 74
H 3 O
+ H 2 O 
i) Quanto maior o valor de pKa, 
mais fraco o ácido. 
ii) Quanto mais forte o ácido, mais 
fraca sua base conjugada. 
iii) Os valores de pKa variam entre 
-10 a 50: uma diferença de 
1060. 
iv) Efeito nivelador do solvente. 
Exemplo: em água a faixa de 
pKa é entre -1,74 e 15,74. 
 Quanto mais fraca é a base, mais 
forte é seu ácido conjugado 
 
 Bases estáveis são bases fracas 
 
 Quanto mais estável é a base, 
mais forte é seu ácido conjugado 
 
 Relação entre a acidez de compostos orgânicos e sua estrutura 
molecular: 
 
 a) eletronegatividade 
 b) hibridização 
 c) força da ligação 
 d) ressonância 
 e) efeito indutivo 
4. Estrutura Molecular e Acidez 
 Princípio Geral: 
 
 
Quanto mais estável for a base conjugada, 
mais forte é o ácido. 
a) Efeito da Eletronegatividade: 
 Estabilidade de A-: 
 maior a eletronegatividade de A, maior a estabilidade do ânion A- e mais 
forte o ácido HA. 
b) Efeito da Hibridização na Acidez Relativa de Hidrocarbonetos 
• Hibridização: Quanto maior a % de caráter s do C, mais 
estável o ânion e mais ácida a ligação C-H 
25 
44 
51 
pK a 
HC CH 
C C 
H 
H C 
H H 
C 
H 
H 
Carbono % s 
sp 50 
sp 2 33 
sp 3 25 
Ácido Ânion 
HC C: - 
C C 
H 
H 
H 
H C C: 
- 
H 
H 
H H H 
H H H 
O Efeito da Hibridização na Acidez Relativa de Hidrocarbonetos 
Hidrocarbonetos 
c) Efeito do Tamanho do Átomo e Força da Ligação 
Eletronegatividade 
de A em A-H 
2,7 3,0 3,2 4,0 
Halogênios 
E pKa 
H2O 
 
3,44 15,74 
H2S 
 
2,58 7,0 
H2Se 
 
2,55 3,9 
H2Te 
 
2,10 2,6 
Calcogênios 
d) Efeito de Ressonância 
Compare ácido acético (pKa = 4,8) com o etanol (pKa = 15,9). 
Álcool: 
Comparação entre Fenol e Ciclo-hexanol 
Ciclo-hexanol: 
O pKa da 2,4-pentanodiona deve ser maior ou menor do que 
o da acetona? 
 Uma característica dos compostos carbonílicos é 
a acidez dos hidrogênios em a. 
Hidrogênios a-Carbonílicos 
Comparação entre Acetona e Acetato de Etila 
Amidas e de Imidas 
e) Efeito Indutivo: 
 Diminuição da Densidade Eletrônica da Ligação HA 
 O efeito indutivo é a polarização da densidade eletrônica transmitida 
através de ligações covalentes por um átomo de maior eletronegatividade próximo. 
Exemplo: 
 Em resumo, um ácido carboxílico é mais ácido do que um álcool por dois 
motivos: 
 i) O efeito indutivo retirador de elétrons do grupo carbonílico. 
 ii) O efeito de ressonância estabiliza o ânion carboxilato pela deslocalização da 
sua carga negativa. 
CH3CO2H vs CF3CO2H 
pKa = 4,5 pKa = 0,5 
 
isopropanol vs HFIP 
 pKa = 16 pKa = 4 
 
Efeito Indutivo: 
O efeito indutivo é diretamente proporcional a 
distância: 
O efeito indutivo é aditivo, isto é, aumenta com o 
aumento de átomos retiradores de elétrons: 
 O oxigênio pode acomodar a carga negativa, tornando o álcool ácido. A 
base conjugada de um álcool é um íon alcóxido. 
Acidez semelhante à da 
água. 
Exemplos: 
 pKa 
 CH3OH 15,5 
 H2O 15,74 
 CH3CH2OH 15,9 
(CH3)3COH 18 
Ligação de Hidrogênio 
Sais de Ácidos CarboxílicosFormação de sais solúveis é usada na identificação e purificação de ácidos 
carboxílicos. 
 Exemplo: 
Estrutura Molecular e Basicidade 
Aminas podem ser protonadas em meio ácido: 
 A basicidade das aminas será analisada em termos do pKa do seu ácido 
conjugado. Assim, quanto maior o pKa do íon amônio, mais básica será a 
amina: 
Ordem de Basicidade de Aminas em Solução Aquosa 
pKaH da amônia: 9,24 
 Ligação de hidrogênio 
entre um íon amônio e a água: 
Estabilização por Grupos Alquila vs Ligação de Hidrogênio 
Ordem de basicidade de Aminas em solução aquosa 
Secundária Primária Terciária Amônia 
Ordem de basicidade em fase gasosa: 
Basicidade de Iminas, Anilinas, Piridinas e Nitrilas 
Basicidade de Amidinas e Guanidinas 
Basicidade de Álcoois, Ácidos Carboxílicos e Amidas 
 Ácido de Lewis: Qualquer molécula ou íon que pode 
formar uma nova ligação covalente, recebendo um par 
de elétrons. 
 Base de Lewis: Qualquer molécula ou íon que pode 
formar uma nova ligação covalente pela doação de um 
par de elétrons. 
 
 Ácidos e Bases de Lewis 
 Ácidos e Bases de Lewis 
Notar que: Falamos em doação, mas o par de elétrons fica compartilhado.