Aula 6 -_pka

3.432 visualizações

Publicada em

0 comentários
2 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
3.432
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
6
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
58
Comentários
0
Gostaram
2
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Aula 6 -_pka

  1. 1. Ácido-Base em Química Orgânica 1
  2. 2. Reações ácido-base• Reações de compostos orgânicos envolvem formação e quebra de ligaçõescovalentes A:B A + :B Quebra heterolítica da ligação íons A:B A + B Quebra homolítica da ligação radicaisHeterólise requer que a ligação seja polarizada δ+ δ− A B A+ + B−Heterólise necessita assistência de uma molécula com par eletrônico não-compartilhadoque pode formar ligação. A formação da nova ligação fornece energia necessária para ahetrólise δ+ δ− + Y + A B Y A + B− 2
  3. 3. Ácidos e Bases de Brønsted–Lowry• Um ácido doa (ou perde) um próton.• Uma base recebe (ou remove) um próton. H O + H Cl H O H + Cl− H H Base Acid Conjugate Conjugate (proton acceptor) (proton donor) acid of H2O base of HCl 3
  4. 4. Acidos e Bases de Lewis• Ácido de Lewis: receptor de par de elétron.• Base de Lewis: doador de par de elétrons. Cl H + NH 3 Cl + H NH 3 Ácido de Lewis Base de Lewis Cl Cl Al + NH3 Cl Al NH3Cl Cl ClÁcido de Lewis Base de Lewis 4
  5. 5. Força de ácidos O O H3C C O H + H2O H3C C O− + H3O+ Ka = 1,76 x 10-5Ka: A constante de dissociação ácida. 5
  6. 6. Força de ácidos O OH3C C O H + H2O H3C C O− + H3O+ CH3CO2H < CF3CO2H < HCl pKa = 4,75 pKa = 0 pKa = -7 ácido fraco ácido muito forte aumento da força ácida 6
  7. 7. Força relativa de alguns ácidos e suas bases conjugadasÁcido mais forte Base mais fracaÁcido mais fraco Base mais forte 7
  8. 8. Quanto mais forte for o ácido, mais fraca será sua base conjugada Aumento da força básica 8
  9. 9. Relação estrutura acidez Fatores que influenciam na acidez de uma substância• Força de ligação• Fator mais importante para força de um ácido orgânico -estabilidade da base conjugada.- Eletronegatividade;- Hibridização;- Deslocalização da carga negativa. 9
  10. 10. Força da LigaçãoMesma família força de ligação com o proton, interação de orbitais(superposição). Quanto menos efetivo a superposição, mais fraca aligação e mais forte o ácido 10
  11. 11. EletronegatividadeMesmo período efeito predominante é a eletronegatividade 11
  12. 12. Hibridização do Carbono 12
  13. 13. Efeito indutivo (-I)• A retirada indutiva de elétrons aumenta a acidez de um ácido conjugado 13
  14. 14. • Grupos retiradores de elétrons 14
  15. 15. • Grupos retiradores de elétrons• Grupos doadores de elétrons – diminuem a acidez 15
  16. 16. Deslocalização da carga negativa (-R)• Efeito de ressonância. A deslocalização da carga negativa estabiliza o ânionConsidere:• etanol (pKa = 15,9), ácido acético (pKa = 4,8) e ácido metanossulfônico (pKa = -1,9) pKa = 15,9 pKa = 4,8 pKa = -1,9 16
  17. 17. Estabilidade da base conjugada por efeito de ressonância. 17
  18. 18. Estabilidade da base conjugada por efeito de ressonância. 18
  19. 19. • Acidez de hidrogênios ligados ao carbono 19
  20. 20. Grupo protetor Fmoc-x – Estável em meio ácido.• O grupo protetor é removido em meio básico. 20
  21. 21. • Acidez de hidrogênios ligados ao carbono 21
  22. 22. • Quanto mais estável for a base conjugada, mais forte será o ácido Resumo • Possuir carga negativa em um átomo eletronegativo • Deslocalização da carga negativa entre sistema π, ou melhor, entre átomos mais eletronegativos através do efeito de ressonância • Dispersar a carga negativa através do efeito indutivo de grupos retiradores de elétrons • Possuir a carga negativa em um orbital com o maior caráter s • Tornar-se aromático 22
  23. 23. Compostos orgânicos como basesPar de elétrons não-compartilhado Cl− + H3C O + H Cl H3C O H + H H Metanol íon metiloxônio (um álcool protonado) A− + R O + H A R O H + R R Ether Strong acid Dialkyloxonium ion Weak base R R C O + H A C O+ H + A− R R Ketone Strong acid Protonated ketone Weak base 23
  24. 24. Basicidade do oxigênio nas funções orgânicas 24
  25. 25. Ligação π de um alceno também pode ser uma base The π bond breaks This bond breaks This bond is formed R + C C + H A C C H + A− R Alkene Strong acid Carbocation Weak baseReações de alcenos – adição à dupla 25
  26. 26. Basicidade de aminas• Basicidade é a medida da afinidade de uma substância por um próton H + − NH3 + H O H H N H + O H H Base Acid Conjugate acid Conjugate base pKa = 9.2 H + − CH3NH2 + H O H H 3C N H + O H H Base Acid Conjugate acid Conjugate base pKa = 10.6• Como o íon metilamônio é um ácido mais fraco que o íon amônio, a metilamina é umabase mais forte que a amônia. 26
  27. 27. Basicidade de aminas 27
  28. 28. Efeito indutivoEfeito hibridização do carbono 28
  29. 29. • Hibridização do par eletrônico do nitrogênio• Aminas aromáticas 29
  30. 30. Amidas são pouco básicas 30
  31. 31. Solubilidade 31
  32. 32. Ácido-base extração Curva verde – Curva vermelha –concentração ácido HA concentração da base conjugada A- 32
  33. 33. Relação pH - pKa Permite informar quando uma substância estará na sua forma ácida ou básica em determinado pHExemplo: substância com pKa = 5,2Exemplo: como separar mistura de um ácido carboxílico (pKa 5,0) e uma amina 33 protonada (pKa = 10,0) utilizando água e éter etílico?
  34. 34. Reações ácido-base• As reações ácido-base sempre favorecem a formação do ácido maisfraco e da base mais fraca • Exemplo: Mecanismo para a reação do tert-butanol em HCl concentrado. CH3 CH3 − H 2O H 3C C OH + H O+ H + Cl H3C C Cl + 2 H2O CH3 H CH3 tert-Butyl alcohol tert-Butyl chloride Conc. HCl (soluble in H2O) (insoluble in H2O) 34
  35. 35. Ácidos e bases em soluções não-aquosasEfeito nivelador do solvente NH3 liquida − H O H + NH2− H O + NH3 ácido forte base forte base fraca ácido fraco pKa = 15.74 pKa = 38 liquid H C C H + NH2− H C C− + NH3 NH3 ácido forte base forte base fraca ácido fraco pKa = 25 (from NaNH2) pKa = 38 − hexano H C C H + CH2CH3 H C C− + CH3CH3 ácido forte base forte base fraca ácido fraco pKa = 25 (from CH3CH2Li) pKa = 50 35

×