EQUILÍBRIO DE PARTIÇÃO E DIMERIZAÇÃO DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS
Um dímero é um termo aplicado à interação intermolecular de duas moléculas idênticas mais próximas e juntas que outras. Não há ligações covalentes entre as moléculas que constituem um dímero físico. O ácido acético é um exemplo onde as ligações de hidrogênio proporcionam a interação. A ligação de hidrogênio só pode ocorrer quando o hidrogênio estiver ligado a um átomo pequeno e muito eletronegativo, como F, O, N, Cl, etc. Quando o hidrogênio está ligado a um átomo muito eletronegativo, a densidade eletrônica em torno do próton fica bem baixa; esta parte da molécula é então fortemente atraída pelos pares de elétrons do átomo eletronegativo de outra molécula, estabelecendo a ligação de hidrogênio. Ácidos carboxílicos tendem a dimerizar em solventes não polares por ligação de hidrogênio intermolecular.
Como exemplo, podemos estudar o comportamento de dimerização do ácido salicílico e sua partição na mistura tolueno/água. Adicionando-se o ácido salicílico (S) a um sistema bifásico consistuído de água e um solvente orgânico, o ácido se dissolve em ambas as fases distribuindo-se entre elas. Em princípio, a dimerização ocorrerá, em diferentes extensões, nas fases aquosa (aq) e orgânica (org), portanto três processos de equilíbrio devem ser considerados: dimerização na fase aquosa partição dimerização na fase orgânica
Considerando as várias espécies presentes no meio, a concentração total de ácido (S) nas fases aquosa e orgânica é dada por:
Logo, tem-se: (Equação 1)
Em soluções suficientemente diluídas, a dimerização em solução aquosa pode ser desprezada, ou seja K0 ≈0. Considerando essa aproximação , a Equação 1 se reduz a: (Equação 2)
Sendo C(aq) = [S(aq)] a Equação (2) pode ser escrita na forma da Equação (3). (Equação 3)
Plotando-se um gráfico de C(org)/C(aq) contra C(aq), obtém-se uma reta cuja inclinação é igual a 2K12.K22 e o coeficiente linear é igual a K1. A razão C(org)/C(aq) é denominada coeficiente