Concetti Chiave
- Alcoli e fenoli sono acidi deboli; il pKa del fenolo (10) è significativamente più basso rispetto a quello degli alcoli (16-18), indicando una maggiore acidità del fenolo.
- La stabilizzazione per risonanza degli ioni fenossido consente una delocalizzazione della carica negativa, aumentando l'acidità del fenolo rispetto agli alcoli.
- La presenza di gruppi elettron-attrattori, come il gruppo nitrico, aumenta ulteriormente l'acidità dei fenoli attraverso l'effetto induttivo e la risonanza.
- Negli alcoli, la sostituzione di idrogeni con gruppi come il fluoro diminuisce il pKa, rendendoli più acidi grazie alla polarità del legame C-F.
- Alcoli e fenoli possono comportarsi anche da basi, stabilizzando la base coniugata quando interagiscono con protoni.
Indice
Acidità di alcoli e fenoli
Come l’acqua, anche alcoli e fenoli sono acidi deboli, in quanto il gruppo ossidrilico può cedere il suo protone, comportandosi da acido: R-OH+H2O⇆H3O++R-O- (ione alcossido). Il pka dell’acqua è infatti 16, mentre quello degli alcoli va da 16 a 18. Il fenolo è un acido molto più forte dell’etanolo (pka fenolo=10) in virtù della stabilizzazione per risonanza degli ioni fenossido: mentre la carica negativa di uno ione alcossido è localizzata sull’atomo di ossigeno, la carica negativa di uno ione fenossido può esser delocalizzata per risonanza nelle posizioni orto e para dell’anello.
Effetto induttivo e risonanza
Ancora di più aumenta l'acidità se in posizione para si trova trovo un gruppo nitrico, che disloca la nube elettronica fornendo un’ulteriore forma di risonanza. Anche negli alcoli è presente l’effetto induttivo dei gruppi sostituenti: se si sostituiscono tre idrogeni di un etanolo con tre fluori, il pka diminuisce aumentando la forza acida: il legame C-F è polare, il carbonio presenta allora una parziale carica positiva che può stabilizzare quella negativa dell’ossigeno dello ione deprotonato.
Comportamento basico di alcoli e fenoli
In generale tutti i gruppi elettron-attrattori stabilizzano la base coniugata provocando un aumento dell’acidità, mentre i gruppi elettron-repulsori destabilizzano la base coniugata e provocano una diminuzione dell’acidità. Fenoli e alcoli possono comportarsi anche da basi: ROH+H+→RH2+.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza di acidità tra alcoli e fenoli?
- Come influisce la sostituzione di gruppi elettron-attrattori sull'acidità degli alcoli?
- In che modo alcoli e fenoli possono comportarsi come basi?
I fenoli sono acidi più forti degli alcoli, con un pKa di 10 rispetto a un pKa che varia da 16 a 18 per gli alcoli, grazie alla stabilizzazione per risonanza degli ioni fenossido (testo).
La presenza di gruppi elettron-attrattori, come il gruppo nitrico o i fluoruri, aumenta l'acidità degli alcoli stabilizzando la base coniugata, come dimostrato dalla diminuzione del pKa (testo).
Alcoli e fenoli possono agire come basi accettando un protone, come illustrato dalla reazione ROH + H+ → RH2+ (testo).
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