Reacciones Ácido-Base Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 25/06/2012 1 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 Gran número de reacciones orgánicas son del tipo ácido- base. Diferenciar entre un ácido y una base usando las definiciones : 1. Bronsted-Lowry 2. Lewis . Factores que afectan la acidez. Posición del equilibrio en una reacción ácido-base. Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 2 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 La fuerza ácida de una sustancia se mide con Ka (o pKa) Cuanto mayor sea Ka o menor pKa más ácida será la especie ÁCIDO Y BASE SEGÚN BRONSTED-LOWRY Ácido: especie capaz de donar un ión H+ Base: especie capaz de aceptar unión H+ Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. ÁCIDO Y BASE SEGÚN LEWIS Ácido: especie capaz de aceptar un par electrónico Base: especie capaz de donar un par electrónico 3 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 La fuerza ácida de una sustancia se mide con Ka (o pKa) Cuanto mayor sea Ka o menor pKa más ácida será la especie Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 4 Reacciones Ácido-Base Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 25/06/2012 5 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 1. ELECTRONEGATIVIDAD El ácido (HA) es más fuerte. Cuando mayor sea la electronegatividad de “A”, por la estabilidad del ión A- Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 2. RESONANCIA Los ácidos carboxílicos son ácidos débiles, con un rango de pKa entre 4- 5, la mayoría de los alcoholes el pKa va de 15 a 18, siendo más débiles que los ácidos carboxílicos. Esta condición se debe a la resonancia y estabilidad del ión alcóxido y del ion carboxilato: a medida que el anión es más estable, la posición del equilibrio se desplaza más lejos hacia la derecha y el compuesto es más ácido. 6 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 3. TAMAÑO La carga negativa de un anión es más estable cuando se distribuye sobre una región del espacio más amplia HI > HBr > HCl > HF Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 7 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 4. ELECTRONEGATIVIDAD DE GRUPOS VECINOS Los sustituyentes que atraen electrones (alta electronegatividad) cerca del grupo carbonilo aumentan la acidez de los ácidos carboxílicos por el efecto inductivo de atracción de electrones Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. La acidez disminuye cuando estos átomos se alejan del grupo carbonilo Si la electronegatividad del halogenuro, aumenta, la fuerza del ácido aumenta 8 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 Las reacciones ácido-base favorecen la formación de ácidos más débiles y/o bases más débiles ¿EN QUÉ SENTIDO SE PRODUCE LA REACCIÓN? El equilibrio se desplaza a la derecha El equilibrio se desplaza a la izquierda Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 9 Reacciones Ácido-Base pKa + pKb= 14 Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 25/06/2012 Cuanto más fuerte es un ácido, más débil es su base conjugada 10 Reacciones Ácido-Base ÁCIDOS Ácidos carboxílicos el hidrógeno del grupo hidroxilo de los ácidos carboxílicos tiene un pKa comprendido entre 4 y 5, valores relativamente bajos que se explican con la electronegatividad del grupo carbonilo y a la estabilización por resonancia de la base conjugada. Alcoholes Acetiluros terminales Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 25/06/2012 BASES Aminas se comportan como bases a través del par libre del nitrógeno Alcoholes Éteres 11 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 LA TRANSFERENCIA DE UN PROTÓN A UN ALCOHOL, CETONA, ÉSTER, .... ES LA PRIMERA ETAPA DE MUCHAS REACCIONES ORGÁNICAS OTRO EJEMPLO OCURRE EN LOS ALQUENOS CON LA FORMACIÓN DE CARBOCATIONES EN MEDIO ÁCIDO Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 12 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 Determina que especies actúan como ácido y como base, indique que reacciones son las más apropiadas para poderlas incluir dentro de las reacciones ácido- base de Bronsted-Lowry o ácido-base de Lewis Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 13 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 Ordenar de forma creciente de acidez, utiliza número de 1 al 5 utiliza el número uno para el de menor acidez Cl3CCOOH F3CCOOH Cl2CHCOOH ClCH2COOH CH3COOH Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 14 Reacciones Ácido-Base 25/06/2012 1 En la siguiente reacción identifica el ácido y el ácido conjugado a. b. Para el ácido acético el pKa= 4.76 y para el ión amonio es pK = 9.25. Indica hacia donde procede la reacción Academia de Química, Depto. Ciencia Básicas ITESM, campus qro. 15