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Química Inorgânica 2
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3 15 pontos Explique em termos dos fatores estruturais que influenciam a acidez os dados experimentais dados abaixo a O pKa da água é 157 enquanto o pKa do H2S é 70 b O H2Se é um ácido mais fraco que o HBr c O pnitrofenol é um ácido mais forte que o fenol d O ácido trifluoroacético é mais forte que o ácido acético 5 15 pontos Escreva 4 estruturas de ressonância além da já dada e indique qual delas contribui mais para o híbrido de ressonância Explique 3 a pKₐ 157 Base conjugada pKₐ 70 Base conjugada Quanto mais baixo o pKₐ mais forte é o ácido Logo o H₂S é um ácido mais forte do que H₂O pois O enxofre é maior do que o oxigênio portanto pode melhor estabilizar uma carga negativa repartindo a carga ao largo de um volume maior de espaço logo o HS base conjugada do H₂S é mais estável do que OH base conjugada da água e por consequinte o H₂S é um ácido mais forte do que H₂O O S Se Te Po Tamanho aumenta b Se HSe H Base conjugada H Br H Base conjugada A acidez de um ácido é medida pela estabilidade da sua base conjugada O Bromo é mais eletronegativo do que o Selênio de modo que o Br é mais capaz de estabilizar a carga negativa Logo o Br base conjugada do HBr é mais estável por comportar melhor a carga negativa do que HSe base conjugada do H₂Se Desse modo o H₂Se é um ácido mais fraco que o HBr Maior eletronegatividade Ge As Se Br c H íon pnitrofenolato Base conjugada Desprotonação Estruturas de ressonância Desprotonação do fenol base conjugada íon fenolato A presença do grupo nitro gera uma forma a mais de ressonância do que o fenol Quanto mais formas de ressonância maior o espalhamento da carga mais estável a base conjugada e mais forte o ácido Isso explica o p nitrofenol ser um ácido mais forte que o fenol a ácido trifluoracético TFA base conjugada ácido acético AcOH base conjugada O ácido trifluoracético é um ácido mais forte do que o ácido acético devido ao efeito indutivo retirador de elétrons dos três átomos de Flúor Os três átomos de Flúor ajudam a estabilizar a carga negativa da base conjugada do ácido TFA logo o ácido é mais forte Embora nos dois ácidos a carga da base conjugada está sendo estabilizada pelo efeito de ressonância do grupo carboxila o ácido TFA possui o adicional do efeito indutivo retirador de elétrons este efeito aumenta a acidez Quanto maior a estabilidade prevista do contribuinte de ressonância mais ele contribui para o híbrido de ressonância Desse modo a estrutura IV é a que mais contribui para o híbrido de ressonância pois é a mais estável O nitrogênio possui 1 elétron a mais na camada de valência em relação ao carbono o que lhe confere uma maior estabilidade em seu estado catiônico O N é mais eletropositivo que o C logo ele atrai elétrons com maior força tornando o íon N mais estável em comparação com o íon C pois ele comporta melhor a carga negativa
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3 15 pontos Explique em termos dos fatores estruturais que influenciam a acidez os dados experimentais dados abaixo a O pKa da água é 157 enquanto o pKa do H2S é 70 b O H2Se é um ácido mais fraco que o HBr c O pnitrofenol é um ácido mais forte que o fenol d O ácido trifluoroacético é mais forte que o ácido acético 5 15 pontos Escreva 4 estruturas de ressonância além da já dada e indique qual delas contribui mais para o híbrido de ressonância Explique 3 a pKₐ 157 Base conjugada pKₐ 70 Base conjugada Quanto mais baixo o pKₐ mais forte é o ácido Logo o H₂S é um ácido mais forte do que H₂O pois O enxofre é maior do que o oxigênio portanto pode melhor estabilizar uma carga negativa repartindo a carga ao largo de um volume maior de espaço logo o HS base conjugada do H₂S é mais estável do que OH base conjugada da água e por consequinte o H₂S é um ácido mais forte do que H₂O O S Se Te Po Tamanho aumenta b Se HSe H Base conjugada H Br H Base conjugada A acidez de um ácido é medida pela estabilidade da sua base conjugada O Bromo é mais eletronegativo do que o Selênio de modo que o Br é mais capaz de estabilizar a carga negativa Logo o Br base conjugada do HBr é mais estável por comportar melhor a carga negativa do que HSe base conjugada do H₂Se Desse modo o H₂Se é um ácido mais fraco que o HBr Maior eletronegatividade Ge As Se Br c H íon pnitrofenolato Base conjugada Desprotonação Estruturas de ressonância Desprotonação do fenol base conjugada íon fenolato A presença do grupo nitro gera uma forma a mais de ressonância do que o fenol Quanto mais formas de ressonância maior o espalhamento da carga mais estável a base conjugada e mais forte o ácido Isso explica o p nitrofenol ser um ácido mais forte que o fenol a ácido trifluoracético TFA base conjugada ácido acético AcOH base conjugada O ácido trifluoracético é um ácido mais forte do que o ácido acético devido ao efeito indutivo retirador de elétrons dos três átomos de Flúor Os três átomos de Flúor ajudam a estabilizar a carga negativa da base conjugada do ácido TFA logo o ácido é mais forte Embora nos dois ácidos a carga da base conjugada está sendo estabilizada pelo efeito de ressonância do grupo carboxila o ácido TFA possui o adicional do efeito indutivo retirador de elétrons este efeito aumenta a acidez Quanto maior a estabilidade prevista do contribuinte de ressonância mais ele contribui para o híbrido de ressonância Desse modo a estrutura IV é a que mais contribui para o híbrido de ressonância pois é a mais estável O nitrogênio possui 1 elétron a mais na camada de valência em relação ao carbono o que lhe confere uma maior estabilidade em seu estado catiônico O N é mais eletropositivo que o C logo ele atrai elétrons com maior força tornando o íon N mais estável em comparação com o íon C pois ele comporta melhor a carga negativa