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如何比較有機酸的酸性?

如題,例如丙酸、乙酸、一氯乙酸、一溴乙酸等如何比較其酸性強弱?


_(:3」∠)_在國外學的有機,不知道能不能說的明白,試試吧~

pKa已經有人講了,我就講一下原理吧~

酸的定義是一個物質把H(proton)給另一個物質,所以酸性的強弱通常是通過生成的鹼(A-)的穩定性來判斷的,對應的鹼越穩定,酸性越強

所以題主說的四種酸在水裡生成的鹼如下

1. 丙酸 和 乙酸相比COO-連的碳鏈比乙酸要長,所以生成的鹼更加不穩定,CH3是EDG(electron donating group)所以碳鏈越長,生成的鹼越不穩定,酸性越低

2. 一氯乙酸和一溴乙酸相比,Cl的吸電能力比Br強(more electronegative)所以一氯乙酸生成的鹼更穩定,酸性更強。這二者都是EWG(electron withdrawing group),所以可以穩定生成的鹼的negative charge,因此它們倆都比甲酸乙酸的酸性強。

3. 所以酸性比較,一氯乙酸&>一溴乙酸&>乙酸&>丙酸

不知道有沒有解釋清楚...不會用專業名詞...看圖可能清楚點_(:3」∠)_


常見的有機酸,例如題主列出的這幾種,可以通過在化學手冊(或大學分析化學教材的附錄)中查得pKa值,用pKa值衡量其酸性。pKa越小,酸性越強。

不常見的有機酸,例如實驗室自行合成的有機酸,就需要自行測定pKa值。方法見相關文獻。


怎麼感覺像是競賽黨

以下正文

如果是正經的那樓上的大佬已經說了

如果是競賽的那種讓你排列酸性的(定性比較),那就基本是考電子效應,羧基旁邊的給電子基會削弱酸性,吸電子基會增強酸性(比如三氯乙酸和乙酸,酸性三氯乙酸更強)

大概就醬

來自一個渣渣競賽黨_(:з」∠)_


不請自來,首先,羧基上的那個氧原子(羰基)電負性大,碳氧之間電子云偏向氧,羧基碳帶部分正電荷,而且碳氧(羥基)之間電子云密度減小,而且偏向碳,不穩定,由於誘導效應,導致羥基部分電子云密度變小,極性增強且偏向氧,容易斷鍵,這是羧酸酸性的原理。

氯原子溴原子電負性大,電子云更多偏向氯原子或者溴原子,羧基上氧氫鍵極性進一步增加,氧氫鍵更容易斷。氯的吸電子能力比溴強,所以氯乙酸大於溴乙酸。

然後甲基乙基相對於羧基是推電子基團,能夠增加羧基的電子云密度,減小氧氫鍵極性,導致氫氧鍵不易斷鍵,酸性減弱,這兩者之間乙基推電子能力大於甲基,所以丙酸酸性弱於乙酸。

綜上所述,酸性這個東西嘛,氯乙酸 大於 溴乙酸 大於 乙酸 大於 丙酸。

以上是一些個人看法,希望對樓主有幫助,也希望大家多指正


我試著給出一個高度總結性的回答。操作性不強,但可用於增強對概念的理解。

不限於有機酸,任何酸的酸性都可以通過一條原則來理解——氫離子電離後會產生一個負電荷,而這個負電荷有較高的能量,是不穩定的。任何可以穩定負電荷的作用都會使酸性增強,而任何會使負電荷更不穩定的作用都會使酸性減弱。

對於有機酸,能夠穩定負電荷的作用主要就是「吸電子誘導效應」和「共軛效應」這兩種。而這兩種效應從分子軌道理論的角度來看是大同小異的,即——負電荷中心附近有低能量、對稱性匹配的空軌道,可以與負電荷所在的軌道線性組合,從而降低負電荷的能量。比如,與乙酸根相比,三氟乙酸根的負電荷可以與 C–F 鍵的 σ* 反鍵軌道組合,苯甲酸根的負電荷軌道可以與芳環的空 π 軌道組合,從而得到穩定。空軌道能量越低、對稱性越匹配的,穩定作用越強,該酸的酸性也越強。

所以比較有機酸酸性的方法,就是尋找負電荷中心附近的低能量空軌道,綜合衡量其能量和對稱性。


Evans" pKa Table


《基礎有機化學》俗稱大本上有,如果你是高中生那還是問你老師吧。大概是這樣的。


算電負性,大致情況是越大,H鍵越容易斷裂,就越酸


直接看結構的話 旁邊的electron withdrawing group 越近 electronegative越強 對電子的polarize越強 越容易donate hydrogen 酸性越強 其conjugate base越弱

查表的方法不說了 就看pka

另外就是看conjugate base 如果有很多的resonance structure去stabilize多出的負電的話 那base越弱 酸性越強(也可以理解為對多出的正電的承受能力越弱

馬上考試了想到的先這麼多 回頭想到的再補充


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