UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS QUIMICA DE ALIMENTOS. Factores que afectan la acidez de los ácidos carboxílicos.

Transcripción

1 NOMBRE: Diana Jiménez UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS QUIMICA DE ALIMENTOS ACIDOS CARBOXILICOS. Acidez de los ácidos carboxílicos Factores que afectan la acidez de los ácidos carboxílicos. Estructura Efecto de la estructura sobre la acidez: ácidos carboxílicos alifáticos 1. longitud de la cadena (lineal): a mayor número de carbonos disminuye la acidez (*) excepciones a la regla. 2. cadena con uno o más del mismo sustituyente atractor de electrones en la misma posición aumenta la acidez, con mayor sustitución en el mismo carbono. 3. cadena (lineal) con un mismo sustituyente atractor de electrones en diferente posición aumenta la acidez, de más (más cerca) a menos (más lejos). 4. cadena con diferente sustituyente atractor de electrones en la misma posición aumenta la acidez: con el sustituyente de mayor electronegatividad. Los ácidos carboxílicos son la clase más estable de compuestos que solo contienen carbono, hidrogeno y oxigeno. Con valores de pk a de 5 aproximadamente, son ácidos mucho más fuertes que el aguay los alcoholes. Sin embargo, no se debe exagerar este caso. Los ácidos carboxílicos son ácidos débiles. Ejemplo.

2 Efecto de la estructura sobre la acidez: ácidos carboxílicos aromáticos 1. Los grupos activantes disminuyen la acidez 2. Los grupos desactivantes aumentan la acidez 3. Efecto orto. Casi todos los sustituyentes en orto ya sean activantes o desactivantes aumentan la acidez 4. Por lo general un mismo grupo tiene mayor grado de acidez cuando está en la posición orto, después en meta y por último en para. 2.-Electronegatividad Los grupos electronegativos aumentan la acidez del los ácidos carboxílicos ya que roban carga por efecto inductivo, estabilizando la base conjugada (ion carboxilato). Puede observarse la disminución de pka que se produce al introducir halógenos en la cadena carbonada, llegándose incluso a valores cercanos a cero. 3.- Tamaño Puntos de ebullición: los puntos de ebullición de los ácidos carboxílicos son más altos que de los alcoholes, cetonas o aldehídos de masas moleculares similares: por ejemplo, el acido acético (M=60) tiene un punto de ebullición de 118ºC, el 1-propanol (M=60) de 97ºC y el propioaldehído (M=58) de 49ºC. Que los puntos de ebullición de los ácidos carboxílicos sean mas alto se debe a que se forma un dímero, con enlace de hidrogeno estable. El dímero contiene un anillo de ocho miembros con dos enlaces de hidrogeno. Punto de fusión: los ácidos que contiene mas de ocho átomos de carbono generalmente son sólidos, a menos que contengan dobles enlaces. La presencia de dobles enlaces (especialmente los enlaces en configuración Z ) en una cadena larga impide la formación de retículos cristalinos compactos, lo

3 que hace que el punto de fusión sea mas bajo; ejemplo, el acido esteárico (acido octadecanoico) y el acido linoleico(acido (Z,Z )-9,12-octadecadienoico) tienen 18 átomos de carbono, pero el acido esteárico funde a 70ºC y el acido linoleico a -5ºC. Acido esteárico CH 3 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH=CH-(CH 2 ) 7 -COOH Acido linoleico Los puntos de fusión de los ácidos di carboxílicos son relativamente altos. Con dos grupos carboxilo por molécula, las fuerzas de enlace de hidrogeno son particularmente fuertes en los di ácidos: se requiere una temperatura alta para romper el retículo de los enlaces de hidrogeno del cristal y fundir el di acido. Solubilidades: Solubilidad: El grupo carboxilo COOH confiere carácter polar a los ácidos y permite la formación de puentes de hidrógeno entre la molécula de ácido carboxílico y la molécula de agua. La presencia de dos átomos de oxígeno en el grupo carboxilo hace posible que dos moléculas de ácido se unan entre sí por puente de hidrógeno doble, formando un dímero cíclico. Esto hace que los primeros cuatro ácidos monocarboxílicos alifáticos sean líquidos completamente solubles en agua. La solubilidad disminuye a medida que aumenta el número de átomos de carbono. A partir del ácido dodecanóico o ácido láurico los ácidos carboxílicos son sólidos blandos insolubles en agua.

4 En los ácidos aromáticos monocarboxílicos, la relación carbono-carbono es de 6:1 lo que provoca que la solubilidad se vea disminuida con respecto a los ácidos monocarboxílicos alifáticos. 4.- Hibridación El ion carboxilato se puede visualizar como un hibrido de resonancia o como un sistema conjugado de tres orbitales p que contiene cuatro electrones. 5.-Efecto inductivo Un sustituyente que estabilice al ión carboxilato aumenta la disociación y produce un acido más fuerte. Los átomos electronegativos aumentan la fuerza de un ácido porque su efecto inductivo electrón-atrayente contribuye a deslocalizar la carga negativa del ión carboxilato. Este efecto inductivo puede ser muy grande si están presentes uno o más grupos electrón-atrayentes en el átomo de carbono.

5 6.- Efecto de resonancia La deslocalización electrónica, expresada por la resonancia entre las estructuras de Lewis, hace que la carga negativa del ion acetato se comparta por igual entre ambos oxígenos. Una deslocalización electrónica de este tipo no es posible en el ión etoxido Cada enlace C-O tiene un orden de enlace de 3/2 (un enlace σ y la mitad de un enlace π). Cada átomo de oxígeno tiene la mitad de la carga negativa. La deslocalización de la carga negativa sobre los dos átomos de oxígeno hace que el ión acetato sea más estable que un ión alcóxido Bibliografia

6 GOOGLE, dades_acidos_carboxilicos.htm GOOGLE, GOOGLE, or/edi...); background-position: 0px -304px; " class="tb_button_image" alt=""src=" or/editor/images/spacer.gif" />s los ácidos carboxílicos presentan un comportamiento tanto ácido como básico. GOOGLE, CAREY. Francis. A. Química Orgánica,Editorial McGraw-Hill Interamericana, sexta edición, 2006, pág., 807,808,809 WADE,L.G.; Química Orgánica,Editorial Pearson Prentice Hall, quinta edición, 2008, pág. 905,907