Типы уксусной кислоты, алифатических карбоновых кислот, номенклатура, получение и общие свойства
Карбоновые кислоты
Карбоновые кислоты считаются наиболее кислыми органическими соединениями , однако они не являются сильными кислотами, такими как неорганические кислоты, такие как соляная HCl, серная кислота H 2 SO 4 , азотная кислота HNO 3, за исключением H 2 CO 3 (карбоновые кислоты сильнее карболовой кислоты. & угольная кислота), карбоновые кислоты относятся к гомологическому ряду, который характеризуется наличием одной или нескольких карбоксильных групп (–COOH).
Карбоновые кислоты могут быть присоединены к алкильному радикалу с образованием алифатической кислоты или присоединены непосредственно к бензольному кольцу с образованием ароматической кислоты. Насыщенные монокарбоновые алифатические кислоты называются жирными кислотами, потому что многие из них присутствуют в жирах в форме сложный эфир с глицерином . Карбоновые кислоты (–COOH) представляют собой функциональную группу органических кислот. Они состоят из двух групп: карбонильной группы (CO) и гидроксильной группы (OH).
Типы карбоновых кислот
- Монокарбоновые кислоты, такие как бензойная кислота, уксусная кислота и муравьиная кислота.
- Двухосновные кислоты, такие как щавелевая кислота и фталевая кислота.
Основность карбоновых кислот — это количество карбоксильных групп в одной молекуле кислоты или количество замещаемого водорода в органической кислоте. Уксусная кислота является одноосновной кислотой, а фталевая кислота — диабазовой, поскольку уксусная кислота содержит только одну карбоновую группу, в то время как фталевая кислота. содержит две карбоксильные группы.
Кислотная основность — это количество карбоксильных групп в молекуле органической кислоты, уксусная кислота является одноосновной, однако она содержит 4 атома водорода, потому что есть только один замещаемый атом водорода, что у карбоксильной группы, бензойная кислота имеет один тип соли, потому что это одноосновная кислота, имеет одну (–COOH) группу.
Номенклатура карбоновых кислот
Общие названия: Карбоновые кислоты обычно называют общими названиями, которые происходят от латинского названия источника, из которого получена кислота, например, муравьиная кислота получена из муравьев (Formica), потому что кислота была получена впервые. при перегонке измельченных муравьев уксусная кислота получается из уксуса (ацетум), масляная кислота — из (сливочного масла), а пальмитиновая кислота — из (пальмового масла).
Номенклатура ИЮПАК : общее название кислот используется чаще, чем другие общие названия органических соединений. В номенклатуре кислот (ИЮПАК) название кислоты происходит от соответствующего названия углеводорода, которое содержит такое же количество атомов углерода. добавив суффикс (oic) к названию алкана вместо буквы (e).
Получение уксусной кислоты в промышленности
Биологический метод: уксусная кислота (уксус) производится из алифатических карбоновых кислот. Ее получают в Египте путем окисления разбавленных спиртовых растворов кислородом воздуха в присутствии особого типа бактерий, известных как бактерии уксуса.
Биологический метод — это метод, используемый для получения уксусной кислоты путем окисления разбавленных спиртовых растворов в присутствии бактерий уксуса. Уксусная кислота производится в промышленности в больших масштабах путем каталитической гидратации ацетилена, при котором образуется ацетальдегид, который легко окисляется. к кислоте.
Получение из ацетилена (каталитической гидратацией) в присутствии H 2 SO 4 (40%), H 2 SO 4 (60%):
С 2 Н 2 + Н 2 О → СН 3 СНО + [О] → СН 3 СООН
Физические свойства алифатических кислот
Физические свойства органических кислот регулируются увеличением их молекулярных масс. Первые четыре члена являются едкими для кожи жидкостями и обладают резким раздражающим запахом, они полностью смешиваются с водой. Последующие члены представляют собой маслянистые жидкости с неприятным запахом и умеренно. растворим в воде .
По мере увеличения молекулярной массы кислот они становятся твердыми, без запаха и нерастворимыми в воде. Сравнивая точки кипения карбоновых кислот со спиртами, имеющими такое же количество атомов углерода, мы обнаруживаем, что температура кипения кислот выше. , это объясняется ассоциацией молекул водородными связями .
Каждая кислота молекула связана с другой молекулой с помощью двух водородных связей , карбоновые кислоты , растворимые в воде , так как карбоновые кислоты обладают способностью формировать водородную связь с молекулой воды , Уксусная кислота оказывает разрушительное действие на кожу, уксус 4% уксусной кислота, Уксусная кислота имеет запах уксуса «резкий запах».
Карбоновые кислоты обладают кислотным действием на лакмусовую бумагу. Они превращают синюю лакмусовую бумагу в красную, хотя они являются органическими соединениями, потому что атом водорода карбоновой группы ионизируется . Точки кипения карбоновых кислот выше, чем у соответствующих спиртов, потому что каждая кислота Молекула связана с другой молекулой двумя водородными связями, в то время как две молекулы спирта связаны только одной водородной связью .
Химические свойства
Реакции, приписываемые иону водорода (кислотность и образование солей): кислотные свойства карбоновых кислот проявляются в их реакциях с активными металлами выше водорода в электрохимическом ряду, оксидами металлов, гидроксидами и карбонатами, бикарбонатными солями, атомом водорода карбоновой кислоты. заменяется атомом металла и образуется органическая соль. Все карбоновые кислоты являются слабыми кислотами, их сила намного ниже, чем у неорганических кислот, за исключением H 2 CO 3 .
U Mg + 2 CH 3 COOH → (CH 3 COO) 2 Mg + H 2
U CH 3 COOH + NaHCO 3 → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2
Реакции, приписываемые гидроксильной группе (образование сложного эфира ): органические кислоты реагируют со спиртами с образованием сложного эфира и воды .
CH 3 COOH + C 2 H 5 OH → CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O
Реакции, приписываемые карбоксильной группе: карбоновые кислоты восстанавливаются водородом в присутствии хромата меди CuCrO 4 при 200 ° C в качестве катализатора. Этанол может быть получен из уксусной кислоты. По этому методу эта реакция противоположна реакции окисления спирты в кислоты.
СН 3 СООН + 2 Н 2 → СН 3 СН 2 ОН + Н 2 О
Обнаружение уксусной кислоты
Тест на кислотность — это реакция органических кислот с карбонатом или бикарбонатом натрия. При добавлении кислоты к карбонату или бикарбонату натрия происходит вспенивание и выделяется газ CO 2, который превращает известковую воду в мутную.
Тест на образование сложного эфира
Тест на образование сложного эфира — это реакция органических кислот со спиртами в присутствии дегидратирующего агента. Кислоты реагируют со спиртами с образованием сложных эфиров, которые характеризуются приятным запахом и отвечают за запах и вкус большинства фруктов и цветов. в зависимости от вида спирта и кислоты.