Os ácidos orgânicos têm sido usados como aditivos conservantes de alimentos e nessa categoria encontram-se os ácidos monopróticos fórmico, acético, láctico e benzoico. Cujos valores de Ka estão descritos a seguir:

I- Ácido fórmico Ka = 1,8x10^-4

II- Ácido acético Ka = 1,8x10^-5

III- Ácido lático Ka = 1,0x10^-4

IV- Ácido benzoico Ka= 6,3x10^-5

Analisando os dados, qual a ordem crescente de acidez para os compostos apresentados?

IV, II, III, I

II, IV, III, I

III, I, II, IV

I, II, III, IV

II, I, IV, III

Um ácido é uma espécie que tem tendência a perder/doar um próton e uma base é uma espécie que tem a tendência a aceitar um próton. A perda de H+ pelo ácido gera sua base conjugada e consequentemente a protonação da base gera seu ácido conjugado. Para conhecer a força ácida dos compostos orgânicos não precisamos saber todos os valores de pKa, precisamos apenas ponderar sobre a força relativa das espécies levando em consideração alguns fatores como: estabilidade da base conjugada e força de ligação entre O-H. Sendo assim, para cada um dos compostos a seguir, indique qual é o ácido mais forte:

 

I- CH3OCH2CH2CH2OH

II- CH3CH2OCH2CH2OH

III- CH3COCH2OH

IV- CH3CH2COOH

I, por ser um ácido carboxílico com presença de um átomo eletronegativo.

II, por ter dois hidrogênios ionizáveis.

Todos os compostos apresentados possuem caráter básico.

III, por ser um ácido carboxílico.

IV, por ser um ácido carboxílico.

Para que possamos entender sobre os mecanismos de reações orgânicas, é extremamente importante conhecer o conceito ácido-base de Lewis, pois boa parte das reações em química orgânica são entre uma base e um ácido de Leis. Sendo assim, a definição de Lewis é que:

uma espécie capaz de doar um par de elétron é classificada como uma base, ou seja, um nucleófilo.

uma espécie capaz de receber um par de elétron é classificada como uma base, ou seja, um eletrófilo.

uma espécie capaz de doar um par de elétron é classificada como um ácido, ou seja, um eletrófilo.

uma espécie capaz de doar um par de elétron é classificada como uma base, ou seja, um eletrófilo.

uma espécie capaz de receber um par de elétron é classificada como um ácido, ou seja, um nucleófilo.

Compostos aromáticos com grupo NH2, podem ser transformados em amidas ao reagirem com anidrido acético. Essa transformação é chamada de acetilação do grupo amino, como exemplificado abaixo:

 

Analisando a estrutura do paracetamol, apresentada abaixo, qual é o reagente de partida que, após passar por uma reação de acetilação, resulta no paracetamol?

 

 

Em toda reação química é necessário que aconteça a quebra de uma ligação para a formação de outra. Essa quebra pode ocorrer de duas formas, que são:

cisão homolítica, onde o par de elétron é dividido entre os átomos da ligação formando espécies neutras; e a cisão heterolítica, onde o par de elétron fica com apenas um dos átomos da ligação formando espécies radicalares.

cisão homolítica, onde o par de elétron fica com apenas um dos átomos da ligação formando espécies neutras; e a cisão heterolítica, onde o par de elétron fica com apenas um dos átomos da ligação formando espécies radicalares.

cisão homolítica, onde o par de elétron é dividido entre os átomos da ligação formando cátion; e a cisão heterolítica, onde o par de elétron é dividido entre os átomos da ligação formando ânions.

cisão homolítica, onde o par de elétron é dividido entre os átomos da ligação formando um cátion e um ânion; e a cisão heterolítica, onde o par de elétron fica com apenas um dos átomos da ligação formando espécies radicalares.

cisão homolítica, onde o par de elétron é dividido entre os átomos da ligação formando espécies radicalares; e a cisão heterolítica, onde o par de elétron fica com apenas um dos átomos da ligação formando um cátion e um ânion.

