UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS

QUÍMICA ORGÁNICA III

Nombre: Geomara Vistín Montero

5to Semestre, Alimentos

ACIDEZ DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS

La propiedad química característica de los ácidos carboxílicos, es la acidez. Según Bronsted – Lowry, son ácidos porque cada grupo carboxilo tiene la capacidad de donar un protón en un intercambio ácido-base, debido al grupo OH presente. En una solución acuosa de un ácido carboxílico cualquiera, el agua actúa como aceptor de protones, es decir como una base, estableciéndose un equilibrio entre el ácido orgánico, agua, ión carboxilato y el ión hidronio.La propiedad más característica de los ácidos carboxílicos es la acidez del hidrógeno situado sobre el grupo hidroxilo. El pKa de este hidrógeno oscila entre4 y 5 dependiendo de la longitud de la cadena carbonada.

Los ácidos carboxílicos son ácido relativamente fuertes ya que estabilizan la carga de su base conjugada por resonancia.

Los sustituyentes atrayentes de electrones aumentan la acidez de los ácidos carboxílicos. Grupos de elevada electronegatividad retiran carga por efecto inductivo del grupo carboxílico, produciendo un descenso en el pKa del hidrógeno ácido.

FACTORES QUE AFECTAN LA ACIDEZ DE LOS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS.

1. ESTRUCTURA

Efecto de la estructura sobre la acidez: ácidos carboxílicos alifáticos

Longitud de la cadena (lineal): a mayor número de carbonos disminuye la acidez (*) excepciones a la regla. Cadena con uno o mas del mismo sustituyente atractor de electrones en la misma posición aumenta la acidez, con mayor sustitución en el mismo carbono

Cadena (lineal) con un mismo sustituyente atractor de electrones en diferente posición aumenta la acidez, de más (más cerca) a menos (más lejos).Cadena con diferente sustituyente atractor de electrones en la misma posición aumenta la acidez: con el sustituyente de mayor electronegatividad

Efecto de la estructura sobre la acidez: ácidos carboxílicos aromáticos

Los grupos activantes disminuyen la acidez, los grupos desactivantes aumentan la acidez, efecto orto. Casi todos los sustituyentes en orto ya sean activantes o desactivantes aumentan la acidez.Por lo general un mismo grupo tiene mayor grado de acidez cuando esta en la posición orto, después en meta y por último en para.

ELECTRONEGATIVIDAD

Los sustituyentes atrayentes de electrones aumentan la acidez de los ácidos carboxílicos. Grupos de elevada electronegatividad retiran carga por efecto inductivo del grupo carboxílico, produciendo un descenso en el pKa del hidrógeno ácido. La presencia de átomos electronegativos en lacadena carbonada aumenta la acidez del ácidopor deslocalización de la carga negativa del ióncarboxilato

El efecto del halógeno es muy significativo si se une al carbono adyacente al grupo carboxílico. Su efecto en carbonos más lejanos es muy poco significativo.

TAMAÑOEn una cadena recta hay mayor atracción intermolecular, la ramificación aumenta la distancia entre cadenas adyacentes disminuyendo la atracción intermolecular entre las moléculas vecinas. A medida que aumentan las ramificaciones la forma de la molécula tiende a aproximarse a la de una esfera, con lo que disminuye su superficie, lo que se traduce en un debilitamiento de las fuerzas intermoleculares que pueden ser superadas a temperaturas más bajas.

HIBRIDACIÓN

Mientras mayor sea el % del orbital ―s‖ mayor será su carácter acídico. La carganegativa se estabilizára mientras mas cerrca este del núcleo

Puesto que el átomo de oxígeno es más electronegativo que el átomo de carbono, cadacenlace carbono-oxígeno en el grupo carboxilo es polar. Cada átomo de oxígeno tiene una carga parcialmente negativa, y el átomo de carbono tiene una cargacparcialmente positiva.

EFECTO INDUCTIVO

Se presenta en el estado normal de las moléculas con enlaces covalentes simples y permite que el par electrónico se desplace ligeramente cuando en la molécula existe un átomo que ejerza sobre el par electrónico una atracción mayor o menor que el resto de los átomos. El efecto inductivo puede ejercerlo un sustituyente, el cual va a polarizar de manera permanente un enlace. Esta acción se transmite a través de la cadena carbonada.

El efecto inductivo se presenta cuando se unen a un átomo de carbono, átomos o grupos atómicos aceptores de electrones (agentes electrofílicos); la excepción más importante la constituyen los grupos alquilo (-R) que son dadores de electrones (agentes neutrofílicos). Si un átomo o grupo de átomos es más electronegativo que el átomo de hidrógeno, se dice que posee un efecto inductivo negativo (-I), mientras que si es menos electronegativo que el átomo de hidrógeno, se dice que tiene efecto inductivo positivo (+I). Este efecto es el responsable del aumento o disminución de la acidez o alcalinidad (basicidad) de algunos compuestos.

En aquellos compuestos que presentan sustituyentes, como en el ejemplo de la tabla donde el sustituyente es el cloro (Cl), este da lugar a que haya un desplazamiento de la densidad electrónica hacia sus vecinos, con la consiguiente disminución de densidad electrónica en el grupo carboxilo -COOH. Esta es la causa de que el átomo de hidrógeno del grupo –COOH quede más suelto y, por esta razón, la fuerza de atracción que ejerce el disolvente polar (agua) sobre este átomo de hidrógeno origina una mayor disociación

Si se aleja el sustituyente inductivo del grupo –COOH, el efecto inductivo será más débil a medida que el sustituyente se aleja del grupo –COOH inducido

Ahora, si alejamos el sustituyente inductivo del grupo —COOH, es lógico pensar que el efecto inductivo será mas débil a medida que el sustituyente se aleja del

grupo —COOH inducido.

Ejemplo:

EFECTO DE RESONANCIA

La acidez de un ácido carboxílico se debe a la fuerte estabilización por resonancia de su anion. Esta estabilización y la acidez resultante solo son posibles por presencia del grupo carbonilo.

Los ácidos carboxílicos son ácido relativamente fuertes ya que estabilizan la carga de su base conjugada por resonancia.

Referencias Bibliográficas

Morrison y boya, Química Orgánica, 5ta Edición pág.

Samuel trumper, Análisis orgánico

McMurry, 2000. Química Orgánica., sección 19.13 del capítulo 19, pag 819-822

Wilson, W. C. Org. Syn., Coll. Vol. 1 , pág.: 276 GOOGLE,http://docencia.izt.uam.mx/cuhp/QuimOrgIII/M_1Acidos.pdf GOOGLE http://132.248.103.112/organica/qo1/ok/acidos/acido14.htm GOOGLE http://132.248.103.112/organica/qo1/ok/acidos/acido12.htm