10.3 Karboksyylihappojen happamuus

Karboksyylihapot ovat heikkoja happoja eli ne voivat protolysoitua eli luovuttaa helposti protonin jolloin niiden vesiliuos on hapan.

Karboksyylihapot reagoivat emästen, kuten NaOH:n kanssa, jolloin saadaan karboksyylihappojen suoloja, karboksylaatteja.


RCO2H + NaHCO3    RCO2 Na+  +  CO2  +  H2O

RCO2H + (CH3)3N:   RCO2 (CH3)3NH+

Karboksyylihapot ovat huomattavasti heikompia happoja kuin mineraalihapot. Esimerkiksi etikkahapon pKa on 4.75, mikä tarkoittaa sitä, että 0,1 M liuoksessa vain 1,3 % etikkahaposta on ionisoituneena. Elektronegatiiviset (elektroneja puoleensa vetävät) substituentit lisäävät karboksyylihapon happamuutta. Esimerkiksi kloorietikkahappo (pKa = 2.85) on 75 kertaa vahvempi kuin etikkahappo.

Happo

rakenne

pKa

Etanoli

16

Propaanihappo

4.9

Etikkahappo

4.75

Bentsoehappo

4.19

Kloorietikkahappo

2.85

Dikloorietikkahappo

1.48

Trikloorietikkahappo

0.64

Suolahappo

HCl

-7

Karboksyylihappojen happamuus johtuu siitä, että karboksylaattianionin (R-COO-) negatiivinen varaus on delokalisoitunut eli p-elektronit ovat levittäytyneet kahden happiatomin ja hiilen vaikutuspiiriin eli kummallakin happiatomeista on vain puolet koko anionin negatiivisesta varauksesta.

Tehtävä 1. Kumpi on vahvempi happo, bentsoehappo vai p-nitrobentsoehappo?

Tehtävä 2. Piirrä seuraavien reaktioiden tuotteet

(a) bentsoehappo + NaOH ® ?                   (b) etikkahappo + NH3 ® ?

Tehtävä 3. Aseta seuraavat yhdisteet kasvavan happamuuden mukaiseen järjestykseen: rikkihappo, metanoli, fenoli, p-nitrofenoli, etikkahappo.

Ratkaisut

Sisällysluettelo

10. Karboksyylihapot ja niiden johdokset

10.4 Karboksyylihappojen valmistus