Ποιο είναι το ΡΚΑ ενός καρβοξυλικού οξέος;

Το ΡΚΑ ενός καρβοξυλικού οξέος είναι ένα μέτρο της οξύτητας του. Ορίζεται ως ο αρνητικός λογάριθμος της σταθεράς διάστασης οξέος (ΚΑ), η οποία είναι η σταθερά ισορροπίας για τη διάσπαση του οξέος στο νερό. Όσο χαμηλότερο είναι το ΡΚΑ, τόσο ισχυρότερο είναι το οξύ.

Για ένα καρβοξυλικό οξύ, το ΚΑ δίνεται από την ακόλουθη εξίσωση:

$$ ka =\ frac {[h3o+] [a-]} {[ha]} $$

όπου [Η3Ο+] είναι η συγκέντρωση ιόντων υδρονίου, [Α-] είναι η συγκέντρωση του καρβοξυλικού ανιόντος και [ΗΑ] είναι η συγκέντρωση του καρβοξυλικού οξέος.

Το ΡΚΑ ενός καρβοξυλικού οξέος μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων, συμπεριλαμβανομένων:

* Η εξίσωση Hammett: Η εξίσωση Hammett είναι μια γραμμή γραμμικής ελεύθερης ενέργειας που σχετίζεται με το ΡΚΑ ενός καρβοξυλικού οξέος με τους υποκαταστάτες στο μόριο. Η εξίσωση δίνεται από:

$$ pka =pka^0 + \ sum \ sigma_i $$

όπου το pka^0 είναι το pKa του μη υποκατεστημένου καρβοξυλικού οξέος και σi είναι οι σταθερές Hammett για τους υποκαταστάτες στο μόριο.

* Η εξίσωση Taft: Η εξίσωση Taft είναι μια άλλη γραμμική ελεύθερη ενεργειακή σχέση που σχετίζεται με το ΡΚΑ ενός καρβοξυλικού οξέος με τις επαγωγικές και στερεοχημικές επιδράσεις των υποκαταστάτη στο μόριο. Η εξίσωση δίνεται από:

$$ pka =pka^0 + \ rho^*\ sigma^*_ i + \ delta \ sigma^*_ r $$

Όπου το pka^0 είναι το pka του μη υποκατεστημένου καρβοξυλικού οξέος, ρ*είναι η επαγωγική παράμετρος Taft, σ*i είναι η επαγωγική σταθερά Taft, δ είναι η στερεοχημική παράμετρος Taft και σ*r είναι η στερεοχημική σταθερά.

* Η εξίσωση Perrin: Η εξίσωση Perrin είναι μια πιο σύνθετη εξίσωση που λαμβάνει υπόψη τις επιδράσεις τόσο των επαγωγικών όσο και των επιπτώσεων συντονισμού των υποκαταστάτων στο μόριο. Η εξίσωση δίνεται από:

$$ pka =pka^0 + \ sum \ sigma_i + \ sum \ pi_i $$

Όπου το pka^0 είναι το pka του μη υποκατεστημένου καρβοξυλικού οξέος, σi είναι οι σταθερές Hammett για τους υποκαταστάτες στο μόριο και πϊ είναι οι σταθερές συντονισμού για τους υποκαταστάτες στο μόριο.

Το ΡΚΑ ενός καρβοξυλικού οξέος είναι μια σημαντική ιδιότητα που επηρεάζει την αντιδραστικότητα του. Τα καρβοξυλικά οξέα με χαμηλές τιμές ΡΚΑ είναι πιο όξινες και πιο αντιδραστικές από τα καρβοξυλικά οξέα με υψηλές τιμές ΡΚΑ.