QFL-2340_2013_Lista_04_-_Acido-Base

Prévia do material em texto

1 
 
QFL 2340 - Estrutura e Propriedade de compostos orgânicos - 2013 
Lista 04: Ácidos e Bases 
 
1. Escreva o equilíbrio de transferência de prótons para os seguintes ácidos em solução aquosa e 
identifique para cada um os pares ácido-base conjugados: (a) H2SO4 (b) C6H5NH3
+ (íon anilina); 
(c) H2PO4
-; (d) HCOOH; (e) NH2NH3
+. 
 
2. Calcule o pH e o pOH de cada uma das seguintes soluções aquosas de ácido ou base forte: (a) 
HNO3 (aq) 0,010M; (b) HCl (aq) 0,022M; (c) Ba(OH)2(aq) 1,0x10-3M (d) 10,0ml de KOH(aq) 
0,22M após ser diluído a 0,250L; (e) 14,0mg de NaOH dissolvidos em 0,250L de solução; (f) 
50,0ml de HBr (aq) 0,00043M após a diluição até 0,250L. 
 
 
3. Um volume de 100ml de uma solução-tampão formada por CH3COOH(aq) 0,10M e NaCH3CO2 
(aq) 0,10M. (a) Qual é o pH da soluça-tampão? (b) Qual é o pH e a mudança de pH resultante da 
adição de 3,0mmol de NaOH para a solução-tampão? (c) Qual é o pH e a mudança de pH 
resultante da adição de 6,0mmol de HNO3 à solução-tampão inicial? Considere que não houve 
mudança no volume. 
 
4. Determine o valor de Ke (constante de equilíbrio) para os pares ácido-base a seguir e discuta para 
onde o equilíbrio químico esta deslocado. 
 
a) H2SO4/NH3 (pKa H2SO4= -3, pKa NH4
+
 = 9,2) 
b) H2S/C6H5O
- (pKa H2S = 7,0, pKa C6H5OH = 10) 
c) NH4
+/Cl- (pKa NH4
+
 = 9,2, pKa HCl= -7) 
 
5. Ordene os compostos HClO4, HClO2 e HClO em ordem crescente de acidez e justifique. 
 
6. Quais das seguintes bases são fortes o suficiente para levar a uma completa desprotonação do 
metanol? O pKa do ácido conjugado está em parênteses. 
a) KCN (9,2) b) CH3CH2CH2CH2Li (50) c) CH3CO2Na (4,7) 
d) LiN[CH(CH3)2]2 (LDA, 40) e) KH (38) f) CH3SNa (10) 
 
7. Determine a acidez relativa dos pares das substâncias abaixo, procurando escrever a estrutura da 
base conjugada. 
a) Metanol e Metilamina (CH3NH2); b) Metanol e Metanothiol (CH3SH); c) H3O
+ e NH4
+ 
 
8. Em que sentido os seguintes equilíbrios estarão deslocados? 
 
 
 
 
 
2 
 
9. Coloque os seguintes álcoois em ordem crescente de acidez. 
 
 
10. Compare a força da ligação C-H no etano, eteno e etino. Concilie estes valores com a hibridização, 
polaridade da ligação e acidez do hidrogênio. 
 
11. Escreva a estrutura de Lewis para o nitrometano (H3CNO2), indicando as possíveis estruturas de 
ressonância, e faça o mesmo para a sua base conjugada. Com base nas respostas anteriores, o 
nitrometano deve ser mais ou menos ácido do que o metano? 
 
12. Coloque em ordem crescente de acidez os ácidos abaixo. Justifique. 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
e) 
 
f) 
 
g) 
 
h) 
 
O
OH
O
OH
Cl
O
OH
ClO
OH
Cl
 
 
i) 
3 
 
 
j) 
 
 k) 
 
 l) 
 
13. Relacione a estrutura com o valor de pKa correspondente. Justifique. 
a) Valores de pKa: 8,9 e 10,6. Estruturas: 
 
 
b) Valores de pKa: 10; 16 e 7,2. Estruturas: 
 
 
c) Valores de pKa: 1,7 e 3,6. Estruturas: 
 
 
d) Valores de pKa: 1,8; 2,4 e 4,8. Estruturas: 
 
 
e) Valores de pKa: 17; 4,2 e 10. Estruturas: 
 
f) 
O
OH
O
OH
O
OH
 Valores de pKa: 1,9; 4,2 e 4,9. 
 
 
 
4 
 
14. a) O ácido p-hidroxibenzoico é menos ácido que o ácido benzoico, enquanto que o ácido salicílico 
(o-hidroxibenzoico) é 15 vezes mais ácido que o ácido benzoico. Explique. 
b) Sabe-se que o pKa do ácido p-hidroxibenzoico é 4,58 e do ácido o-hidroxibenzoico é 2,98. 
Justifique. 
 
15. Discuta os valores de pKa1 e pKa2 do ácido maleico (ácido cis-butenodioico) e compare com os 
valores de pKa’s do ácido fumárico (ácido trans-butenodioico). 
 
 pKa1 pKa2 
Ácido Fumárico 3,02 4,38 
Ácido Maleico 1,92 6,23 
 
16. Dois exemplos de bases fortes são o tert-butóxido de potássio (pKa = 19) e o diisopropilamideto 
de lítio (LDA, pKa = 40). Esses compostos poderiam ser utilizados para a obtenção do ânion 
etinila a partir do etino? Explique. Escreva as equações que descrevam as reações envolvidas. 
 
17. Ordene os grupos de substância abaixo por caráter básico crescente. 
a) F-, OH-, NH2
-,CH3
-; b) HF, H2O e NH3; c) F
-, Cl-, Br- e I-; d) NH3 e NH2
-; 
 
18. Determine a basicidade relativa entre o fluoreto de metila, o metanol e a metilamina, procurando 
escrever a estrutura do ácido conjugado. 
 
19. Coloque em ordem crescente de basicidade os seguintes compostos nitrogenados. Amônia, 
metilamina, nitrato de amônio. 
 
20. Dentre os compostos: anilina, p-metoxianilina, p-nitroanilina, coloque-os em ordem crescente de 
basicidade. Qual deles deve ter o maior valor de pKaH? 
 
21. Compare a basicidade e acidez da CH3CONH2 e da Et2NH. 
 
22. Justifique porque o tiofenol tem pKa 6,4 enquanto o fenol tem pKa igual a 10.