13.3 : Acidez de los ácidos carboxílicos

Los ácidos carboxílicos son los ácidos orgánicos más fuertes. Sin embargo, su fuerza ácida es mucho menor que la de los ácidos minerales como el HCl. Los ácidos carboxílicos se ionizan en agua y pierden fácilmente el protón hidroxilo para formar un ion carboxilato estabilizado por resonancia.

La constante de disociación ácida (K_a) o el valor pK_a indica el grado de ionización, lo que refleja la fuerza ácida moderada de los ácidos carboxílicos. Para los ácidos carboxílicos simples, los valores de K_a están alrededor de 10^-5 y los valores de pK_a están en el rango de 4-5. En comparación, los alcoholes y el fenol son menos ácidos que los ácidos carboxílicos.

La mayor acidez de los ácidos carboxílicos se debe a la mayor estabilidad de su base conjugada: el anión carboxilato. En el anión carboxilato, la carga negativa del oxígeno del carboxilato se reduce por el efecto de extracción de electrones del grupo carbonilo, estabilizando así el anión. Sin embargo, no se observa tal efecto inductivo para los alcóxidos, lo que resulta en su menor estabilidad y acidez.

Como se ilustra a continuación, en la estabilización por resonancia de iones acetato, la carga negativa se deslocaliza en ambos átomos de oxígeno en lugar de residir en uno, como en el caso de los iones etóxido. En el caso del fenóxido, la deslocalización de carga se produce en un átomo de oxígeno electronegativo y tres átomos de carbono en lugar de dos átomos de oxígeno electronegativos. Por tanto, los fenoles son menos ácidos que los ácidos carboxílicos pero más ácidos que los alcoholes.