Química Orgânica Acidez e Basicidade em Química Orgânica Prof.: Sandro J. Greco

ÁÁcidos e bases cidos e bases –– cincinéética ou termodinâmica?tica ou termodinâmica?

Caminhos de reaCaminhos de reaççãoão

Caminho de menor energia entre os reagentes e os produtos

CinCinéética X Termodinâmicatica X Termodinâmica

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ReaReaçção direta e indiretaão direta e indireta

No equilíbrio V1 = V-1

ReaReaçção ão ÁÁcido / Basecido / Base

DefiniDefiniçção de Arrhemius para ão de Arrhemius para áácidos e bases cidos e bases –– 1859 a 19271859 a 1927

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ÁÁcidos e bases segundo Brcidos e bases segundo Bröönsted e Lowrynsted e Lowry ÁÁcidos e bases segundo Lewiscidos e bases segundo Lewis

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Aspectos FAspectos Fíísicosico--QuQuíímicos das reamicos das reaçções ões áácidoscidos--basesbases

As propriedades ácido-base das moléculas e o equilíbrio protonação-desprotonação estão entre os fenômenos químicos mais estudados.

Energia livre de Gibbs e a posiEnergia livre de Gibbs e a posiçção do equilão do equilííbriobrio

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ΔH < 0 – favorece a reação – ΔG < 0

ΔS > 0 – favorece a reação - ΔG < 0

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Efeito nivelador do solventeEfeito nivelador do solvente B.3) EFEITO DA ESTRUTURA NA ACIDEZ

Na reação Ácido-Base:

H-A + B H-B + Aácido base

conjugada

Estabilidade de A Acidez de H-A

Fatores que afetama estabilidade de A

- Força da ligação H-A;

- Eletronegatividade de A;

- Efeitos de ressonância em A

- Efeito indutivo e A

;

.

Volume do Volume do áátomo ligado ao hidrogêniotomo ligado ao hidrogênio

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ÁÁcidos halogencidos halogeníídricosdricos

EletronegatividadeEletronegatividade

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Eletronegatividade de orbitais hEletronegatividade de orbitais hííbridosbridos HibridaHibridaçção nos grupos vizinhos tambão nos grupos vizinhos tambéém m éé importanteimportante

Efeito Polar: Efeito Indutivo X Efeito de campoEfeito Polar: Efeito Indutivo X Efeito de campo

• Efeito indutivo Efeito indutivo –– transmitido atravtransmitido atravéés de ligas de ligaçções sigmaões sigma

• Efeito de campo Efeito de campo –– transmitido atravtransmitido atravéés do espas do espaççoo

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Efeito de ressonânciaEfeito de ressonância Hidrogênio ácido ligado ao carbono conjugado

Acidez e aromaticidade

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Basicidade de compostos orgânicos

Como verificar a força de uma base sem uma escala de Kb

Exemplo:

NH

H H OHH+ N

HH H

H

Amôniabase

águaácido

+ OH

Íon amônioácido conjugado

pKa = 9,2

Íon hidróxidobase conjugada

NH

H3C H

Metilaminabase

OHH+

águaácido

NH

H3C H

H

+ OH

Íon metilamônioácido conjugado

pKa = 10,6

Íon hidróxidobase conjugada

Fatores que diminuem a densidade eletrônica do nitrogênioFatores que diminuem a densidade eletrônica do nitrogênio

• O átomo de nitrogênio está ligado a um grupo atrator de elétrons;

• O par de elétrons está num orbital com hibridação sp ou sp2;

• O par de elétrons está conjugado com um grupo atrator de elétrons;

• O par de elétrons está envolvido na manutenção da aromaticidade da molécula.

Bases nitrogenadas neutras

Aminas

Grupos doadores de elétrons

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Grupos atratores de elétrons

HibridaHibridaçção e conjugaão e conjugaçção são importantesão são importantes

Amidas são bases fracas

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Amidinas são bases mais fortes do que as aminas e amidas

Guanidinas são bases mais fortes

Amidinas cíclicas