Acidez e Basicidade dos Compostos Orgânicos

Acidez e Basicidade dos Compostos Orgânicos

Profª. Drª. Adriana Flach1

Universidade Federal de Roraima

Departamento de Química Química Orgânica

Acidez Acidez e e BasicidadeBasicidadedos Compostos dos Compostos OrgânicosOrgânicos

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1. Propriedades químicas dos compostos orgânicos1. Propriedades químicas dos compostos orgânicos

eletrofilicidade,etc

Dependem da sua acidez, basicidade, nucleofilicidade, Ácido: azedoBase: adstringente.

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1.TEORIAS ÁCIDO1.TEORIAS ÁCIDO--BASEBASE

1.1 Teoria de Svante August Arrhenius

(1859-1927) ÁCIDO: toda substância que em água libera íons H+.

BASE: toda substância que em água libera íons -OH. H2O H3O+Cl-+HCl+

Na+HO-

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ÁCIDO: espécie que doa H+. BASE: espécie que recebe H+.

Profª. Drª. Adriana Flach5 Representação:seta segue o movimento dos elétrons.

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1.3 Teoria de Lewis

•ÁCIDO: quem recebe par de elétrons. •BASE: quem doa par de elétrons.

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O H Al O

Profª. Drª. Adriana Flach8 Autoionização da águaAutoionização da água

Profª. Drª. Adriana Flach9 2. Medidas da acidez2. Medidas da acidez//basicidadebasicidadede um compostode um composto

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2.1 Constante de ionização2.1 Constante de ionização k1/k-1 = Ka

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Ka 3H O A

HA(aq) + H2O(l)H3O+(aq) + A(aq)

- Em soluções diluídas considera-se que a concentração de H2O é constante.

Profª. Drª. Adriana Flach13 Kw=1 x 10-14

Profª. Drª. Adriana Flach14 ácidofórmulapKaBase conjugada etanol água íon carbonato íon amônio ácido carbônico ácido acético ácido sulfúrico ácido clorídrico

HClCl -

2.2 2.2 pkapka(potencial de ionização do ácido)(potencial de ionização do ácido) pka = -log ka

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Acidez de alguns compostos orgânicosAcidez de alguns compostos orgânicos

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- A acidez relativa de HA é determinada pela estabilidade de A-.

- Quanto mais deslocado o equilíbrio no sentido da ionização do ácido maior sua acidez e menor a basicidade da sua base conjugada.

- Quanto mais concentrada a carga de A- menor sua estabilidade.

2.3 Efeito da estrutura sobre a acidez e basicidade2.3 Efeito da estrutura sobre a acidez e basicidade

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2.3.1 Mesma família2.3.1 Mesma família acidez crescente

F-Cl- Br- I-

basicidade crescente

-força da ligação; -estabilidade do ânion;

- polarizabilidade.

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-carga parcial -polarizabilidade e eletronegatividade electronegatividade 2.5 3.0 3.5 4.0 acidez crescente

-CH3-NH2 -OH F-bases

ácidos basicidade crescente

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2.3.3 Acidez e a hibridização2.3.3 Acidez e a hibridização acidez crescente basicidade crescente

- eletronegatividade (orbitais) -tamanho da ligação;

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2.3.4 Efeito indutivo2.3.4 Efeito indutivo

- Efeito de natureza eletrostática, é conseqüência da diferença de eletronegatividade dos elementos. Todos os efeitos indutivos são polarizações permanentes da molécula.

CZ
CZ

nula -I

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+ I= grupos doadores de elétrons -I= grupos retiradores de elétrons efeitoefeito exemplosexemplos + IRO-,R2N-,alquila

NO2, CN, Cl, Br,

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- Ocorre diminuição do valor a medida que se afasta do local da polarização, pois é inversamente proporcional ao quadrado da distância, também, por envolver elétrons de ligações sigmas, mais difíceis de serem polarizáveis.

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Ácidos alifáticosÁcidos alifáticos

Ácidos alifáticos substituídosÁcidos alifáticos substituídos CH3COOH F CH2COOH

Cl CH2COOH Br CH2COOH

I CH2COOH

CH Cl

Cl COOH

C COOHCl Cl

H COOH CH3COOH CH H3C

H3C COOH

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CH2 COOHHO

CH2 COOHMeO

CH3 CO COOHCH2

CH2 COOHEtOCO

CH2 COOHCHCH3 Cl

CN CH2 COOHCH2

CH2 COOHCH2O2N

CH COOHCH2CH3 Cl

CH2 COOHCH2Me3N CH2 COOHCH2CH3

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COOHCH3CH2

COOHCH3 COOHHOOC

COOHCH2HOOC COOHCH2CH2HOOC

Ácidos dicarboxílicosÁcidos dicarboxílicos

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Quando estruturas de Lewis alternativas podem ser escritas para uma molécula e que diferem somente pela distribuição dos elétrons em torno de um núcleo mas que os núcleos tem posições fixas a molécula não pode ser representada por uma única estrutura de Lewis mas por todas as estruturas possíveis

Algumas estruturas de Lewis podem ser mais estáveis que outras .

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C CH2

CH2 C CH2

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2.3.5 Efeito da Ressonância:2.3.5 Efeito da Ressonância:

Efeito de deslocalização de cargas atração ou repulsão de elétrons através de ligações p.

HSO4 + H2OSO4 + H3O

Profª. Drª. Adriana Flach29 efeitoefeito exemplosexemplos

Me, alquila

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H3CCH2OHH3CCH2O-

2.4 Acidez de álcoois x fenóis x ácidos carboxílicos2.4 Acidez de álcoois x fenóis x ácidos carboxílicos OH O-

H3C O

OH H3C

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OH CH3 C O CH3 CO

OCH3

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2.5 Efeito do solvente

- SolventesSolventes próticospróticos: possuem H ligado a elemento fortemente eletronegativo, possuem alta constante dielétrica*.

- SolventesSolventes apróticosapróticos: não possui H ou este está ligado a elemento pouco ou não eletronegativo.

solventes H2O CH3OH DMF DMSO CH3CN

* Constante dielétrica: medida da polarizabilidade, capacidade de se orientar para neutralizar uma carga.

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R3N+ H2OR3NH+ OH

3. FORÇA DAS BASES3. FORÇA DAS BASES

Kb = [ R3NH ] [ OH ] pKb= -log Kb

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Aminas: N F3C não é básico.

Amidas: R CO

NH2 R CO NH2

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4. Bibliografia4. Bibliografia

- Solomons, T.W.; Química Orgânica, volume 1, sexta edição, 1996, LTC Livros Técnicos.

- Smith, M.B.;Organic Synthesis, 2nd ed., 2002, Mc Graw Hill.

- Clayden, J.; Greeves, N.; Wothers, P.; Organic Chemistry, 1st ed., 2001, Oxford University Press.

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