Хімічні властивості насичених одноосновних карбонових кислот. Реакція естерифікації. Одержання етанової кислоти.

Хімічні властивості насичених одноосновних карбонових кислот. Одержання етанової кислоти.

Електронна будова карбоксильної групи. Карбоксильна група складається з карбонільної групи (C=O) та гідроксильної групи (O-H). СНООδ+δ+δ-δ-δ+. .

СНОО

СНОО+

У водному розчині вони дисоціюють, утворюючи іони гідрогену (H+) та карбоксилат-іони (R-COO-). R-COOH ⇌ R-COO- + H+

Карбоксилат-іон має негативний заряд, що робить його стійким та сприяє зміщенню рівноваги реакції дисоціації вправо, хоча і не повністю, тому карбонові кислоти є слабкими, тому їх вплив на індикатори буде менш вираженим, ніж у сильних неорганічних кислот.

Ось як діють карбонові кислоти на деякі індикатори: Лакмус: Лакмус у кислому середовищі набуває червоного кольору. Під дією карбонових кислот лакмус також стає червоним, але відтінок може бути менш насиченим, ніж від сильної кислоти.

Метиловий оранжевий: Метиловий оранжевий у кислому середовищі стає рожевим, або червоним. Карбонові кислоти також забарвлюють метиловий оранжевий у червоний колір.

Фенолфталеїн: Фенолфталеїн у кислому середовищі залишається безбарвним. Оскільки карбонові кислоти є кислотами, фенолфталеїн під їх дією не змінює свого кольору.

Взаємодіє лугами : Реакція нейтралізаціїУтворюючи солі та воду. R-COOH+Na. OH→R-COONa+H2 O

Взаємодіє металами: Утворюючи солі, водень. Реагують з металоми, що стоять до водню в ряду активності металів2 R-COOH + Mg → (R-COO)2 Mg + H2

Взаємодіє оксидами металів: Утворюючи солі та воду.2 R-COOH + Cu. O → (R-COO)2 Cu + H2 O

Взаємодіє карбонатами: Утворюючи солі, вуглекислий газ та воду.2 R-COOH + Na2 CO3→2 R-COONa +H2 O+CO2

Реакція естерифікації: Карбонові кислоти реагують зі спиртами в присутності кислотного каталізатора (зазвичай сірчаної кислоти), утворюючи естери та воду. Ця реакція називається реакцією естерифікації. O OR-C-O-H + R'OH → R-C-O-R' + H2 OДе R - алкільний ланцюг карбонової кислоти, R' - алкільний ланцюг спирту. Реакція естерифікації є оборотною та відбувається за умови нагрівання та каталізу.

Реакція естерифікації є однією з найважливіших реакцій карбонових кислот. Вона широко використовується в промисловості для отримання естерів, які використовуються як ароматизатори, розчинники, пластифікатори та інші речовини. Механізм реакції естерифікації включає в себе нуклеофільне приєднання спирту до карбонільної групи карбонової кислоти з подальшим утворенням естеру та води.

Реакції з відновниками: RCOOH + 4[H] → RCH₂OH + H₂OКарбонові кислоти можуть відновлюватися до первинних спиртів за допомогою сильних відновників, таких як літій алюміній гідрид (Li. Al. H4). RCOOH + 2 Li. Al. H₄ → RCH₂OH + Li. Al(OH)₄

Реакції з галогенами: Карбонові кислоти можуть реагувати з галогенами в присутності червоного фосфору, утворюючи галогенозаміщені карбонові кислоти. Наприклад реакція Гелля-Фольгарда-Зелінського.

Реакція Гелля-Фольгарда-Зелінського — це хімічна реакція, яка галогенує карбонові кислоти в α-положенні. Це означає, що атом галогену (найчастіше бром або хлор) замінює атом гідрогену на карбоні, сусідньому з карбоксильною групою (-COOH). Карбонова кислота обробляється галогеном (Br₂ або Cl₂) в присутності червоного фосфору (P) як каталізатора.α-галогенкарбонова кислота утворюється як продукт реакції. Рівняння реакції: CH₃COOH+Cl₂→CH₂Cl. COOH+HCl (монохлороцтова кислота)CH₂Cl. COOH+Cl₂→CHCl₂COOH +HCl (дихлороцтова кислота)CHCl₂COOH+Cl₂→CCl₃COOH +HCl (трихлороцтова кислота)

Одержання етанової кислоти (оцтової кислоти)Окисненням етаналю (ацетальдегіду):2 CH3 CHO + O2 → 2 CH3 COOHОкисненням етанолу (винного спирту): C2 H5 OH + O2 → CH3 COOH + H2 OЦей процес відбувається за допомогою бактерій Acetobacter, які перетворюють етанол на оцтову кислоту. Карбонілюванням метанолу: CH3 OH + CO → CH3 COOHЦей процес відбувається за допомогою каталізаторів на основі родію. Гідролізом ацетонітрилу: CH3 CN + 2 H2 O → CH3 COOH + NH3

Застосування етанової кислоти. Харчова промисловість. Хімічна промисловість. Текстильна промисловість. Сільське господарство.

Які Є питання?Відео:https://youtu.be/5i. Ke. Nnb. Jf2w