KEASAMAN DARI ASAM KARBOKSILA

I. Pengukuarn kekuatan asam

Dalam air asam karboksilat berada pada kesetimbangan dengan ion karboksilat dan ion hidronium. Satu ukuran dari kekuatan asam ialah besarnya ionisasi dalam air. Lebih besar jumlah ionisasi, lebih kuat asamnya. Asam karboksilat umumnya asam yang lebih lemah daripada H₃O⁺; dalam larutan air, kebanyakan molekul asam karboksilat tidak terionisasi.

 

Atom hidrogen (H) pada gugus karboksil (-COOH) dalam asam karboksilat seperti asam asetat dapat dilepaskan sebagai ion H ⁺ (Proton), sehingga memberikan sifat asam. asam asetat adalah asam lemah monoprotik dengan nilai pKa = 4.8. Basa konjungsinya adalah asetat (CH₃COO^-). Sebuah larutan 1.0 M asam asetat (kira-kira sama dengan konsentrasi pada cuka rumah) memilki pH sekitar 2.4.

Kekuatan asam dinyatakan sebagai konstanta asam Ka, konstanta kesetimbangan ionisasi dalam air.

 

Dimana :        [RCO₂H] = molaritas dari RCO₂H

                      [RCO₂] = molaritas dari RCO₂^-

                             [H₃O⁺] atau [H⁺] = molaritas H₃O⁺ atau H⁺

Harga Ka yang lebih besar berarti asam tersebut lebih kuat sebab konsentrasi dari RCO₂^- dan H⁺ lebih besar. Untuk mempermudah maka harga pKa= adalah pangkat negative dari pangkat dalam Ka. Apabila Ka bertambah, pKa berkurang; oleh sebab itu makin kecil pKa berarti makin kuat asamnya.

II. Resonansi dan kekuatan asam

Sebab utama asam karboksilat bersifat asam adalah resonansi stabil dari ion karboksilat. Kedua struktur dari ion karboksilat adalah ekivalen; muatan negatif dipakai sama oleh kedua atom oksigen.

Delokalisasi dari muatan negatif ini menjelaskan mengapa asam karboksilat lebih asam daripada fenol. Walaupun ion fenoksida merupakan resonansi stabil kontribusi utama struktur resonansi mempunyai muatan negatif berada pada satu atom.

III. Efek induksi dan kekuatan asam

Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relatif terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, klor elektronegatif. Dalam asam kloroasetat, klor menarik kerapatan elektron dari elektron dari gugusan karboksil ke dirinya. Penarikan elektron ini menyebabkan delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif, jadi menstabilkan anion dan menambah kekuatan asam dari asamnya. Asam kloroasetat lebih kuat dari asam asetat.

Makin besar penarikan elektron oleh efek induktif, lebih kuat asamnya. Asam dikloroasetat mengandung dua atom klor yang menarik elektron dan merupakan asam yang lebih kuat dari pada asam klorasetat. Asam trikloroasetat mempunyai tiga atom klor dan lebih kuat lagi daripada asam dikloroasetat.

IV. Pengaruh Subtituen Pada Keasaman Asam Karboksilat dan Kebasaan Garam Karboksilat

PKa asam karboksilat dapat dipengaruhi oleh substituen pada karbon a-, terutama melalui efek induktif. Faktor-faktor yang dapat meningkatkan kestabilan anion berarti akan menaikkan keasaman(pKa rendah), dan faktor-faktor yang mengurangi kestabilan anion akan menyebabkan penurunan keasaman (pKa lebih tinggi) suatu asam karboksilat. Menurut teori asam-basa Bronsted Lowry, bila suatu asam karboksilat bersifat asam kuat, maka basa konjugasinya bersifat basa lemah, sebaliknya bila suatu asam karboksilat bersifat asam lemah, maka basa konjugasinya bersifat basa kuat.

 

pK_a         4.7                 2.9                    1.3                   0.9

                   pK_a        4.9                 5.1                4.8               4.9               4.7