(UERJ) Os ácidos orgânicos, comparados aos inorgânicos, são bem mais fracos. No entanto, a presença de um grupo substituinte, ligado ao átomo de carbono, provoca um efeito sobre a acidez da substância, devido a uma maior ou menor ionização. Considere uma substância representada pela estrutura a seguir: (estrutura mostrada). Essa substância estará mais ionizada em um solvente apropriado quando X representar o seguinte grupo substituinte:

Questão

(UERJ) Os ácidos orgânicos, comparados aos inorgânicos, são bem mais fracos. No entanto, a presença de um grupo substituinte, ligado ao átomo de carbono, provoca um efeito sobre a acidez da substância, devido a uma maior ou menor ionização. Considere uma substância representada pela estrutura a seguir: (estrutura mostrada). Essa substância estará mais ionizada em um solvente apropriado quando X representar o seguinte grupo substituinte:

Imagem 1

RCOOHR-\mathrm{COOH}

Alternativas

A) H

B) CH3CH2

C) F

95%

D) CH3

E) Nenhuma das anteriores

Explicação

A estrutura mostrada é a de um ácido carboxílico, RCOOHR-\mathrm{COOH}. A ionização em solvente apropriado corresponde ao equilíbrio ácido-base:

RCOOHRCOO+H+R-\mathrm{COOH} \rightleftharpoons R-\mathrm{COO^-} + \mathrm{H^+}

Quanto mais estável for a base conjugada (RCOOR-\mathrm{COO^-}), maior será a acidez do ácido e, portanto, maior será sua ionização.

O grupo substituinte X ligado ao carbono da cadeia exerce efeito indutivo:

  • Grupos eletronegativos (efeito indutivo –I) retiram densidade eletrônica e estabilizam o íon carboxilato RCOOR-\mathrm{COO^-}, aumentando a ionização.
  • Grupos alquila (CH3\mathrm{CH_3}, CH3CH2\mathrm{CH_3CH_2}) têm efeito +I (doadores), desestabilizam o carboxilato e diminuem a ionização.
  • H é referência intermediária (não aumenta a acidez como um grupo fortemente –I).

Entre as opções, o flúor (F) é o grupo com maior efeito indutivo eletronegativo (–I), logo é o que mais aumenta a estabilidade do carboxilato e a ionização do ácido.

Alternativa correta: C.

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