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Propiedades Ácido-Base

El enlace O-H es más fuerte (ΔH0 = 104 kcal/mol) que el C-H (ΔH0 = 98 kcal/mol) y, sin embargo, es mucho más fácil de romper heterolíticamente. ¿Por qué?

La ruptura heterolítica de un enlace O-H da lugar a un alcóxido donde la carga negativa está sobre un oxígeno, mucho más electronegativo que un carbono.

Equilibrio de disociación de un alcohol en agua para dar el ion alcóxido: Ka = [H₃O⁺][RO⁻]/[ROH] y pKa = −log Ka

La acidez de un alcohol se puede comprender cualitativamente observando la estabilidad del ion alcóxido correspondiente.

Tabla de pKa de alcoholes ROH (agua 15,7; metanol 15,5; etanol 15,9; isopropanol 17,1; terc-butanol 18,0; 2-cloroetanol 14,3; 2,2,2-trifluoroetanol 12,4) comparados con otros ácidos, del H₂SO₄ (−5) al H₂O₂ (11,6)
La acidez disminuye en el orden metanol > primario > secundario > terciario, porque los alcóxidos son cada vez menos estables

La acidez disminuye del metanol a los alcoholes primarios, secundarios y terciarios. Cuantos más grupos alquilo rodean al oxígeno, más difícil es que las moléculas de disolvente se acerquen a estabilizar (solvatar) la carga negativa del alcóxido; además, los grupos alquilo ceden algo de densidad electrónica y concentran aún más esa carga. El alcóxido terciario es el menos estable y, por tanto, el alcohol terciario es el menos ácido.

Se necesitan bases relativamente fuertes para convertir los alcoholes en sus bases conjugadas, los iones alcóxido:

Desprotonación de los alcoholes: el hidróxido apenas desplaza el equilibrio (K ≈ 1), mientras que el amiduro NH₂⁻ lo desplaza por completo (K = 10^19,5)

Los alcoholes son anfóteros porque los pares de electrones libres sobre el oxígeno hacen que sean básicos si se enfrentan a ácidos suficientemente fuertes.

Los alcoholes son anfóteros: con un ácido fuerte dan el ion alquiloxonio y con una base fuerte el ion alcóxido