Atividade 7: Ácidos e Bases em Química Orgânica

Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia QUÍMICA TECNOLÓGICA 2 Prof Responsável Dr Marcelo Moreira de Britto ATIVIDADE 7 ÁCIDOS E BASES EM QUÍMICA ORGÂNICA PARTE 2 Influência da estrutura e do solvente na força da um ácido Influência do raio Influência da eletronegatividade Efeito mesomérico Efeito indutivo Influência da natureza do orbital Influência das ligações de hidrogênio Influência da polaridade do solvente 1 Qual dentre os compostos I e II teria o comportamento mais ácido Justifique a sua escolha 2 Os ácidos hipobromoso HOBr e hipocloroso HOCl são fracos em uma solução aquosa Escreva as reações ácidobase para estes ácidos e prediga qual é o ácido mais forte justificando a sua resposta 3 Escreva as estruturas de ressonância adequadas para demonstrar que os dois compostos I e II a seguir formam a mesma base conjugada Qual dos átomos O ou S concentra a maior da densidade eletrônica negativa H3C N CH3 H CH3 H O CH3 H3C I II H3C C O S H H3C C S O H I II Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia 4 Considerando a estrutura da molécula de guanidina forneça todas as formas de ressonância possíveis o hibrido de ressonância e escolha dentre as estruturas I e II qual seria o ácido conjugado mais provável 5 Forneça a estrutura da forma canônica mais estável pata cada uma das seguintes estruturas e forneça o hibrido de ressonância destas formas canônicas 6 Compare e justifique a acidez dos hidrogênios sublinhados CH3CH3SH CH3CH2OH CH3CH2COOH HCH2CCH2 HCH2CHCH3 HCH2CCH3 O CH3 CH3 a b OH N O O O CH3 OH OH c N N H H3C H3C N N N H N H3C H3C d CH3CH2CH2 CH3CHCH H H CH3C C H e NH C NH2 H2N NH2 C NH2 H2N NH C NH3 H2N I II Guanidina H3C N N H3C CH2 H2C CH CH O H C O O H H2C C O H H2C CHCH CH2 a b c d e f Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia 7 Justifique a ordem decrescente de acidez dos seguintes ácidos carboxílicos 8 Coloque os compostos abaixo em ordem CRESCENTE de acidez 9 Coloque os compostos abaixo em ordem CRESCENTE de basicidade C HO O N O O C HO O C HO O O H3C OH SH CH3 NH2 SeH 1 2 3 4 5 1 OCH3 OH NO2 OH NH2 OH CH3 OH 1 2 3 4 a b c H3C H H H H H H H H H H H H H H H O H H H O H O N O O H H H 2 3 4 5 OH a NH2 CH3CH2O NH3 H2O 1 2 3 4 b 4 3 2 1 CH3CH2CH2O CH3CH2CH2CH2 CH3CH2CH2S CH3CH2CH2N H Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia 10 Coloque os compostos abaixo em ordem CRESCENTE de acidez 11 Disponha os compostos a seguir em ordem crescente de acidez justificando a sua resposta 12 Coloque as estruturas a seguir em ordem crescente de basicidade e justifique a resposta N O O H N CH3 CH3 H N O H O OH I II III IV I II III IV N H CH3 N H CH3 N H CH3 O N H O O 4 3 2 d c b a 3 2 1 O C CH3 H3C H C CH3 H3C O N CH3 O 4 3 2 1 3 2 1 CH3CH2 N H H H CH3 C N H H H CH3 C N H 1 CH3C O OH H2O H3O CH3CH2OH NH4 H3O C O OH ClCH2 CH3CH2SH Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia 13 Baseado na estrutura molecular de cada um dos compostos coloqueos em ordem crescente de acidez e justifique a ordem que você escolheu 14 Baseado no quadro abaixo justifique os resultados observados com base na capaciade de solvatação do ácido e da base conjugada Solvente pKa Água 476 20 dioxano 80 água 529 45 dioxano 55 água 631 70 dioxano 30 água 832 82 dioxano 18 água 1014 10 metanol 90 água 49 20 metanol 80 água 514 OBS O dioxano é menos polar que a água HClO HClO2 HClO3 HClO4 I II III IV H C O C H O H H CH3CH2CH2 H CH2CHCH2 H H2C C O H H I II III IV C OH H3C CH3 H C OH H3C CH3 CH3 C OH H3C H H C H H H OH III IV H2C C O OH Cl H2C C O OH CH3 H2C C O OH Br H2C C O OH NO2 I II III IV a b c d Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia 15 Baseado na estrutura molecular de cada um dos seguintes compostos da série coloqueos em ordem crescente de basicidade e justifique a ordem que você escolheu 16 Justifique as seguintes observações a Os compostos phidroxibenzaldeído A e ohidroxibenzaldeído B apesar de serem isômeros possuem comportamento ácido bastante diferente sendo B mais ácido que A Explique a razão deste comportamento b A glicina é um aminoácido que pode ser obtido da maioria das proteínas Em solução a glicina existe em equilíbrio sob duas formas Sendo dado pKa de um ácido carboxílico RCOOH 5 pKa de um íon amônio RNH3 9 I Qual o é a forma mais favorecida no equilíbrio Por que I II III N H O N H N H O O a b H2N CF3 H2N CH3 N III II I c S CH2 O N H IV III II I COOH OH COOH HO pka 458 pka 298 A B H2C C O O H NH2 H2C C O O NH3 Ministério da Educação Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri Diamantina Minas Gerais Instituto de Ciência e Tecnologia II O ponto de fusão da glicina é aproximadamente 262o C Relativamente alto para a maioria dos compostos orgânicos Você poderia sugerir uma explicação para este fato c Explique o fato de Tanto o H2SO4 quanto o HClO4 puros não conduzirem corrente elétrica mas a mistura dos dois o faz d O ácido malônico estrutura abaixo apesar de possuir os hidrogênios ácidos equivalentes os mesmos possuem diferentes pKas O primeiro hidrogênio tem pka igual a 263 e o segundo tem pka igual a 569 e Explique o fato dos compostos orgânicos que contêm oxigênio serem quase sem exceção solúveis em ácido sulfúrico concentrado e dissolverem nele formando soluções das quais podem depois serem recuperados por meio de diluição com água HO Cl O O O HO S O OH O pka 9 pka 10 I H O C H2C C O O H O