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Universidad Central del Ecuador
Facultada de ciencias químicas
Química orgánica III
Nombre: Altamirano Gustavo
ACIDEZ DE LOS ACIDOS CARBOXILICOS
Los ácidos carboxílicos son ácidos débiles con respecto a ácidos inorgánicos pero
en general son los compuestos más ácidos en lo compuestos orgánicos, esto se
debe a la siguiente estructura resonante durante su equilibrio acido base:
Imagen tomada de QUIMICA ORGANICA LG WADE pág. 907
La acides de estos depende mucho de un conjunto de características en la
estructura del ácido, esta tendrá efectos inductivos, resonantes etc. A continuación
mostraremos una tabla con varios tipos de ácidos carboxílicos, los efectos que
alteran l acidez de estos los analizaremos en los siguientes puntos:
Imagen tomada de QUIMICA ORGANICA LG WADE pág. 909
Efectos sobre a acidez por acción de la estructura:
Ya que durante el equilibro acido base se forma una especie química cargada
negativamente esta tiene formas diferentes de estabilizarse que una especie
cargada positivamente, en general la forma de estabilizarse de los ácidos
carboxílicos al ionizarse es por resonancia , pero su estabilidad se ve
influenciada por la estructura del compuesto, el cual dependiendo tendrá efectos
inductivos de resonancia ejemplos:
A
C
I
D
E
Z
(CH3)3 CCOOH
CH3CH2COOH
CH3COOH
Con estos ejemplos podemos observar que entre más larga sea una cadena de
un ácido carboxílico menos acido será o más sustituyentes tenga el carbono α
menos acido será la explicación a este comportamiento a analizaremos cuando se
revise el punto de inducción sobre la acidez.
Además podemos clasificar a los ácidos carboxílicos por su estructura como
ácidos caboxilicos alifáticos y aromáticos donde los efectos inductivos juegan un
papel importante en la acides de los mismos siendo los ácidos carboxílicos de
cadena aromática más ácidos que los de cadena alifática ejemplo:
C6H5COOH pka= 4.19 y CH3COOH pka= 4.74
La acidez de los ácidos carboxílicos de cadena aromática la analizaremos con
detalle cuando estudiemos los efectos inductivos sobre la acides.
Efectos sobre a acidez por acción de la Electronegatividad:
En el estudio de la estructura también debemos considerar que para estabilizar
estas especies químicas si en su estructura existen zonas de electronegatividad
alta estas tienden a estabilizar especies cargadas negativamente, por otro lado si
en la estructura existen zonas poco electronegativas estas tendrán el efecto
contrario y reducirán la acidez del ácido carboxílico en cuestión en el siguiente
ejemplo podemos observar que el mapa electrostático es más uniforme (más
estable como especie )en la especie con zonas electronegativas, por otro lado
observamos todo lo contrario en la especie sin zonas electronegativas
Imagen tomada de QUIMICA ORGANICA John McMURRY PAG 822
Aunque la imagen esta en blanco y negro se puede notar claramente LA
UNIFORMIDAD del mapa electrostático del CCl3CO- y de paso indicando su
mayor acidez.
Efectos sobre a acidez por acción de la Tamaño:
Como analizamos anteriormente, las especies químicas cargadas negativamente
tienden a estabilizarse al ser más pequeñas y poco sustituidas, mientras que si
estas especies son muy grandes estas tienden a ser más inestables (menos
ácidos en el caso de los ácidos carboxílicos), aunque este efecto falla cuando la
cadena ha alcanzado cierto tamaño desde ácidos de seis carbonos y claro que
este criterio falla si los sustituyentes son especies altamente electronegativas,
como lo analizamos en el punto anterior, ejemplo:
Imagen tomada de ORGANIC CHEMISTRY Francis A. CAREY PAG 746
Comparando estos valores observamos que el ácido propanoico es más ácido
que los demás, y si los comparamos con el ácido metanoico pka= 3.75 el ácido
acético pka= 4.74 podemos comprobar este enunciado.
Efectos sobre a acidez por acción de la Hibridación:
Los efectos que realizan compuestos de hibridación sp2 sp adyacentes a grupos
carboxilato es un incremento de su acidez por efectos que analizaremos con más
detalle en el siguiente punto de este trabajo, como ejemplos podemos analizar los
casos del ácido benzoico ( carboxilato unido a carbono sp2 aromático), el acido
acrílico ( carboxilato unido a carbono sp2):
Imagen tomada de ORGANIC CHEMISTRY Francis A. CAREY PAG 746
Efectos sobre a acidez por acción de la Efecto inductivo:
Todos los aspectos anteriores se explica por el efecto inductivo que pueda existir
por ejemplo en el efecto del tamaño podemos explicarlo con el siguiente ejemplo:
HCOOH pka= 3.75 y CH3COOH pka= 4.74 el ácido fórmico es más ácido que el
acético porque su especie ionizada es más estable por que el efecto de donación
de densidad electrónica el hidrogeno es mucho menor que en del grupo CH 3 y ya
que la carga es negativa un aumento en la densidad negativa produce una alta
inestabilidad de la especie.
Este mismo aspecto aumenta la acidez si los grupos cercanos al carboxilato son
atractores como los alógenos o sustituyentes con hibridaciones sp 2 (arenos), sp
(CΞN) ejemplo:
Imagen tomada de QUIMICA ORGANICA LG WADE pág. 908
En dicho ejemplo es muy claro el efecto inductivo sobre la acidez
La inducción en los ácidos carboxílicos de cadena aromática
En estos de igual manera grupos donadores reducen la acidez y los atractores la
incrementan, cualquiera de los dos efectos se intensifica si estos grupos esta en
las posiciones orto o para en el anillo ejemplo:
Imagen tomada de
QUIMICA ORGANICA LG WADE pág. 908
En la siguiente tabla también podemos comparar los resultados de la acidez y que
en general esta regla se cumple:
Imagen tomada de ORGANIC CHEMISTRY Francis A. CAREY PAG 748
Efectos sobre a acidez por acción de la Efecto de resonancia:
Los efectos de la acidez son favorecidos por estructuras resonantes ya que estos
le permiten una alta estabilidad a la especie ionizada, y por tanto lo vuelven en
bases conjugadas débiles.
Este comportamiento también explica porque el ácido di carboxílicos tienen pKa
muy ácidos en su primera disociación esto se explica porque durante la primera
disociación la especie en equilibrio acido base puede formar estructuras
resonantes, como en el caso del ácido oxálico:
Aunque este efecto ya no es válido en ácidos di carboxílicos con cadenas muy
grandes, en todo caso las estructuras resonantes aumenta en carácter acido de un
ácido carboxílico.
Bibliografía:

WADE, LG, Jr. Química Orgánica, Editorial PEARSON EDUCACIÓN,
S.A. Quinta edición. Madrid- España, 2004. Cap.20


Mc. MURRY, John. Química Orgánica. 5ta Edición, Ed. International
Thomson Editores, S.A. de C.V. , México, 2001.
CAREY ORGANIC CHEMISTRY, Editorial Mc Graw Hill