Questão 112 Enem 2024 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza

De acordo com a teoria ácido-base de Brönsted-Lowry, ácidos são espécies doadoras de $H^{+}$ e bases são espécies aceptoras deste cátion. Dessa forma, para estabelecer reação com uma base de Brönsted-Lowry, é necessário que o grupo funcional atue como doador de $H^{+}$.
Ainda nessa teoria, o parâmetro que mede a acidez relativa de um grupo funcional é o pKa de modo que, quanto maior o pKa de um grupo funcional, menor é a acidez deste grupo.
Um grupo funcional doa cátions hidrogênio para uma base de Brönsted-Lowry desde que o aceptor de $H^{+}$ tenha pKa maior que o grupo doador, ou seja, atue como base frente ao composto ácido. Em sistemas aquoso, espécies que atuam como ácido apresentam valores de pKa < 15. Nesse contexto, 

a) Correta. O hidrogênio de uma sulfonamida pode ser ionizado de acordo com a equação química: 

O pKa associado a esse hidrogênio varia entre 5 e 8, o que é considerando um valor baixo o suficiente de pKa para que a ionização ocorra em meio aquoso. Do ponto de vista estrutural, isso ocorre pois, ao gerar uma carga negativa no nitrogênio este entra em ressonância com as ligações $\pi$ da sulfa ($-S{O}_2-$), estabilizando a base conjugada, o que garante a acidez do grupamento sulfonamida. 

Obs.: 1) O candidato não pode, pela presença de nitrogênio, associar a reatividade da sulfonamida à das aminas já que aminas são tipicamente bases de Brönsted-Lowry e a reatividade de um grupo funcional se dá pela totalidade das interações entre seus átomos. 
2) Não se espera que o candidato tenha conhecimento da química de sulfonamidas, apenas que entenda a impossibilidade de ionizar hidrogênios de cadeias carbônicas (metila e fenila) em condições convencionais. 

b) Incorreta. Embora o substituinte metila ($C{H}_3-$) apresente hidrogênio e, portanto, possa atuar como ácido de Brönsted-Lowry, seu pKa é muito elevado (~50) e como se trata de um fármaco e o contexto direciona à reação ácido-base no organismo, não há condições para que o hidrogênio de uma metila seja removido na forma de $H^{+}$. 

Obs.: é importante ressaltar que o candidato, em hipótese alguma deve ter memorizado o pKa de grupos funcionais para resolver esta ou nenhuma questão. Basta que, no contexto das reações orgânicas, o aluno tenha conhecimento de que ligações C-H são suscetíveis à ionização em condições MUITO específicas e caso não sejam explicitadas no enunciado, não devem ser cogitadas. 

c) Incorreta. Embora o substituinte fenila ($C_6{H}_5-$) apresente hidrogênio e, portanto, possa atuar como ácido de Brönsted-Lowry, seu pKa é muito elevado (~43) e como se trata de um fármaco e o contexto direciona à reação ácido-base no organismo, não há condições para que o hidrogênio de uma metila seja removido na forma de $H^{+}$. 

Obs.: Assim como na alternativa "b", é importante ressaltar que o candidato, em hipótese alguma deve ter memorizado o pKa de grupos funcionais para resolver esta ou nenhuma questão. Basta que, no contexto das reações orgânicas, o aluno tenha conhecimento de que ligações C-H são suscetíveis à ionização em condições MUITO específicas e caso não sejam explicitadas no enunciado, não devem ser cogitadas. 

d) Incorreta. O grupamento nitro não possui hidrogênio e, portanto, não pode atuar como ácido de Brönsted-Lowry (doador de $H^{+}$).

e) Incorreta. O grupamento éter não possui hidrogênio e, portanto, não pode atuar como ácido de Brönsted-Lowry (doador de $H^{+}$).