Составьте формулы указанных ниже кислот и сравните их по силе:
а) 3-хлорвалериановая и 5-хлорвалериановая кислоты.
б) хлорпропионовая и дихлорпропионовая кислоты.

Сила карбоновых кислот зависит от устойчивости образующегося при диссоциации карбоксилат-иона. Чем сильнее электроноакцепторные заместители (например, атомы хлора), тем сильнее кислота, так как они смещают электронную плотность и стабилизируют отрицательный заряд на карбоксилат-ионе. Влияние заместителя тем сильнее, чем ближе он находится к карбоксильной группе.

а) 3-хлорвалериановая и 5-хлорвалериановая кислоты

Валериановая кислота имеет формулу:

CH₃–CH₂–CH₂–CH₂–COOH

Нумерация атомов углерода в кислотах начинается от карбоксильной группы:

• 2-й атом углерода — α-положение;

• 3-й — β-положение;

• 4-й — γ-положение;

• 5-й — δ-положение.

3-хлорвалериановая кислота:

CH₃–CH₂–CH(Cl)–CH₂–COOH

5-хлорвалериановая кислота:

ClCH₂–CH₂–CH₂–CH₂–COOH

Сравним их силу:

В 3-хлорвалериановой кислоте атом хлора находится ближе к карбоксильной группе, поэтому его электроноакцепторное влияние сильнее. Он лучше стабилизирует карбоксилат-ион, образующийся при диссоциации.

В 5-хлорвалериановой кислоте хлор расположен дальше от карбоксильной группы, поэтому его влияние значительно слабее.

Следовательно:

3-хлорвалериановая кислота сильнее 5-хлорвалериановой кислоты.

б) Хлорпропионовая и дихлорпропионовая кислоты

Пропионовая кислота имеет формулу:

CH₃–CH₂–COOH

Хлорпропионовая кислота (например, 2-хлорпропионовая):

CH₃–CH(Cl)–COOH

Дихлорпропионовая кислота (например, 2,2-дихлорпропионовая):

CH₃–CCl₂–COOH

Сравним их силу:

В хлорпропионовой кислоте один атом хлора оказывает отрицательный индуктивный эффект, уменьшая электронную плотность у карбоксильной группы.

В дихлорпропионовой кислоте два атома хлора оказывают более сильное электроноакцепторное действие, поэтому карбоксилат-ион стабилизируется лучше.

Следовательно:

дихлорпропионовая кислота сильнее хлорпропионовой кислоты.

Общий порядок силы кислот:

5-хлорвалериановая < 3-хлорвалериановая
хлорпропионовая < дихлорпропионовая.