Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот

Первые три члена ряда С-С3 – подвижные бесцветные жидкости со жгучим запахом, смешиваются с водой. С4 и далее – маслянистые жидкости с запахом прогорклого масла, с водой не смешиваются, ратсворимость уменьшается с увеличением молекулярного веса. Неустойчивы к нагреванию. С19 – жидкости; С10 и более – твердые вещества. Температуры кипения кислот высокие. У муравьиной кислоты – 1000С, дальше – еще выше. Это объясняется тем, что карбоновые кислоты образуют за счет водородных связей димеры, сохраняющиеся даже при кипении.

O…….H-O

СH3-C C-CH3

O-H…….O

Химические свойства карбоновых кислот

Кислотные свойства

А) Диссоциация в водном растворе

O O

R-C Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru R-C + H+

O-H O-

По степени диссоциации – это слабые кислоты. Наиболее сильная – муравьиная кислота. У других кислот углеводородный радикал, обладающий электродонорными свойствами, отталкивает электроны к водороду (положительный индукционный эффект), и кислотность снижается.

HCOOH Кд=2,14.10-4

CH3 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru C Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru O Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru H Кд=1,75.10-5

О

Степень диссоциации увеличивается при введении в радикал электроноакцепторных групп, например, групп С=О, ОН, Cl. Чем ближе эти группы расположены к СООН, тем сильнее кислота. Например, у хлоруксусной кислоты

Cl Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CH2 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru C Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru OH Кд=1,5.10-3

О

у трихлоруксусной

Cl

Cl Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru C Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru C-O-H Кд=2,1.10-1

Cl

т.е. трихлоруксусная кислота аналогична сильным минеральным кислотам.

2) Образование солей происходит при взаимодействии с металлами, окисями, гидроокисями металлов, с некоторыми другими солями и аммиаком

а) 2HCOOH + Mg Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru H2 + (HCOO)2Mg

формиат магния

б) 2СH3COOH + CaO Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru (CH3COO)2Ca + H2O

ацетат кальция

в) С2H5COOH + NaOH Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru H2O + C2H5COONa

пропионат натрия

г) CH3COOH + NaHCO3 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CH3COONa + CO2 + H2O

д) CH3COONa + AgNO3 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CH3COOAg + NaNO3

е) CH3COOH + NH3 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru [CH3COO-]N+H4

3) Образование производных карбоновых кислот путем замещения гидроксила (реакции ацилирования)

А) Образование хлорангидридов кислот

O O

CH3-C + PCl5 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CH3-C + POCl3 + HCl

OH Cl

(или PCl3 хлорангидрид уксусной кислоты

SOCl2) (хлористый ацетил)

Б) Образование амидов карбоновых кислот

O O

CH3-C + NH3 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CH3-C + H2O

OH NH2

O O

CH3-C + NH3 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CH3-C + HCl Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru NH4Cl

Cl NH2

в) Образование сложных эфиров со спиртами (см. свойства спиртов)

Дегидратация кислот

O O

CH3-C CH3-C

OH O

OH Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru H2O + CH3-C

CH3-C Kat O

O

ангидрид уксусной кислоты

Реакция требует очень высокой температуры, поэтому чаще ангидриды кислот получают взаимодействием солей с хлорангидридами.

O O

CH3-C CH3-C

ONa Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru NaCl + O

Cl CH3-C

CH3-C O

O

5) Декарбоксилирование – отщепление СО2.

У предельных одноосновных кислот идет трудно и требует высокой температуры и присутствия щелочи. В результате образуется углеводород.

O

CH3-C + NaOH Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru Na2CO3 + CH4 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru

ONa

6) Окисление.

Предельные одноосновные кислоты к окислению устойчивы, за исключением муравьиной кислоты, которая проявляет свойства альдегидов.

O O

H-C + O Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru HO-C-OH Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru CO2 + H2O

H

7) Реакции в радикале.

O O

CH3-C + Cl2 Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот - student2.ru ClCH2-C

OH OH

ЛЕКЦИЯ 12

Наши рекомендации