Depto. Química Orgánica

PROPIEDADES ÁCIDO-BASE DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS

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15/07/2017
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Propiedades ácido-base de ácidos carboxílicos
Los ácidos carboxílicos son los ácidos por excelencia en Química Orgánica. Es difícil encontrar funciones orgánicas más ácidas que un ácido carboxílico. En la Tabla el valor más bajo (mayor acidez) corresponde a la función CO2H.
Pincha aquí para recordar la propiedad general de la acidez
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La fortaleza de un ácido AHes mayor cuanto más estable es la base conjugada A-.
El anión carboxilato, base conjugada de la función ácido, es extraordinariamente estable porque posee una elevada deslocalización de la carga negativa.Image Las formas resonantes del anión carboxilato son totalmente equivalentes y la carga negativa se sitúa sobre los oxígenos, átomos muy electronegativos.
El ion formiato por ejemplo es totalmente simétrico. Las distancias C-O son idénticas y la carga negativa está repartida por igual entre ambos oxígenos.
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Solapamiento de los orbitales p del fragmento O-C-O del ion formiato, mostrando la elevada deslocalización electrónica.
La acidez de un ácido carboxílico está modulada por la estructura del grupo R (Tabla).
Un grupo R dador de electrones, desestabilizará el anión carboxilato y hará que la fortaleza del ácido correspondiente sea menor. Este es el caso, por ejemplo, de los restos alquilo. Por el contrario, un grupo R electronegativo deslocalizará aún más la carga negativa del anión carboxilato, estabilizandolo, con lo que la fortaleza del ácido aumentará. Este es el caso, por ejemplo, de los restos halometilo, amonio y nitro.
R-CO2HEstructurapKaExplicación
(-)OOC-CH2-COOH
5.89Click
(CH3)3C-COOH
5.05Click
CH3-CH2-COOH
4.88Click
(CH3)2CH-COOH
4.86Click
CH3-COOH
4.74Click
H2C=CH-CH2-COOH
4.35Click
PhCH2-COOH
4.31Click
PhCOOH
4.19Click
H-COOH
3.77Click
CH3-O-CH2-COOH
3.54Click
I-CH2-COOH
3.18Click
Br-CH2-COOH
2.90Click
Cl-CH2-COOH
2.86Click
HOOC-CH2-COOH
2.83Click
F-CH2-COOH
2.59Click
(CH3)3N(+)-CH2-COOH
1.83Click
O2N-CH2-COOH
1.68Click
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El aumento del número de halógenos estabiliza de forma creciente el anión carboxilato y la acidez aumenta. El cambio de cloro por fluor, más electronegativo, aumenta la acidez.
La presencia de un átomo de cloro en posición contigua al grupo carboxilato deslocaliza la carga negativa y aumenta la acidez. Pero esta deslocalización es muy sensible a la distancia.