Карбоновые кислоты. Этановая кислота

 
 

§ 33. Карбоновые кислоты. Этановая кислота

Вспомните:

  • кислоты в растворе диссоциируют с образованием ионов Гидрогена;
  • основность кислоты — это число атомов Гидрогена, способных замещаться атомом металлического элемента.

Понятие о карбоновых кислотах

Большинство органических кислот составляют класс карбоновых кислот.

Эта карбоксильная группа присутствует в молекулах всех карбоновых кислот. Принадлежность соединения к карбоновым кислотам в названии обозначают окончанием -овая кислота , например:

В молекуле кислоты, формула которой приведена, содержатся два атома Карбона, следовательно, название кислоты происходит от названия этана — этановая кислота. Большинство карбоновых кислот носят традиционные названия, например, название этановой кислоты — уксусная.

Молекулярная формула этановой кислоты CH3-COOH.

Физические свойства этановой кислоты

Этановая (уксусная) кислота — бесцветная летучая жидкость с характерным резким запахом, гигроскопичная, неограниченно растворимая в воде, немного тяжелее воды (плотность 1,05 г/мл). Чистую (безводную) этановую кислоту еще называют ледяной ввиду того, что ее температура плавления — 16,8 °С, а в твердом состоянии она напоминает лед (рис. 33.1). Кипит этановая кислота при температуре 118 °С. Как и спирты, молекулы этановой кислоты образуют водородные связи между молекулами кислоты, а также с молекулами воды, что сказывается на физических свойствах кислоты.

Рис. 33.1. Ледяная уксусная кислота

С чистой этановой кислотой следует обращаться осторожно. Она очень летучая, а ее пары раздражают слизистые оболочки дыхательных путей и вызывают удушье. Не только чистая кислота, но и ее концентрированный раствор (уксусная эссенция, w = 70 %) вызывает значительные химические ожоги кожи. Попадание ее внутрь организма приводит к тяжелым последствиям: ожогам слизистых оболочек рта, пищевода и желудка, нарушению свертываемости крови, желудочно-кишечному кровотечению и др. Смертельная доза этановой кислоты составляет 20 мл (в пересчете на чистую кислоту).

Химические свойства этановой кислоты

Чистая этановая кислота является легковоспламеняющейся жидкостью. Она горит едва заметным голубым пламенем с образованием углекислого газа и воды:

CH3COOH + 2O 2CO2 + 2H2O

Разбавленные растворы этановой кислоты (столовый уксус) не горят.

Этановая кислота проявляет кислотные свойства и в водном растворе диссоциирует с образованием иона Гидрогена, меняя цвет индикаторов, как и уже известные вам неорганические кислоты:

CH3-COOH ⇄ CH3-COO- + H+

Обратите внимание, что при диссоциации карбоновых кислот может отщепляться только тот атом Гидрогена, который содержится в составе карбоксильной группы. Поэтому, несмотря на то что в молекуле этановой кислоты четыре атома Гидрогена, отщепляться при диссоциации и замещаться ионами металлических элементов может только один. Значит, этановая кислота — одноосновная кислота, а ее кислотный остаток — анион CH3COO-.

Все карбоновые кислоты слабые, их электролитическая диссоциация обратима. В растворе объемом 1 л, содержащем 0,1 моль этановой кислоты, на ионы распадается лишь 1,8 % молекул. Именно поэтому этановая кислота проявляет все известные вам общие свойства слабых кислот: реагирует с активными металлами, основными оксидами, щелочами и солями более слабых кислот:

  • с металлами: 2CH3COOH + Zn → Zn(CH3COO)+ H2
  • с основными оксидами: 2CH3COOH + MgO → Mg(CH3COO)+ H2O
  • с основаниями: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
  • с солями: 2CH3COOH + Na2CO 2CH3COONa + H2O + CO2

Обратите внимание на то, что формулы солей этановой кислоты с одновалентными металлическими элементами записывают несколько необычно: символ металлического элемента записывают вместо символа Гидрогена, который он заместил (CH3COONa, CH3COOK, CH3COOLi). Соли этановой кислоты называют этаноатами, или ацетатами, например CH3COONa — натрий этаноат (натрий ацетат).

Распространенность органических кислот

Карбоновые кислоты широко распространены в природе. Они содержатся в составе многих овощей, фруктов и других пищевых продуктов. Названия некоторых кислот указывают на те продукты, из которых они были впервые выделены (рис. 33.2).

