No artigo a seguir iremos falar a respeito dos chamados efeitos indutivos, aqueles que influenciam na acidez e na cor das moléculas, normalmente orgânicas. Continue lendo para entender melhor e esteja pronto para as questões do Enem e dos vestibulares sobre o tema.

Afinal, o que é efeito indutivo?

Esse efeito pode ser observado de forma experimental e consiste na transmissão de carga eletrônica (sob a forma de elétrons) através de ligações químicas de uma molécula pela indução eletrostática. Devemos destacar que o efeito indutivo é observado nas moléculas que realizam ligações covalentes, isto é, aquelas que se ligam pelo compartilhamento de elétrons.

A ligação covalente simples se caracteriza por ser uma ligação σ (sigma). Nesse caso, quando a ligação se dá entre dois átomos distintos se tem uma nuvem eletrônica não uniforme, ou seja, ela está levemente deslocada na direção do átomo mais eletronegativo. 

Efeito indutivo negativo 

A não uniformidade leva a um estado permanente de polarização da ligação, o que gera uma leve densidade de cargas negativas (δ–) e também uma leve densidade de cargas positivas no outro átomo. Se, por exemplo, o átomo eletronegativo estiver ligado a uma cadeia carbônica, a sua atração leva a um efeito de densidade de cargas positivas ao longo da sua cadeia. 

Recebe o nome de efeito indutivo negativo a tendência de afastar o elétron pela cadeia. O efeito se torna então mais fraco no decorrer da cadeia. Observe que quanto mais distante do átomo eletronegativo, mais fraco será o efeito. Dessa forma, moléculas com a presença de átomos eletronegativos permanecerão estáveis ainda que percam um átomo de hidrogênio e tenham carga negativa. 

Efeito indutivo positivo

O efeito contrário pode ser observado em alguns grupos funcionais, como os grupos alquilas, por exemplo. Eles são formados por hidrocarbonetos, ou seja, carbonos e hidrogênios. Esse efeito contrário é chamado de efeito indutivo positivo. Basicamente, quer dizer que as moléculas se mantêm estáveis ainda que estejam na presença de uma carga negativa na sua cadeia. 

Os carbonos que possuem carga positiva recebem o nome de carbocátions e são empregados em vários processos de síntese de compostos orgânicos. Esse efeito indutivo será mais ou menos intenso conforme o grupo funcional que estiver presente, se ele funciona como liberador ou retirador de elétrons, e também pelo tamanho da cadeia. Por esse motivo é essencial conseguir reconhecer o tipo de função presente na molécula. 

Efeitos indutivos e o pH

O pH é uma das propriedades afetadas pelo efeito indutivo. Basicamente, o pH (ou potencial hidrogeniônico) é uma escala de medida que determina a acidez ou a basicidade de compostos e soluções químicas. A escala varia de 0 à 14, sendo que 7 é o valor de pH neutro como o da água, por exemplo. Já o pH abaixo de 7 é ácido, quanto mais próximo de 0 mais ácido. Por sua vez, quanto mais próximo de 14, mais básico. 

Quando há a presença de grupos funcionais com átomos retiradores de elétrons (F, Cl, Br, I, O, N), isto é, eletronegativos, há o aumento da acidez de compostos orgânicos. Esse efeito retirador de elétrons gera a estabilização da carga negativa formada na molécula liberando H+. A molécula libera com mais facilidade hidrogênio ácido de maneira a aumentar a sua acidez em comparação com outras moléculas parecidas. 

Esses átomos causam um efeito indutivo tão grande que permite observar que um ácido orgânico como, por exemplo, o ácido acético considerado fraco adquire um pH parecido com o de ácidos inorgânicos fortes como o sulfúrico (H2SO4) e o ácido clorídrico (HCl). 

Efeito mesomérico (efeito de ressonância)

Também precisamos falar sobre o efeito mesomérico, chamado também de efeito de ressonância. Ele está diretamente relacionado a moléculas com pelo menos 1 ligação dupla (ligação do tipo π). Trata-se de um efeito bastante parecido com o que apresentamos até aqui, porém, difere-se pelo fluxo de elétrons nas ligações duplas.

Os pares de elétrons podem entrar em ressonância para a estabilização da densidade de cargas presentes na molécula. O efeito de ressonância pode ser observado também nas moléculas que têm mais de uma ligação dupla. Ele é forte quando essas ligações se encontram conjugadas.

Imagine, por exemplo, que uma ligação simples e uma ligação dupla estão intercaladas na molécula. Nesse caso, o efeito é forte e se espalha por toda a região em que estão as duplas ligações. 

Coloração dos compostos orgânicos

É interessante mencionar que é esse efeito de fluxo de elétrons que dá a coloração aos compostos orgânicos. De maneira geral, os compostos orgânicos mais comuns são gases e líquidos incolores, além de sólidos brancos. Podemos citar como exemplos vinagre, álcool, acetona, açúcar, amido e vitamina C. 

Os compostos orgânicos que têm ressonância apresentam cor e podem ser analisados através de técnicas espectrofotométricas que ajudam a definir a concentração da solução conforme a quantidade de luz que absorve. Podemos exemplificar através do β-caroteno que é uma molécula responsável por atribuir a cor laranja das cenouras. 

Atenção ao resumão

Grupos retiradores

O efeito indutivo de estabilização de uma carga negativa é maior quando há um ou mais grupos retiradores de elétrons, ou seja, átomos eletronegativos ou então grupos funcionais que tenham ligação com átomos eletronegativos (F, Cl, Br, I, O, N). 

Grupos alquila

Na presença de um ou mais grupos alquila (hidrocarbonetos) o efeito indutivo de estabilização de uma carga positiva (carbocátion) é maior. 

Acidez

O efeito indutivo interfere na acidez de um composto podendo deixá-lo mais ou menos ácido. 

Efeito de ressonância

Acontece quando há ao menos uma ligação dupla (π).

Ligações duplas conjugadas

Quanto mais dessas ligações houver, maior é o efeito de ressonância. 

Agora você já sabe o mais importante sobre os efeitos indutivos!