羧酸的官能团是羧基，是由羰基和羟基（-OH）相连而成的。但羧酸的性质并不是羰基和羟基性质的加合，而是具有羧基自身的性质。杂化轨道理论认为，羧基中的碳原子是以Sp2杂化的。碳原子的3个Sp2杂化轨道分别与2个氧原子、1个羟基的碳原子或1个氢原子形成3个σ键，并处于同一平面上。羧基碳原子上未参与杂化的p轨道与羰基氧原子上的p轨道从侧面平行重叠形成∏键。羟基中的氧原子上有一对未共用电子对，可与π键形成p-π共轭体系。 [13]
在p-π共轭体系中，电子的离域使羟基氧原子上的电子云向羰基转移，导致羟基氧上的电子云密度有所降低，羰基碳上的电子云密度有所增加。因此，p-π共轭效应的结果，使氧氢间电子云更偏向氧原子，增强了氧氢键的极性，有利于羟基中氢原子的解离，故羧酸表现出明显的酸性；并且羰基碳与其相连的两个氧原子间的键长趋于平均化，其正电性减弱，所以羰基的性质不明显，不易与亲核试剂（如HCN、NaHSO3等）发生加成反应。
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