Рис. 33.2. Самые известные карбоновые кислоты

Применение этановой кислоты

Этановая кислота — самая известная из органических кислот. Ее запах знаком каждому, кто хоть раз использовал столовый уксус (6%-й или 9%-й водный раствор уксусной кислоты). Концентрированный раствор этановой кислоты (70-80 %) называют уксусной эссенцией. Эта кислота образуется при скисании вина и яблочного сока. Этановую кислоту широко применяют в разных отраслях промышленности (рис. 33.3).

Рис. 33.3. Применение этановой кислоты

Происхождение традиционного названия этина — ацетилен — связано с латинским словом acetum — «уксус», поскольку в две стадии из ацетилена можно получить уксусную кислоту. От названия этой кислоты также происходит название ацетона, который раньше из нее получали.

Лингвистическая задача

На латыни formica означает «муравей», а по-гречески oksos — «кислота» или «кислый». Объясните происхождение традиционных названий метановой и этановой кислот и их солей.

Ключевая идея

Карбоновые кислоты проявляют все общие свойства неорганических кислот, но в химических взаимодействиях ведут себя как слабые кислоты.

Контрольные вопросы

  • 390. Какие вещества относятся к карбоновым кислотам?
  • 391. Как образовались названия карбоновых кислот?
  • 392. В какие химические взаимодействия вступают карбоновые кислоты? Что общего в химических свойствах этановой кислоты и неорганических кислот?
  • 393. Объясните, почему этановая кислота является одноосновной.
  • 394. Охарактеризуйте распространенность карбоновых кислот в природе.

Задания для усвоения материала

395. Докажите, что этановая кислота является насыщенным соединением.

396. Перечислите сферы применения этановой кислоты. Для каждого примера поясните, на каких свойствах основано ее применение.

397. Составьте схему образования водородных связей между: а) двумя молекулами этановой кислоты; б) молекулой этановой кислоты и молекулами воды. Объясните влияние водородной связи на физические свойства этановой кислоты.

398. Сравните химические свойства неорганических и карбоновых кислот. Для этого в одном столбце составьте уравнения реакций хлоридной кислоты, а во втором столбце — этановой кислоты с: KOH, Mg, FeO, CaCO3.

399. Как отличить раствор уксусной кислоты от: а) раствора этанола; б) хлоридной кислоты?

400. Для удаления пятен ржавчины с одежды их можно обработать раствором этановой кислоты. Составьте молекулярное и ионно-молекулярное уравнения реакции, которая при этом происходит, если ржавчину описать формулой феррум(ІІІ) гидроксида.

401. Для маринования огурцов вам нужно 750 мл столового уксуса (массовая доля кислоты 6 %, плотность раствора равна плотности воды), но у вас есть только уксусная эссенция (массовая доля кислоты — 70 %). Определите массу уксусной эссенции и объем воды, который к ней необходимо добавить, для приготовления необходимого вам количества уксуса.

402. Натрий этаноат используют в качестве консерванта для пищевых продуктов. На пищевом комбинате возникла задача приготовить 100 л раствора этой соли с массовой долей 0,05 %, плотность раствора равна плотности воды. Вычислите массу кристаллогидрата натрий этаноата тригидрата, которая вам понадобится для этого.

403. Соль Плюмбума и уксусной кислоты — плюмбум(ІІ) этаноат — широко применяют в медицине для свинцовых примочек. Эта соль сладкая на вкус, поэтому ее называют также свинцовым сахаром, но из-за ионов Плюмбума она чрезвычайно ядовита. Составьте уравнение реакции получения свинцового сахара взаимодействием металла с кислотой. Вычислите массу этой соли, которую можно получить из свинца массой 1 г.

404. Феррум(ІІ) этаноат используют для обработки металлических поверхностей для предотвращения коррозии. Получить его можно взаимодействием металла с кислотой. Вычислите массу железа, необходимого для получения этой соли массой 26,1 г.

405. Кальций карбонат — основной компонент накипи в чайнике. Для очистки чайника от накипи его залили столовым уксусом. После окончания химической реакции выделился газ объемом 336 мл. Вычислите массу накипи, которая была в чайнике.

406. Взаимодействие соды с уксусом — один из процессов, необходимых для выпекания пирожных (гашения соды). Вычислите массу столового уксуса (массовая доля кислоты 6 %), необходимого для взаимодействия с натрий карбонатом массой 5 г.

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.