Chimica organica/Proprieta Acido Base: differenze tra le versioni

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;<math> AH + H_2O \rightarrow A^- + H_3O^+</math>
;<math> BH + H_2O \rightarrow B^- + H_3O^+</math>
e concludendo che AH è più acido di BH se AH è meno stabile di BH oppure se A<sup>-</sup> è più stabile di B<sup>-</sup>. Solitamente è questo secondo confronto ad essere più importante, poichèpoiché riguarda specie cariche e dunque dall'energia potenziale che può raggiungere valori elevati.
 
'''Effetto induttivo e coniugativo''': La stabilità di una molecola può essere intepretata sulla base degli effetti induttivi o coniugativi esercitati dai gruppi che la compongono. <u> L'effetto induttivo </u> (o ''effetto di campo induttivo'') in chimica è la capacità che un atomo o un gruppo funzionale ha di attrarre la nuvola elettronica che caratterizza la molecola della quale fa parte grazie la propria '''elettronegatività'''. Si parla di <u> effetto coniugativo </u> di fronte ad elettroni ospitati in orbitali π o a coppie di elettroni non impegnate in legami che possono spostarsi lungo la molecola secondo i principi della risonanza.
 
<u> La verifica dell'effetto induttivo </u> dei gruppi facenti parte di una molecola caratterizzata da una carica (negativa nelle basi coniugate agli acidi, positiva negli acidi coniugati alle basi) è piuttosto immediata: la fonte di instabilità della molecola è rappresentata prevalentemente dalla carica. Più l'atomo che la regge è vicino a gruppi elettronegativi, più questi "prendono su di se" una parte della sua nuvola elettronica. Se l'atomo regge cariche negative, questo si traduce in un abbassamento dell'energia potenziale complessiva della molecola. Nel caso di cariche positive il tutto è rovesciato. Ad esempio il trifluoro etanolo (CF<sub>3</sub>CH<sub>2</sub>OH) è più acido dell'etanolo poiché i tre fluori sono più elettronegativi dei tre idrogeni e dunque stabilizzano di più la carica negativa sull'ossigeno della base coniugata. La trifluorometilammina è, d'altro canto, meno basica della trimetilammina, poichèpoiché ora l'effetto induttivo dei fluori aumenta la carica positiva sull'azoto dell'acido coniugato.
 
<u> La verifica dell'effetto coniugativo </u> è un po' più spinosa, perché rende necessario disegnare le formule di risonanza. Tuttavia l'idea di partenza è la stessa che sta alla base della verifica dell'effetto induttivo: più delocalizzata è la carica, positiva o negativa che sia, più l'energia potenziale complessiva della molecola risulta abbassata. Ad esempio il 2-propenolo è più acido del propanolo grazie alla possibilità di delocalizzazione offerta dal doppio legame.
 
{|{{Tabella_Ch_Org}} widh="300px"
|}
 
I protoni carbossilici sono quelli più acidi di tutte le molecole organiche. Ad esempio la costante di dissociazione acida a 20°C dell''''acido acetico''' (secondo le regole della IUPAC acido etanoico) è <span {{Dato_Ch_Org}}> 1.8E-5 (pKa 4.8)</span>. Questo dato può essere interpretato osservando che il gruppo -COO<sup>-</sup> è stabilizzato per '''effetto coniugativo'''. Le due strutture limite mostrate in figura ci dicono che la risonanza ha un grosso effetto stabilizzante, poichèpoiché esse sono equivalenti dal punto di vista energetico, e dunque la carica negativa è distribuita equamente tra i due ossigeni.
 
Il protone più acido dell''''acido ascorbico''' (vitamina C) fa parte di un gruppo alcolico. La sua <span {{Dato_Ch_Org}}> pKa di 4.17 </span> è prossima a quella degli acidi carbossilici. In effetti la carica negativa della sua base coniugata è stabilizzata da strutture limite di risonanza che assomigliano a quelle che possono essere scritte per gli acidi carbossilici.
|[[image:Alchilacetiluro.jpg|100px|Base coniugata di un alchino]]
|}
L'acidità relativa di un alcano, un alchene ed un alchino di pari carboni può essere interpretata sulla base della stabilità delle rispettive basi coniugate. Queste ultime sono dette '''carbanioni''', poichèpoiché sono caratterizzate da una carica negativa retta da un carbonio. La carica negativa nella base coniugata all'alcano è retta da un carbonio ibridato sp<sup>3</sup>, in quella coniugata all'alchene è retta da un carbonio ibridato sp<sup>2</sup>, sp per un alchino. Come già visto in [[Chimica_organica/Alcheni#Stab_alcheni | questa]] sezione, un orbitale p può essere figurato come maggiormente proteso lontano dal nucleo rispetto ad un orbitale s. Una coppia di elettroni ospitata in un orbitale sp può essere pensata più vicina al nucleo rispetto ad una ospitata in un oritale sp<sup>2</sup> e sp<sup>3</sup> rispettivamente. Nel caso della base coniugata di un alcano la carica negativa è lenita poco dalla vicinanza al nucleo di carbonio. Le cose migliorano per la base coniugata ad un alchene, di più per la base coniugata ad un alchino. Un '''alchino''' (<span {{Dato_Ch_Org}}> K<sub>a</sub>≈10<sup>-25</sup></span>) è dunque un acido più forte di un '''alchene''' (<span {{Dato_Ch_Org}}> K<sub>a</sub>≈10<sup>-44</sup></span>) e questo è un acido più forte di un '''alcano''' (<span {{Dato_Ch_Org}}> K<sub>a</sub>≈10<sup>-50</sup></span>). Nei tre casi si tratta comunque di acidi debolissimi.
 
=== Acidità degli alcoli ===
Un alcol presenta una costante di acidità inferiore a quella dell'acqua (<span {{Dato_Ch_Org}}> pKa ≅ 18 </span>), poichèpoiché la sua base coniugata risulta destabilizzata dal gruppo alchilico, a rilascio elettronico rispetto all'idrogeno dell'acqua. Il metanolo è più acido dell'etanolo dato che il gruppo metilico in più che caratterizza il secondo è pure a rilascio elettronico. D'altro canto il trifluoro metanolo è più acido del metanolo, poiché il fluoro è più elettronegativo dell'idrogeno.
 
===Basicità delle ammine===
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