Диссоциация карбоновых кислот

Карбоновые кислоты обладают более выраженными кислотными свойствами, чем спирты, из-за стабилизации карбоксилат – аниона, вызванной делокализацией p-электронов. Другими словами, карбоксилат-ион стабилизирован вследствие резонанса:

Степень делокализации изменяется в ряду RCОО^- >> RCOОH >> RОH, RO^-

Энергия а - стабилизация, вызванная делокализацией в RCOOH; b - стабилизация, обусловленная делокализацией в RCOО^-; 1 - гипотетическая кривая, делокализация отсутствует; 2 - истинная кривая, имеется делокализация.

Кислотность выражают количественно через константу диссоциации Ка или через рКа. Константы диссоциации большинства карбоновых кислот составляют около 10^-5 (например, для уксусной кислоты 1,8∙10^-5), что свидетельствует о довольно высокой концентрации неионизированной формы кислоты. Поэтому большая часть карбоновых кислот относится к слабым кислотам. Кислотность больше для тех кислот, в молекуле которых имеется заместитель, стабилизирующий карбоксилат-анион. Электроноакцепторные заместители в молекуле карбоновой кислоты, оттягивающие электроны от карбоксильной группы, стабилизируют карбоксилат-ион и увеличивают способность его образования, т.е. увеличивают силу кислоты. Электронодонорные заместители оказывают противоположное действие.

Влияние заместителей на кислотность показано в таблице 21.1.

Таблица 21.1

Влияние заместителей на кислотность

2.Образование солей. Органические кислоты образуют соли с металлами, их оксидами, карбонатами, гидрокарбонатами и щелочами, например:

СН₃СООН + NaOH ® СН₃СОО^-Na⁺ + H₂O

3.Образование галогенангидридов. Под действием галогенидов фосфора (PCl₅, PCl₃, PBr₃) карбоновые кислоты образуют галогенангидриды (гидроксил замещается на галоген):

Хлорангидриды могут также быть получены действием на карбоновые кислоты тионилхлорида:

4. Реакция с аммиаком. При комнатной температуре карбоновые кислоты образуют с аммиаком аммонийные соли, которые при нагревании превращаются в амиды карбоновых кислот: