Покажите зависимость кислотности карбоновых кислот от длины углеводородного радикала (на примере муравьиной, уксусной и пропионовой кислот) и от природы заместителей в нем ( на примере моно-, ди- и трихлорпропановых кислот). Объясните. (Решение → 30909)

Заказ №38761

Покажите зависимость кислотности карбоновых кислот от длины углеводородного радикала (на примере муравьиной, уксусной и пропионовой кислот) и от природы заместителей в нем ( на примере моно-, ди- и трихлорпропановых кислот). Объясните.

Решение:

Карбоновые кислоты обладают более сильными кислотными свойствами, чем спирты и некоторые фенолы. В водных растворах они слабо диссоциированы, кислая среда обнаруживается с помощью индикаторов. Более сильные кислотные свойства карбоновых кислот по сравнению с другими ОН-кислотами Бренстеда (спиртами и большинством фенолов) объясняется тем, что атомы кислорода и углерод в карбоксильной группе стабилизированы за счет сопряжения. В анионе происходит полная делокализация π-электронной плотности, вследствие чего отрицательный заряд поровну распределяется между двумя атомами кислорода: Такая делокализация электронной плотности в молекуле с энергетической точки зрения всегда более выгодна. Молекула в этом случае обладает меньшей энергией и термодинамически более устойчива. Образование таких структур является движущей силой многих реакций. Возможность выигрыша энергии при образовании симметричного аниона кислоты является причиной легкого отщепления протона от гидроксильной группы кислот, т.е. причиной проявления кислотных свойств молекулы. Симметричное строение аниона, равноценность атомов кислорода, одинаковые длины связей углерод-кислород подтверждаются данными рентгеноструктурного анализа. Строение радикала влияет на кислотные свойства карбоновых кислот. Электронодонорные заместители снижают кислотность (значение рКа метановой кислоты на ~1 меньше, чем рКа её гомологов). Длина и разветвленность насыщенного алкильного радикала не оказывает существенного влияния на кислотные свойства. Ненасыщенные и ароматические кислоты обладают большей кислотностью, чем насыщенные алифатические. Ароматические кислоты с заместителем в орто-положении более сильные, чем мета- и пара-изомеры.