Warum ist Thiophenol sauerer als Phenol?
Man würde doch meinen, dass Phenol sauerer sein müsste, da Sauerstoff elektronegativer als Schwefel ist und somit die Elektronen des Wasserstoffs stärker zu sich ziehen würde.
4 Antworten
H₂S ist saurer als H₂O, Mercaptane RSH sind saurer als Alkohole ROH, und wenig überraschend ist auch Thiophenol (pKₐ≈6.6) saurer als Phenol (pKₐ≈10.0).
Der Grund ist natürlich, daß S viel größer und diffuser als O ist, daher kann dort eine negative Ladung leichter untergebracht werden. Sauerstoff-Anionen sind dagegen klein, und die hohe Ladungsdichte macht es instabil (dafür kann man eine negative Ladung am Sauerstoff stabilisieren, indem man einen zweiten O zur Resonanz hinbaut, so wie im Carboxylat oder Sulfat oder vielen anderen).
Genauso könntest du auch bei Schwefelwasserstoff/Wasser argumentieren. Die Wirklichkeit ist aber anders, Schwefelwasserstoff ist deutlich sauer als Wasser. Auch ist HCl deutlich saurer als HF.
Laienhaft ausgedrückt sind die kleinen kompakten Elektronenpaare von N, O und F für die hochgeladenen Protonen attraktiver als die großen diffusen von P, S, und Cl.
Fachmännisch ist das natürlich das Konzept der harten und weichen Säuren und Basen nach Lewis - gemäß Fladenbrot123s Antwort. Das hat natürlich noch ganz andere Anwendungsbereiche, die Komplexchemie als nur ein Beispiel.
Wenn du dich Molekülorbitalen auskennst, kannst du auch so argumentieren, dass die (großen) 3s3p³-Hybridorbitale des Schwefel mit dem 1s-Orbital des Wasserstoff schlecht überlappen.
Die S-H Bindung ist länger als die O-H Bindung (wegen der Ionenradien). Dadurch ist der saure Charakter stärker. Dieser Unterschied ist grösser als der Unterschied in der Elektronegativität.
Das kann man mit der HSAB-Theorie erkären. Protonen sind sehr hart und binden eher an das harte Sauerstoff-Anion als an das weichere Schwefel-Anion.