14.5 : Proprietà fisiche dei derivati dell'acido carbossilico

Le forze intermolecolari determinano diverse proprietà fisiche come punti di ebollizione, punti di fusione, solubilità e così via. Sono classificati in quattro tipi: forze ioniche, legami idrogeno, forze dipolo-dipolo e forze di dispersione. Le forze ioniche sono le più forti, mentre le forze di dispersione sono le più deboli.

Tra i derivati degli acidi carbossilici, i punti di ebollizione dei cloruri acidi e degli esteri sono molto simili e sono i più bassi della serie. Le anidridi acide hanno punti di ebollizione leggermente più alti, seguite dai nitrili. Le ammidi hanno i punti di ebollizione più alti grazie alla loro capacità di formare legami idrogeno intermolecolari. All'interno delle ammidi, le ammidi primarie hanno due legami N – H, ciascuno dei quali rappresenta un potenziale sito di legame idrogeno. Le ammidi secondarie hanno un solo legame N–H, limitando il legame idrogeno ad un sito. Al contrario, le ammidi terziarie mancano di legami N – H e non partecipano ai legami idrogeno; tuttavia, sono trattenuti dalle forze dipolo-dipolo. Di conseguenza, le ammidi primarie e secondarie hanno punti di ebollizione più elevati rispetto alle ammidi terziarie. Una tendenza simile si osserva con i punti di fusione delle ammidi.

In termini di solubilità, esteri, ammidi e nitrili con meno di quattro atomi di carbonio sono altamente polari e solubili in acqua. Al contrario, i derivati corrispondenti con più di quattro atomi di carbonio sono meno polari e solubili in solventi non polari come eteri, alcani clorurati e idrocarburi aromatici.