¿Por qué el ácido benzoico ($ \ mathrm {p} K_ \ mathrm {a} = 4.20 $) es un ácido más fuerte que el ácido acético ($ \ mathrm { p} K_ \ mathrm {a} = 4,76 $), aunque la base conjugada en el caso del ácido benzoico se desestabiliza debido a la donación de electrones por resonancia. Considerando que nada de ese tipo opera en ácido acético; solo donación de electrones inductiva e hiperconjugativa.
Comentarios
- La respuesta está en la energía de resonancia de varias estructuras de resonancia de ambos carbaniones (formados después de donar H +).
- relacionado chemistry.stackexchange.com/questions/7309/…
- Entre varios tipos de efectos de resonancia equivalentes La resonancia produce las moléculas más estables. Aquí, la resonancia con el anillo de benceno hace que el ion carboxilato pierda su preciosa resonancia equivalente y, por lo tanto, disminuya su acidez.
- @SujithSizon You ' el segundo comentario es incorrecto y vide su primer comentario – aquí tenemos oxaniones, no carbaniones.
- @Mithoron hmm .. pero ¿no es ' t la estabilidad de los oxaniones proporcional a la estabilidad del carbanión aquí? Tampoco es ' t resonancia equivalente en $ \ ce {COO -} $ la razón de la mayor energía de las estructuras de resonancia separadas. No ' t usamos el mismo hecho para probar esa acidez: H-COOH > Ph-COOH?
Respuesta
Se trata de la naturaleza de extracción / donación de electrones de los grupos funcionales del ácido. Cuanto más electrones retira el grupo, más más fuerte será el ácido. Cuanto más donación de electrones, más débil será el ácido. Un anillo de fenilo capta electrones, mientras que un grupo metilo es donante de electrones. No sé por qué la resonancia desestabilizaría una molécula orgánica o un ión. si se refiere al carboxilato que dona electrones al anillo de fenilo, no veo cómo esto podría ser posible y no violar la regla del octeto.
Comentarios
- El anillo de fenilo está donando electrones al grupo de ácido carboxílico a través de resonancia, de eso estoy hablando.
- El anillo aromático es tan termodinámicamente estable que el anillo de fenilo que dona electrones al carboxilato es no es una estructura de resonancia importante. Aunque es suficiente para dictar la sustitución aromática electrofílica metadirigida.
- ¿Cómo es que el efecto orto en los ácidos benzoicos sustituidos aumenta la fuerza ácida?
- Por favor, explique.
- Cuando agregamos un sustituyente voluminoso en la posición orto, arroja al grupo ácido carboxílico fuera del plano y, por lo tanto, inhibe con éxito que el anillo de fenilo done electrones a través de resonancia y aumenta la fuerza ácida.
Respuesta
El ácido acético tiene $ \ ce {-CH3} $ gr grupo, que es donante de electrones, por lo que va a disminuir la acidez, ya que desestabilizaría la base conjugada.
El ácido benzoico tiene un fenilo (anillo de benceno) como sustituyente. Ahora, el anillo de benceno dona electrones por resonancia, y esto conduce a un efecto inductivo (tirará de los electrones y disminuirá la densidad de electrones sobre el átomo de oxígeno del ácido carboxílico para que pueda protonarse más fácilmente) por lo que aumenta la acidez.