39. Кислоты

Изменено: 22.03.2015 Posted on

Карбоновые кислоты — органические соединения с СООН — карбоксильной группой. Выделяют одно- и много-основные кислоты, предельные и ненасыщенные, ароматические, гидрокси-, амино-кислоты (в.46) и другие.  Одноосновные кислоты имеют общую формулу RСООН, насыщенные (“жирного ряда”) — СnH2n+1COOН, гомологический ряд: НСООН — муравьиная (метановая), CH3CООН — уксусная (этановая), СH3СH2CООН — пропионовая (пропановая), СH3CH2CH2CООН — масляная (бутановая) и т.д.

Номенклатура — названия тривиальные или систематические — алкан+овая кислота.  Структурная изомерия — скелета — с С3H7СООН, изомерны сложным эфирам (в.40).

Строение карбоксильной группы — С=О сp- иs- связью в sp— гибридизации с углом 120о, из-за полярности (>Cd+=Od) О оттягивает электроны и ослабляет связь -О -Н, увеличивая кислотные свойства.  Первые кислоты до С— масляной — жидкости, ∞ р. в воде, с ростом цепи растворимость уменьшается, а Тпл растет — высшие, как стеариновая С17H35CООН — твердые, н.р.

Химические свойства карбоновых кислот: — общие для кислот (в.12) — диссоциация RCOOH<=>RCOO+H+(слабые, Кдис<10-4, лакмус краснеет),
взаимодействие:
с металлами — 
2CH3CООН+Zn→H2­+Zn(CH3COO)2, с их оксидами основаниями — СН3СООН+NaОН→CH3COONa+H2О,
с солями других слабых кислот — СH3CООН+СаСО3→Са(CH3COO)2+H2О+СО2­.
Со спиртами — реакция этерификация: СН3СООН+ROH<H+>CH3COOR+H2О.  Замещение в радикале: CH3COOH+Cl2→HCl+ClCH2COOH,Cl2>…Cl2>CCl3COOH — хлоруксусные кислоты, более сильные (индуктивный эффект, из-за сдвига е-, в.28: С1←CH2←СО←О←Н).

Представители карбоновых кислот: муравьиная с R=H реагирует и как альдегид (НО-СНО, окисляясь в угольную НОСООН). Наиболее важная уксусная CH3COOH — жидкость с резким запахом, Тпл16о (ледяная), Тк118о, раствор ее называется уксусом (3-9%) и уксусной эссенцией (70%), применяется как приправа, в консервировании, пищепроме, производствесложных эфиров, ацетатного волокна, лекарств и красителей, ее соли — для протравы, в СХ.  Высшие кислоты насыщенные — твердые, как пальмитиновая C15H31CООН и стеариновая C17H35CООН — с длинной цепью \/\/\/\/\/\/\/\/\соон, Тпл=70оС, непредельные, как олеиновая C17H33COOH — жидкие (в цис-форме форме: CH3(CH2)7H>C=C<H(CH2)7COOH, Тпл 13оС, составляет треть в жирах, 83% оливкового масла). Они получаются гидролизом жиров — их сложных эфиров с глицерином (в.41) или окислением углеводородов.

Применение их — натриевые и калиевые соли растворимы, называются мыла (с Са2+,Mg2+— н.р., в жесткой воде образуют осадок). Непредельные кислоты — олеиновая, линолевая и их масла (в.41) присоединяют водород (/\/\/\/\/\/\/\/\соон+н2Ni>\/\/\/\/\/\/\/\/\соон) и галогены, окисляются по двойной связи.

Контрольные вопросы (с вариантами ответа):

?1а Формула стеариновой кислоты 1-С18Н35СООН 2- С18Н36О23- С17Н33СООН 4- С15Н31СООН.

2а Из веществ (железо, оксид игидроксид его, карбонат кальция)уксусная кислота реагирует с1- одним 2-двумя 3-тремя 4 -четырьмя.

3а Муравьиную кислоту легко получить реакцией
1- окисления СН4  2- окисления СН3ОН 3- конц. Н2SOc HCOONa 4- разб. H2c HCOONa.

4а Муравьная кислота с аммиачным раствором Ag2O образует 1- ацетат 2- формиат серебра 3- СО23- СН2О.

5а Растворы муравьиной и уксусной кислот можно различить с помощью 1- раствора Сu(ОН)2в NН32- Ca(OH)2 3- СaCO3 4- С2Н5ОН.

6а Уксусная кислота НЕ реагирует с 1- О2 2- С12 3- СН3ОН 4- СО2.

7а Уксусная кислота НЕ реагирует с 1- карбонатами 2- гидрокарбонатами 3- этилформиатом 4- этилацетатам.

8а Уксусный ангидрид имеет формулу 1- СН3СООН 2- СН3СНО 3- СН3СООСН34- (СН3СО)2О.

9а Бензойная кислота НЕ может быть получена окислением 1- бензола 2- толуола 3- бензилового спирта 4- бензальдегида.

10в* Название всех кислот (лат. acid) связано с кислым вкусом уксуса (лат.acetum) — первой известной кислоты. Кислый вкус щавелю придает щавелевая кислота — простейшая двухосновная (СООН)2,кисломолочным продуктам — молочная СH3СН(ОН)СООН, яблокам, лимону и другим продуктам — яблочная НООССH2СН(ОН)СООH, лимонная — НОС(СH2СООH)3— многоосновные оксикислоты. Какое количество основания (КОН) потребуется для нейтрализации 1 моль их?

Связь между углеводородами, спиртами, альдегидами и карбоновыми кислотамиотражает ряд окисления и возможность получения всех их, начиная с метана: СH4O2>CH3ОН<±H2>CH2O<[O]> HCOOH, или через присоединение воды, например, из этилена (Т.1, в.28, 35, 3839,  48):

CH3CH3 <±H2> СH2=СH2+H2O <±H2> HCºCH+H2O СH3СOХ, СH3СOOR
Г2> CH3CH2Г→ CH3CH2OH <±H2 / [O]> CH3CHO <[O}> CH3COOH Г2 ГСH2СOOН

Из кислот можно также получить различные их производные общей формулы RCOX, с X=Г — галогенангидриды, OОСR — ангидриды, OOCR — сложные эфиры (в.40), NH2-амид кислот (в.44), см.далее Эфиры — 40.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *