Aula _4_Acidez e basicidade - Parte I

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Acidez e basicidade de compostos orgânicos
Profª Tairine Pimentel
Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Centro das Engenharias e Ciências Exatas – CECE
Campus Toledo
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_ ___ Histórico
Duas classes de reações ácido–base são fundamentais em química orgânica: as reações ácido–base de Brønsted–Lowry e de Lewis.
Arrhenius: 
Um ácido é uma substância que ao reagir com a água produz íons hidrogênio (H+).
Uma base é um composto que reage com a água produzindo íons hidróxidos (OH-).
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_ ___ Histórico
Brønsted-Lowry: 
Um ácido é doador de prótons (H+).
Uma base é receptor de prótons.
A molécula ou íon que se forma quando um ácido perde seu próton é chamada de base conjugada daquele ácido. No exemplo anterior, o íon cloreto é a base conjugada.
A molécula ou íon que se forma quando uma base recebe um próton é chamada de ácido conjugado. O íon hidrônio é o ácido conjugado da água.
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_ ___ Histórico
Brønsted-Lowry: 
	O cloreto de hidrogênio é considerado um ácido forte porque a transferência de seu próton para a água se dá de forma praticamente completa. Outros ácidos fortes que transferem completamente um próton quando dissolvidos em água são o iodeto de hidrogênio, o brometo de hidrogênio e o ácido sulfúrico.
A extensão da transferência de prótons de um ácido para uma base, como a água, é uma medida de sua força como ácido. Portanto, a força ácida é uma medida da porcentagem de ionização e não da concentração.
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_ ___ Histórico
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_ ___ Histórico
Lewis
Ácidos são receptores de pares de elétrons.
Bases são doadores de pares de elétrons.
	Na teoria ácido–base de Lewis, os doadores de prótons não são os únicos ácidos; muitas outras espécies também são ácidos. Por exemplo, o cloreto de alumínio reage com a amônia da mesma maneira que um doador de próton reage. 
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_ ___ Atração
Na teoria ácido–base de Lewis, como em muitas reações orgânicas, a atração de espécies com cargas opostas é fundamental para a reatividade.
Eletrófilos e Nucleófilos
Os eletrófilos são reagentes que procuram elétrons.
Um nucleófilo é uma base de Lewis que procura um centro positivo
Eletrófilos também são ácidos de Lewis (receptores de pares de elétrons), e os nucleófilos são bases de Lewis (doadores de pares de elétrons)
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_ ___ Atração
Na teoria ácido–base de Lewis, como em muitas reações orgânicas, a atração de espécies com cargas opostas é fundamental para a reatividade.
Eletrófilos e Nucleófilos
Os eletrófilos são reagentes que procuram elétrons.
Um nucleófilo é uma base de Lewis que procura um centro positivo
Eletrófilos também são ácidos de Lewis (receptores de pares de elétrons), e os nucleófilos são bases de Lewis (doadores de pares de elétrons)
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_ ___ Ataque
Desenhe a seta curva de modo que ela aponte da fonte de um par de elétrons para o átomo que recebe esse par. (Setas curvas também podem mostrar o movimento de um único elétron. Discutiremos reações desse tipo em um capítulo futuro.)
As setas curvas sempre mostram o fluxo de elétrons de uma região de elevada densidade eletrônica para uma região de baixa densidade eletrônica.
Nunca use setas curvas para mostrar o movimento dos átomos. Admite-se que os átomos seguem o fluxo de elétrons.
Tenha certeza de que o movimento dos elétrons mostrado pelas setas curvas não viola a regra do octeto para elementos do segundo período da tabela periódica.
Seta sempre vai do Nucleófilo (rico em e-) para o Eletrófilo (pobre em e-) 
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_ ___ Ataque
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É importante, considerar as forças relativas dos compostos que podem potencialmente atuar como ácidos ou bases de Brønsted–Lowry.
Ao contrário dos ácidos fortes, como o HCl e o H2SO4, o ácido acético é um ácido muito mais fraco. Quando o ácido acético se dissolve em água, a seguinte reação ocorre sem se completar:
Experimentos mostram que em uma solução 0,1 M de ácido acético, a 25 °C, apenas aproximadamente 1% das moléculas de ácido acético se ioniza transferindo seus prótons para a água. Portanto, o ácido acético é um ácido fraco.
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_ Força dos ácidos e bases
Uma vez que a reação que ocorre em uma solução aquosa de ácido acético está em equilíbrio, podemos descrevê-la através de uma expressão para a constante de equilíbrio (Keq) que no caso de soluções ácidas pode ser chamada de Ka::
Uma vez que as concentrações dos produtos da reação são escritas no numerador e a concentração do ácido não dissociado no denominador, um valor grande de Ka significa que o ácido é um ácido forte e um valor pequeno de Ka indica que o ácido é um ácido fraco. Se Ka for maior do que 10, o ácido estará, para todos os fins, completamente dissociado em água em concentrações inferiores a 0,01 M.
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_ Força dos ácidos e bases - Ka
Porém, os químicos geralmente expressam a constante de acidez, Ka, por meio do negativo de seu logaritmo, pKa:
A 25 °C, a constante de acidez para o ácido acético é 1,76 × 10–5.
Observe que existe uma relação inversa entre o valor do pKa e a força do ácido.
Quanto maior o valor do pKa, mais fraco é o ácido.
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_ Força dos ácidos e bases - pKa
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Surgindo como uma consequência natural disso, há um princípio que nos permite estimar as forças das bases:
Quanto mais forte o ácido, mais fraca é sua base conjugada.
Assim, podemos relacionar a força de uma base ao pKa de seu ácido conjugado.
Quanto maior o pKa do ácido conjugado, mais forte é a base.
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_ Força dos ácidos e bases - pKa
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_ Força dos ácidos e bases - pKa
Regra geral:
O princípio geral a ser aplicado é este: as reações ácido–base sempre favorecem a formação do ácido mais fraco e da base mais fraca.
Devido ao equilíbrio: reações controladas pelo equilíbrio sempre favorecem a formação das espécies mais estáveis (menor energia potencial). O ácido mais fraco e a base mais fraca são mais estáveis (menor energia potencial) do que o ácido mais forte e a base mais forte.
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Como prever o resultado das reações ácido–base??
Observe a grande diferença nos valores do pKa dos dois ácidos, a posição de equilíbrio favorecerá enormemente a formação dos produtos. 
Os ácidos carboxílicos insolúveis em água dissolvem-se em solução aquosa de hidróxido de sódio ou bicarbonato de sódio.
Aminas insolúveis em água dissolvem-se facilmente em ácido clorídrico 
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Solubilidade em Água em Consequência da Formação de Sal
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Continua na próxima aula
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