Aula 3

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EET 350 – Aula 3
Marysilvia F. Costa
marysilvia@metalmat.ufrj.br
Substituição
Adição
Eliminação
Rearranjos 
Reações - Introdução
Reação característica de compostos saturados
Um grupo substitui outro
Substituições 
Características de compostos com ligações múltiplas
Todas as partes do reagente adicionado aparecem no produto
2 moléculas tornam-se 1
Adições
Uma molécula perde os elementos de outra molécula pequena
Método para obtenção de moléculas insaturadas
Eliminações 
Molécula sofre reorganização de suas partes constituintes
Arranjo
Heterólise – quebra heterolítica – formação de íons
Homólise e Heterólise
Homólise – formação de radicais
Heterólise 
Requer que a ligação seja polarizada
Apesar da polaridade, energia é relativamente alta e, para que a reação ocorra, necessita assistência, geralmente por par de elétrons não compartilhados
Ácidos e bases de Brønsted-Lowry
Ácido – espécie que pode doar (ou perder) um próton
Base – espécie que pode receber (ou remover) um próton
Reações Ácido-Base
Íon hidrônio
Outros exemplos de ácidos fortes
Ácido diprótico
Íons hidrônio e hidróxido são os mais fortes em água 
Processo de solvatação
Reação total
Reação simplificada
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Ácidos e Bases de Lewis (1923)
Ácidos – receptores de par de elétrons
Bases – doadores de par de elétrons
Definição mais ampla do que a de Brønsted-Lowry
Atração de cargas opostas
Teoria de Lewis – atração de cargas opostas é fundamental para a reatividade
Carbocátions e Carbânions
Carbocátion são deficientes em elétrons (tem apenas 6 elétrons em seu nível de valência) e portanto, são ácidos de Lewis
Carbocátions são reativos, têm vida curta e são intermediários em muitas reações orgânicas
Define-se eletrófilos – reagentes que nas suas reações procuram elétrons extras que forneçam a eles um nível de valência estável
Todos os ácidos de Lewis são eletrófilos
Carbânions são bases de Lewis
Nucleófilos – procuram prótons ou centro positivo
Ácido acético – ácido fraco
Em uma solução 0,1mol/L de ácido acético a 25°C, apenas 1% das moléculas ionizam
Força de ácidos e bases – Ka e pKa
Para soluções aquosas diluídas a concentração de água é praticamente constante (~ 55,5mol/L)
Então:
Para o ácido acético, Ka=1,76x10-5
Ka (cte de acidez)
Para um ácido fraco genérico dissolvido em água tem-se:
Acidez e pKa
Água é um ácido muito fraco e sofre auto-ionizaçao mesmo na ausência de ácidos ou bases 
Na água pura a 25°C a concentração de íons hdrônio e hidróxido são iguais a 10-7mol/L
Prevendo o resultados de reações ácido-base
É sempre favorecido a reação de ácidos e bases mais fracas
Reações de equilíbrio – favorecem a formação de espécies mais estáveis (menor energia potencial)
Efeito da hibridização
Exercício 
Acidez Relativa dos Hidrocarbonetos
Compostos orgânicos como bases
álcool
Par de elétron não compartilhado – base em potencial
Éteres
Compostos contendo carbonila
Ligação π – base potencial
Efeitos Indutivos
Fluoreto de etila
Energia cinética – energia devido ao movimento (1/2mv2)
Energia potencial – energia estocada
Variações de Energia
Energia química
Forma de energia potencial devido à atração/repulsão entre as partes das moléculas
Normalmente trabalha-se com energia potencial relativa
Estabilidade de um sistema é inversamente relacionada à energia potencial de um sistema
Energia potencial e ligações covalentes
Forma conveniente de representar é pela entalpia relativa ou conteúdo de calor, H
A diferença de entalpias relativas entre produtos e reagentes de uma reação química é simbolizado por ΔH0
Por convenção ΔH0 é negativo para reações exotérmicas e positivo para reações endotérmicas
Mecanismo de uma reação orgânica