Карбоновые кислоты

Карбоновые кислоты

Карбоновые кислоты — это органические вещества, в молекулах которых содержится одна или несколько карбоксильных групп -COOH. Карбоксильная группа объединяет в себе карбонильную C=O и гидроксильную -OH группы, и их взаимное влияние придаёт веществам кислотные свойства. Общая формула предельных одноосновных кислот — CnH2n+1COOH. Эти вещества широко распространены в природе и применяются в пищевой и химической промышленности.

Важнейшие представители

Кислотные свойства

Карбоновые кислоты проявляют общие свойства кислот, хотя являются слабыми электролитами и диссоциируют лишь частично. Они изменяют окраску индикаторов и вступают в реакции:

• с активными металлами с выделением водорода;
• с основными и амфотерными оксидами;
• с основаниями — реакция нейтрализации;
• с солями более слабых кислот, например с карбонатами, вытесняя углекислый газ.

Разберём реакцию уксусной кислоты с гидроксидом натрия — типичную реакцию нейтрализации:

CH3COOH + NaOH -> CH3COONa + H2O

Соли карбоновых кислот называют по соответствующей кислоте: соли уксусной кислоты — ацетаты, соли муравьиной — формиаты.

Реакция этерификации

Особая реакция карбоновых кислот — взаимодействие со спиртами в присутствии серной кислоты как катализатора с образованием сложных эфиров. Эту реакцию называют этерификацией:

CH3COOH + C2H5OH -> CH3COOC2H5 + H2O

Сложные эфиры обладают приятным фруктовым запахом и применяются в пищевой промышленности, парфюмерии и как растворители. Реакция этерификации обратима, и для смещения равновесия в сторону эфира удаляют образующуюся воду или берут избыток одного из реагентов.

Получение и применение

Карбоновые кислоты получают окислением альдегидов и первичных спиртов, а в промышленности — окислением углеводородов. Так, уксусную кислоту получают окислением уксусного альдегида. Эти вещества имеют большое практическое значение:

• уксусную кислоту применяют в пищевой промышленности и для получения ацетатного волокна;
• муравьиная кислота используется как консервант и восстановитель;
• высшие кислоты — стеариновая и пальмитиновая — входят в состав мыла и свечей;
• многие кислоты служат сырьём для производства лекарств и красителей.

Частая ошибка. Карбоновые кислоты — слабые кислоты, они диссоциируют лишь частично. Однако в отличие от спиртов они изменяют окраску индикаторов и вытесняют углекислый газ из карбонатов, поэтому относить их к неэлектролитам нельзя.

Кратко о главном

• Карбоновые кислоты содержат карбоксильную группу -COOH.
• Это слабые кислоты, проявляющие общие свойства кислот.
• Реагируют с металлами, оксидами, основаниями и солями слабых кислот.
• Со спиртами вступают в реакцию этерификации с образованием сложных эфиров.