Propiedades Ácido-Base
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 de pKa (mayor acidez) corresponde a la función CO2H.
▶ Ver el vídeo en YouTube
Pincha aquí para recordar la propiedad general de la acidez
La fortaleza de un ácido AH es mayor cuanto más estable es su base conjugada A⁻.
El anión carboxilato, base conjugada de la función ácido, es extraordinariamente estable porque posee una elevada deslocalización de la carga negativa.
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.
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, estabilizándolo, con lo que la fortaleza del ácido aumentará. Este es el caso, por ejemplo, de los restos halometilo, amonio y nitro.
| R-CO2H | Estructura | pKa | Explicación |
|---|---|---|---|
| ⁻OOC-CH2-COOH | 5.69 | Ver nota | |
| (CH3)3C-COOH | 5.05 | Ver nota | |
| CH3-CH2-COOH | 4.88 | Ver nota | |
| (CH3)2CH-COOH | 4.86 | Ver nota | |
| CH3-COOH | 4.74 | Ver nota | |
| H2C=CH-CH2-COOH | 4.35 | Ver nota | |
| PhCH2-COOH | 4.31 | Ver nota | |
| PhCOOH | 4.19 | Ver nota | |
| H-COOH | 3.77 | Ver nota | |
| CH3-O-CH2-COOH | 3.54 | Ver nota | |
| I-CH2-COOH | 3.18 | Ver nota | |
| Br-CH2-COOH | 2.90 | Ver nota | |
| Cl-CH2-COOH | 2.86 | Ver nota | |
| HOOC-CH2-COOH | 2.83 | Ver nota | |
| F-CH2-COOH | 2.59 | Ver nota | |
| (CH3)3N+-CH2-COOH | 1.83 | Ver nota | |
| O2N-CH2-COOH | 1.68 | Ver nota |
El aumento del número de halógenos estabiliza de forma creciente el anión carboxilato y la acidez aumenta. El cambio de cloro por flúor, 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.