Para medirmos a força de um ácido relativamente à água e descobrirmos o quão efetiva é a doação de próton, devemos olhar para a constante de equilíbrio da reação, ou seja, observar o valor de pKa. Sendo assim, conhecendo os valores aproximados de pkas de 5, 10, e 20 para fenóis, amidas e ácidos carboxílicos, marque a alternativa que mostra a correspondência entre os valores e as classes de compostos mencionados acima.

Fenóis pka = 20; amidas pKa = 10; ácidos carboxílicos pKa = 5.

Fenóis pka = 10; amidas pKa = 20; ácidos carboxílicos pKa = 5.

Fenóis pka = 5; amidas pKa = 10; ácidos carboxílicos pKa = 20.

Fenóis pka =20; amidas pKa = 5; ácidos carboxílicos pKa = 10.

Fenóis pka = 10; amidas pKa = 5; ácidos carboxílicos pKa = 20.

O solvente desempenha um importante papel nas reações de substituição nucleofílica. Sua função difere com o tipo de mecanismo trabalhando, ou seja, a escolha do solvente é importante em mecanismos Sn1 e em mecanismos Sn2. No mecanismo Sn2 devemos empregar:

os solventes apróticos, pois estes solventes deixam o nucleófilo mais reativo.

os solventes apróticos, pois estes solventes deixarão o nucleófilo mais estável.

os solventes próticos e polares, pois estes solventes irão diminuir a energia de ativação da reação.

os solventes apróticos, pois estes solventes irão aumentar a energia de ativação da reação.

os solventes próticos, pois estes solventes não estabilizam o nucleófilos por solvatação.

Todos os derivados de ácido carboxílico sofrem reação de substituição nucleofílica pelo mesmo mecanismo de adição e eliminação:

 

A diferença de reatividade dos derivados de ácido carboxílicos depende da basicidade do substituinte ligado ao grupamento acila. Sendo assim, a ordem crescente de reatividade desses derivados é:

ácido carboxílico < Éster < amida < cloreto de acila < anidrido acético.

Amida < anidrido acético < ácido carboxílico < cloreto de acila < éster.

Anidrido acético < ácido carboxílico < amida < éster < cloreto de acila.

Amida < ácido carboxílico = éster < anidrido acético < cloreto de acila.

cloreto de acila < anidrido acético < éster < ácido carboxílico < amida.

Os anidridos são muito utilizados em síntese orgânica, principalmente para a introdução de grupos acilas – reações denominadas de acilação ou acetilação. Os anidridos de ácido carboxílico são compostos que apresentam em sua estrutura química um átomo de oxigênio ligado a dois grupos _____________ com dois radicais ___________ e são formados pela perda de uma molécula de ____________ . Assinale a alternativa que preenche corretamente o texto acima.

Aminos, orgânicos, água.

Carbonílicos, orgânicos, água.

Nítricos, orgânicos, água.

Carbonílicos, inorgânicos, ácido acético.

Alcoólicos, orgânicos, anidrido.

O Ácido Tricloroacético é uma substância ácida com grande poder cauterizante. Esse ácido é muito utilizado no tratamento de feridas, em doenças da pele, calos, verrugas, sangramentos nasais e também utilizados em algumas doenças sexualmente transmissíveis como, o HPV e a tricomoníase. Sua diferença de acidez quando comparado com o ácido acético pode ser explicado pelo:

valor da constante ácida (Ka) do ácido acético ser maior do que a constante ácida (Ka) do ácido tricloroacético.

número de átomos de cloro na estrutura do tricloroacético, que aumenta a massa molecular do composto fixando melhor o hidrogênio ionizável e consequentemente aumentando a acidez.

baixo grau de ionização do H⁺ no ácido acético, que disponibiliza mais esse íon para a solução.

auto grau de ionização do H⁺ no ácido acético, que retém o íon para a solução.

efeito que os átomos de cloro exercem na estrutura do ácido tricloroacético, deslocando a nuvem eletrônica e facilitando ionização do H⁺.