ACIDITA’ DI COMPOSTI ORGANICI

E’ essenziale avere a disposizione uno strumento che ci consenta di confrontare l’acidità di due o più composti organici, in particolare avendo come riferimento il solvente per eccellenza , cioè l’acqua il cui valore del pKa è uguale a 15.7, valore molto simile a quello degli alcoli. Una gran varietà di composti organici presenta invece un pKa maggiore e quindi sono acidi molto più deboli dell’acqua.

Dobbiamo porre attenzione a due questioni in particolare : la prima è l’elettronegatività dell’atomo legato al protone acido, la seconda è rappresentata da quei fattori che possono stabilizzare la base coniugata dell’acido, ovvero la risonanza , l’effetto induttivo o entrambi.

Assegnato un generico acido monoprotico HA , quanto più elettronegativo è l’atomo A tanto più il legame H-A risulta polare e dunque la cessione del protone risulta facilitata. La forza stessa del legame chimico H-A influisce sulla forza dell’acido: scendendo lungo un gruppo nella tavola periodica , l’atomo generico A è meno fortemente legato ad H , quindi l’acido è più forte.

Alcani , alcheni ed alchini, dove compare il legame C-H, sono acidi meno forti dell’acqua, e allo stesso modo lo sono le ammine. L’ etino o acetilene (alchino) invece è un acido più forte dell’ etilene e dell’ etano; l’ibridazione dell’atomo di carbonio è infatti un ulteriore fattore da prendere in considerazione. Una carica negativa è meglio sopportata  da un atomo di carbonio ad ibridazione sp rispetto ad un atomo di carbonio con ibridazione sp3 (minore carattere s, minore elettronegatività).

L’effetto induttivo elettron-attrattore è un ulteriore importante fattore di stabilizzazione per la carica negativa di una base coniugata. L’acido tricloroacetico ha un pKa minore di quello dell’acido acetico, ma maggiore dell’acido trifluoroacetico, vista la forte elettron-attrazione di ben tre fluori; lo ione trifluoroacetato è più stabile dello ione acetato e dello ione tricloroacetato (basi coniugate).

acido organico molto forte
Acido trifluoroacetico

Sempre a proposito di acidi carbossilici, la stabilizzazione della base coniugata è dovuta in particolare all’effetto di delocalizzazione della carica: quanto più questa è delocalizzata , ovvero dispersa su più atomi, tanto più il sistema risulta stabile (bassa energia).

acidi carbossilici
Risonanza dello ione acetato

Lo ione alcossido non presenta delocalizzazione, gli alcoli hanno valori di pKa pressoché uguali a quelli dell’acqua. I fenoli invece, grazie all’elevata delocalizzazione sono più acidi degli alcoli, ma acidi meno forti di quelli carbossilici.

ione fenossido
Risonanza dello ione fenolato

Chimitutor -16 Maggio 2018