Хімічні властивості карбонових кислот
Карбонові кислоти – органічні кислоти. Вони входять до складу живих організмів і беруть участь у метаболізмі. Хімічні властивості карбонових кислот обумовлюються наявністю карбоксильної групи – СООН. До них відносяться оцтова, мурашина, щавлева, масляна і ряд інших кислот.
Загальний опис
Існує кілька способів отримання карбонових кислот:
- Окислення спиртів – C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (з етанолу утворюється оцтова кислота); Окислення альдегідів – CH3COH + [O] → CH3COOH; Окислення бутану – 2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O; Карбонилирования спирту – CH3 + CO → CH3COOH; Розкладання щавлевої кислоти для отримання мурашиної кислоти – C2H2O4 → HCOOH + CO2; Взаємодія солей з концентрованою сірчаною кислотою – CH3COONa + H2SO4 → CH3COOH + NaHSO4.
Фізичні властивості карбонових кислот:
- Температура кипіння вище, ніж у відповідних вуглеводнів і спиртів; Хороша розчинність в воді – розчиняються на катіони водню і аніони кислотного залишку (є слабкими електролітами); Збільшення числа атомів вуглецю зменшує силу кислот.
Карбонові кислоти мають міцні водневі зв’язку (міцніше, ніж у спиртів), що обумовлюється високим позитивним зарядом на атомі водню в карбоксильної групі.
Взаємодія
Карбонові кислоти змінюють забарвлення індикаторів. Лакмус і метилоранж стають червоними.
У таблиці хімічних властивостей карбонових кислот описано взаємодію кислот з іншими речовинами.
| Реакції | Результат | Приклад |
| З металами | Виділяється водень, утворюються солі | 2CH3COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + H2 |
| З оксидами | Утворюються сіль і вода | 2CH3COOH + ZnO → (CH3COO)2Zn + H2O |
| З основами (нейтралізація) | Утворюються сіль і вода | CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O |
| З карбонатами | Виділяються вуглекислий газ і вода | 2CH3COOH + CaCO3 → (CH3COO)2Ca + H2O + CO2 |
| З солями слабких кислот | Утворюється неорганічна кислота | 2CH3COOH + Na2SiO3 → 2CH3COONa + H2SiO3 |
| З аміаком або гідроксидом амонію | Утворюється ацетат амонію. При взаємодії з гідроксидом виділяється вода | CH3COOH + NH3 → CH3COONH4 CH3COOH + NH4OH → CH3COONH4 + H2O |
| Зі спиртами (етерифікація) | Утворюються складні ефіри | CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2O |
| Галогенування | Утворюється сіль | CH3COOH + Br2 → CH2BrCOOH |
Солі, що утворюються при взаємодії речовин з мурашиної кислотою, називаються форміат, з оцтовою кислотою – ацетатами.
Декарбоксилування
ДВідщеплення карбоксильної групи називається процесом декарбоксилування, який відбувається в наступних випадках:
- При нагріванні солей в присутності твердих лугів з утворенням алканів – RCOONaтв + NaOHтв → RH + Na2CO3; При нагріванні твердих солей – (СН3СОО) 2Са → СН3-СО-СН3 + СаСО3; При прожаренні бензойної кислоти – Ph-COOH → PhH + CO2; При електролізі розчинів солей – 2RCOONa + Н2О → R-R + 2CO2 + 2NaOH.
Що ми дізналися?
З уроку 10 класу дізналися про основні хімічних і фізичних властивостях карбонових кислот. Вони утворюються при окисленні спиртів, альдегідів, бутану, в процесі карбонілування, розкладання, взаємодії з сірчаною кислотою. Кислоти добре розчиняються у воді і закипають при більш високих температурах, ніж спирти. В процесі декарбоксилювання відщеплюється група – СООН. Карбонові кислоти взаємодіють з солями, металами, оксидами, гідроксидами, солями, аміаком.
(2 votes, average: 5.00 out of 5)