13.3 : Кислотность карбоновых кислот

Карбоновые кислоты – самые сильные органические кислоты. Однако, их сила кислоты намного ниже, чем у минеральных кислот, таких как HCl. Карбоновые кислоты ионизируются в воде и легко теряют гидроксильный протон с образованием резонансно-стабилизированного карбоксилат-иона.

Константа диссоциации кислоты (Ка) или значение pKa указывает на степень ионизации, отражая умеренную кислотную силу карбоновых кислот. Для простых карбоновых кислот значения Ка составляют около 10–5, а значения pKa находятся в диапазоне 4–5. Для сравнения, спирты и фенол менее кислые, чем карбоновые кислоты.

Более высокая кислотность карбоновых кислот обусловлена ​​большей стабильностью сопряженного с ними основания — карбоксилат-аниона. В карбоксилат-анионе отрицательный заряд карбоксилатного кислорода уменьшается за счет электроноакцепторного эффекта карбонильной группы, тем самым стабилизируя анион. Однако для алкоксидов такого индуктивного эффекта не наблюдается, что приводит к их меньшей стабильности и кислотности.

Как показано ниже, при резонансной стабилизации ацетат-ионов отрицательный заряд делокализован на обоих атомах кислорода, а не на одном, как в случае этоксид-ионов. В случае феноксида делокализация заряда происходит не на двух электроотрицательных атомах кислорода, а на одном электроотрицательном атоме кислорода и трех атомах углерода. Таким образом, фенолы менее кислые, чем карбоновые кислоты, но более кислые, чем спирты.