Keasaman Turunan Asam Karboksilat

SIFAT KEASAMAN ASAM KARBOKSILAT

Asam karboksilat mengurai di dalam air, menghasilkan anion karboksilat  dan ion hidronium.

  

 Tetapan rumus keasaman Ka dirumuskan sebgai :

Tabel dibawah ini memuat tetapan keasaman untuk beberapa asam karboksilat dan asam lainnya. Dalam membandingkan data pada tabel ini, ingatlah bahwa semakin besar nilai Ka atau semakin kecil nilai pKa, semakin kuat sifat asamnya.

Tabel tetapan ionisasi beberapa asam

I.                   Pengukuran kekuatan asam

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

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 megatif 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 sam 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

Factor lain disamping resonansi stabil dari ion karboksilat mempengaruhi keasaman dari senyawa. Delokalisasi lebih jauh dari muatan negatif ion karboksilat menstabilkan anion, relative terhadap asamnya. Penambahan kestabilan dari anion menyebabkan bertambahnya keasaman dari suatu asam. Misalnya, khlor elektronegatif. Dalam asam khloroasetat, khlor menarik keerapatan 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 khloroasetat lebih kuat dari asam asetat.

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

IV.             Garam dari asam karboksilat

Air salah satu basa telalu lmah untuk menghilangkan proton dalam jumlah besardari kebanyakan asam karboksilat. Basa lebih kuat seperti natrium hidroksida mengalami reaksi sempurna dengan asam karboksilat memmbentuk garam yang disebut karboksilat. Reaksi ini disebut reaksi netralisasi asam basa.

Karboksilat adalah garam berperilaku seperti garam organik; tidak berbau, titik leleh relatif tinggi dan sering mudah larut dalam air. Karena bentuknya ion , maka sukar larut dalam pelarut organik. Garam natrium dari asam karboksilat ranatai hidrokarbon panjang disebut sabun.

Karboksilat diberi nama sama seperti garam anorganik. Nama ion karboksilat diambil dasri nama asam karboksilat asal.

Asam karboksilat juga bereaksi dengan ammonia dan amina menghasilkan ammonium karboksilat. Reaksi dengan amina penting sekali dalam kimia protein sebab molekul protein kaya akan gugusan karboksil dan gugusan amino.

Dengan mereaksikan asam karboksilat dengan asam kuat maka akan mengubah garam kembali menjadi asam karboksilat.

Perbandingan Sifat Keasaman antara Asam Karboksilat dan Alkohol

Mengapa asam karboksilat bersifat sangat asam dibandingkan alcohol, padahal kedua golongan senyawa itu mengion dengan H⁺ dari gugus hidroksil. Ada dua alasannya, yang lebih baik digambarkan dengan contoh spesifik.

Dari tabel diatas, dapat dilihat bahwa asam asetat sekitar 10¹¹ atau seratus ribu juta kali lebih asam dibandingkan etanol.                                                                                    

Satu-satunya perbedaan pada strukturnya ialah penggantian gugus CH₂ (pada etanol) oleh gugus karbonil. Namun, kita lihat bahwa atom karbonil membawa muatan positif yang cukup besar. Muatan ini membuatnya jauh lebih mudah untuk menempatkan muatan negative pada atom oksigen disebelahnya, yang memang beginilah yang terjadi jika kita mengionkan proton dari gugus hidroksil.

Pada ion etoksida, muatan negative didelokalisasi pada satu atom oksigen. Sebaliknya, pada ion asetat, muatan negative dapat didelokalisasi melalui resonansi.

         

Muatan negative disebar sama rata pada dua oksigen, sehingga setiap oksigen pada ion karboksilat membawa hanya setengah muatan negative. Dibandingkan ion etoksida, ion asetat distabilkan oleh resonansi, dan stabilisasi ini membantu mendorong kesetimbangan jauh ke kanan pada persamaan (2) dibandingkan pada persamaan (1). Akibatnya, lebih banyak H+ yang dibentuk dari asam asetat dibandingkan dari etanol.

PERMASALAHAN

Dilihat dari gambar diatas kenapa Asam 2-klorobutanoat dengan Asam 3-kloro butanoat pKa nya jauh berbeda tingkat keasamannya padahal hanya bergeser 1 struktur.?

Dengan mereaksikan asam karboksilat dengan asam kuat maka akan mengubah garam kembali menjadi asam karboksilat.

tolong jelaskan bagaimana ide/caranya mencegah agar garamnya tidak kembali lagi ke bentuk semula setelah direaksikan dengan asam kuat.?

Apa  ide lain selain resonansi untuk mereaktifkan dari sifat keasaman turunan asam karboksilat.?