Orden de acidez de la fuerza: el Fósforo oxoacids

Question

Se me pidió para comparar la acidez de la fuerza de los siguientes fósforo oxoacids,

Yo pensaba que el orden (de fuerza) serían $\ce{H3PO4 > H3PO3 > H3PO2}$, debido a que tienen tres, dos y uno ionizables $\ce{O-H}$ bonos (que proporcionan los protones / $\ce{H^+}$ iones).

Sin embargo, mirando el $\pu{pK_a}$ valores en las respectivas páginas de Wikipedia de cada uno de los ácidos, sugiere el exacto opuesto de la orden de acidez de la fuerza: $\ce{H3PO2 > H3PO3 > H3PO4}$. Al parecer, el ácido con una $\ce{O-H}$ bond es mucho más fuerte que el ácido con tres $\ce{O-H}$ bonos!

Esto es horriblemente contra-intuitivo :-(

Así que, ¿por qué es el orden correcto de acidez de la fuerza de $\ce{H3PO2 > H3PO3 > H3PO4}$, y no al revés como yo creía? Lo que estaba mal con mi analysisi ( acidez en oxoacids $\propto$ número de $\ce{O-H}$ bonos)?

Answer 1

Ácido fuerza de los ácidos se determina sobre la tendencia relativa a donar un protón.

La fuente de la que has visto, a continuación, $\mathrm{p}K_\mathrm{a}$ valor ha considerado la tendencia de la primera desprotonación de los ácidos ($\ce{H3PO2}$ deprotonates una vez, $\ce{H3PO3}$ puede deprotonate dos veces y $\ce{H3PO4}$ puede deprotonate tres veces).

El doble de la servidumbre de oxígeno tiene efecto inductivo negativo (-I). Y este electrón retirar efecto es experimentado por uno de $\ce{H}$ de la $\ce{-OH}$$\ce{H3PO2}$. Por lo tanto tiene mayor fuerza ácida.

Del mismo modo, la -I efecto de la $\ce{O}$ es experimentada por los dos $\ce{H}$ de los dos $\ce{-OH}$ grupos $\ce{H3PO3}$, por lo tanto el electrón retirar efecto se reduce debido a que se trata de conseguir distribuido entre los dos grupos. Por lo tanto, tiene menor fuerza ácida. Del mismo modo, en $\ce{H3PO4}$, se distribuye entre los 3 grupos y así la acidez de la fuerza es menos.

Por lo tanto la acidez de la fuerza, es: $$\ce{H3PO2 > H3PO3 > H3PO4}$$ (Espero que sea claro.)