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Efeitos Eletrônicos
Os efeitos eletrônicos provocam deslocamento, ou uma distribuição desigual, de elétrons no interior da molécula, gerando regiões de maiores e menores densidades eletrônicas (δ).
Isso pode facilitar ou dificultar a quebra (ou ruptura) de ligações químicas, provocando um aumento ou diminuição a velocidade de determinada reação química.
Sendo: Menor densidade eletrônica (δ+). Maior densidade eletrônica (δ–).
I. Efeito Indutivo ( 𝐈𝐈𝐒𝐒 )
É a atração ou repulsão de pares de elétrons sigma (ligação simples). Está relacionado à diferença de eletronegatividade entre os átomos envolvidos na ligação simples.
A) Efeito indutivo positivo (𝐈𝐈𝐒𝐒+):
Provocado por espécies elétron-repelentes; Repelem ou afastam o par de e–^ sigma em direção oposta a eles.
B) Efeito indutivo negativo (𝐈𝐈𝐒𝐒^ –^ ):
Provocado por espécies elétron-atraentes; Atraem ou aproximam o par de e –^ sigma em sua direção.
Observe:
Assim:
Nos compostos orgânicos, a intensidade dos efeitos indutivos diminui ao longo da cadeia, à medida que aumenta a distância do átomo ou grupo que o provoca.
II. Efeito Mesomérico (M)
É a atração ou repulsão de pares de elétrons pi, portanto, está relacionado, em geral, a compostos insaturados que apresentam ligações pi conjugadas ou alternadas. Efeito diretamente relacionado à ressonância.
A) Efeito mesomérico positivo (M +^ ) :
Provocado por espécies elétron-repelentes; Repelem ou afastam o par de e–^ pi em direção oposta a eles.
B) Efeito mesomérico negativo (M –^ ) :
Provocado por espécies elétron-atraentes; Atraem ou aproximam o par de e –^ pi sua direção.
III. Caráter ácido
Segundo a teoria de Arrhenius, os ácidos carboxílicos se ionizam originando íons H+^ ou H 3 O +.
Todos os ácidos carboxílicos sofrem ionização, mas, não com a mesma intensidade, dependendo da estrutura do mesmo. Quanto maior o grau de ionização, ou seja, sua facilidade em liberar H+^ ou H 3 O +, maior será a sua constante de ionização (Ka ou Ki) e, portanto, maior sua força.
Exemplo 1: ácido cloroacético Exemplo 2: ácido acético
∴ Acidez: ácido cloroacético > ácido acético
III. Estrutura do Anel Benzênico
O benzeno e uma molécula planar. Cada um dos seis átomos de carbono são hibridizados em sp^2. Um carbono hibridizado em sp^2 tem ângulos de ligação de 120° — idêntico ao tamanho dos ângulos de um hexágono planar. Cada um dos carbonos do benzeno usa dois orbitais sp^2 para se ligar aos dois outros carbonos; o terceiro orbital sp^2 se sobrepõe ao orbital s de um hidrogênio (Figura a).
Cada carbono também tem um orbital p em ângulos retos aos orbitais sp^2_._ Pelo fato de o benzeno ser planar, os seis orbitais p são paralelos (Figura b). Os orbitais p estão próximos o suficiente para uma sobreposição lado a lado, ou seja, cada orbital p se sobrepõe aos orbitais p de ambos os carbonos adjacentes. Como resultado, a sobreposição de orbitais p forma duas nuvens contínuas de elétrons, uma acima e outra abaixo do plano do anel (Figura c). O mapa de potencial eletrostático mostra que todas as ligações carbono-carbono tem a mesma densidade eletrônica (Figura d).
Cada um dos seis elétrons π, assim, não estão localizados em um único carbono nem em uma ligação entre dois carbonos (como em um alceno). Ao contrário, cada elétron π é compartilhado por todos os seis carbonos. Os seis elétrons π estão deslocalizados — eles vagam livremente dentro das nuvens eletrônicas que existem acima e abaixo do anel de átomos de carbono. Consequentemente, o benzeno pode ser representado por um hexágono que contenha um círculo para simbolizar os seis elétrons π deslocalizados.
Logo:
Os contribuintes de ressonância são obtidos ao se mover um par de elétrons livres em direção à ligação pi (π).
01. Qual das ligações a seguir produzirá efeito 𝐈𝐈S−^ mais acentuado? a) C – F b) C – Cl c) C – Br d) C – I e) C – C 02. Qual dos radicais a seguir produzirá efeito 𝐈𝐈 (^) S+^ mais acentuado? a) – H b) – CH 3 c) – I d) – F e) – CH 2 – CH 3 03. Uma ligação ressonante produzirá fundamentalmente: a) efeito indutivo positivo b) efeito indutivo negativo c) efeito mesomérico d) efeito eletrônico e) efeito iônico 04. Onde o efeito mesomérico é mais atuante? a) em duplas isoladas b) em duplas acumuladas c) em duplas conjugadas d) em triplas isoladas e) em elemento muito eletronegativo 05. Indique o tipo de efeito eletrônico, indutivo ou mesomérico, positivo ou negativo, que pode ser observado nas seguintes estruturas.
e) II corresponde a uma adição a nucleofílica e III, a uma adição por radical livre.
11. (UEG GO) O BH 3 , um composto conhecido como borano, reage com o tetraidrofurano, conforme o esquema abaixo.
Isso ocorre porque a) o boro é do segundo período da tabela periódica. b) o boro apresenta um orbital “p vazio”. c) o boro apresenta hibridização sp^2. d) a molécula é trigonal planar.
GABARITO
01: a 02: e 03: c 04: c
05: a) Indutivo positivo b) Mesomérico negativo c) Mesomérico positivo d) Indutivo negativo
06. c 07: b 08: d
09: a) elétron-atraente b) elétron-repelente
10: c 11: b
