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.

ПОДІЛИТИСЯ: