Vlastnosti karboxylových kyselin (23 faktů, které byste měli vědět)

Karboxylová kyselina je organická sloučenina s karboxylovou funkční skupinou (COOH). Pojďme diskutovat o různých fyzikálních a chemických vlastnostech karboxylové kyseliny.

Karboxylové kyseliny jsou považovány za deriváty uhlovodíky, které vznikají, když karboxylové radikály nahradí jeden nebo více atomů vodíku. Ve velké míře se vyskytují v přírodě a jsou také synteticky produkovány lidmi. Aminokyseliny a mastné kyseliny jsou příklady dobře známých karboxylových kyselin.

V tomto článku budeme podrobně diskutovat o vazbě karboxylové kyseliny, kyselosti, teplotě tání a teplotě varu.

Karboxylová kyselina Název IUPAC

Karboxylové kyseliny Název IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) je samotná karboxylová kyselina.

Chemický vzorec karboxylové kyseliny

Obecný vzorec karboxylové kyseliny je C_nH_{2n + 1}COOH (kde n znamená počet atomů uhlíku v molekule mínus 1). Všimněte si, že atomy O nejsou spojeny dohromady. Karboxylová skupina je funkční skupina karboxylových kyselin. Karbonylová skupina (-C=O) a hydroxylová skupina (-OH) jsou spojeny za vzniku karboxylové skupiny.

Číslo CAS karboxylové kyseliny

Karboxylová kyselina má Registrační číslo CAS (autentický číselný identifikátor, který může obsahovat až 10 číslic) 68603-87-2.

Karboxylová kyselina ChemSpider ID

Karboxylová kyselina má ChemSpider ID (ChemSpider je bezplatná databáze chemických struktur) 28536480.

Chemická klasifikace karboxylových kyselin

• Podle počtu přítomných karboxylových (-COOH) skupin se dělí na monokarboxylové kyseliny, dikarboxylové kyseliny a trikarboxylové kyseliny.
• Podle druhu skupiny (alkyl nebo aryl) připojené k (-COOH) se dělí na alifatické a aromatické sloučeniny.

Barva karboxylové kyseliny

Většina karboxylových kyselin jsou „bezbarvé“ kapaliny s nepříjemným zápachem.

Viskozita karboxylové kyseliny

Projekt viskozita karboxylových kyselin nelze určit, protože se jedná o funkční skupinu, nikoli o prvek nebo sloučeninu.

Bod varu karboxylové kyseliny

Karboxylové kyseliny mají vysoké body varu ve srovnání s jinými sloučeninami se srovnatelnými molárními hmotnostmi.

Bod tání karboxylové kyseliny

Teplota tání karboxylové kyseliny nevykazuje pravidelný vzor s rostoucí molární hmotností. Schopnost karboxylových kyselin tvořit „dimeryvodíkovou vazbou mezi dvěma skupinami karboxylové kyseliny je vysvětlením této absence jasného trendu.

Stav karboxylové kyseliny při pokojové teplotě

Při pokojové teplotě jsou všechny aromatické karboxylové kyseliny krystalické pevné látky.

Iontová/kovalentní vazba karboxylové kyseliny

Formy karboxylové kyseliny a kovalentní vazba. Překrývají se a tvoří dimer ve vodném prostředí kvůli jejich malé velikosti a silným mezimolekulárním vodíkovým vazbám.

Kovalentní poloměr karboxylové kyseliny

Projekt kovalentní poloměr karboxylové kyseliny nelze určit, protože kovalentní poloměr lze vypočítat pouze pro jakýkoli jednotlivý atom.

Elektronové konfigurace karboxylové kyseliny

Znázornění ukazuje uspořádání elektronů do atomových orbitalů, známé jako elektronová konfigurace. Vysvětleme elektronovou konfiguraci karboxylové kyseliny.

Molekuly s alespoň jednou karboxylovou funkční skupinou (COOH) jsou známé jako karboxylové kyseliny. Protože karboxylová kyselina není prvkem, elektronická konfigurace nelze uvést.

Oxidační stav karboxylové kyseliny

Formální oxidační stav karboxylového uhlíku v karboxylových kyselinách a jejich derivátech je +3, což je nejvyšší dosažitelný stav v řádu organických funkčních skupin. V karboxylové kyselině je atom uhlíku karboxylové skupiny (-C=O) v relativně vysokém oxidačním stavu.

Kyselina karboxylová/alkalická

Karboxylové kyseliny jsou kyselé povahy. Ve vodě se karboxylové kyseliny mohou štěpit za vzniku hydroniových a karboxylátových iontů. The rezonance účinně delokalizuje záporný náboj a stabilizuje vytvořený karboxylátový iont.

Je karboxylová kyselina bez zápachu?

Nepříjemný zápach mají alifatické karboxylové kyseliny s až devíti atomy uhlíku. Naproti tomu vyšší kyseliny jsou bez zápachu.

Hydráty karboxylových kyselin

Protože karboxylová kyselina není sloučenina, nevede k tvorbě hydrátu.

Krystalová struktura karboxylové kyseliny

Tvorba pevných krystalických monovrstev byla studována pomocí rentgenové a neutronové difrakce. Průměry jednotkových buněk jednovrstvých krystalových struktur jsou srovnatelné s některými těsně zabalené roviny objemových krystalů, ale molekulární konfigurace jsou odlišné.

Polarita a vodivost karboxylové kyseliny

• Skupina karboxylové kyseliny je vysoce polární díky polární organické funkční skupině. K této polaritě přispívají karbonylové (C=O) a hydroxylové (OH) skupiny, které jsou silně polarizované.
• Protože karboxylové kyseliny jsou slabé kyseliny, vedou elektřinu, pokud jsou přítomny v roztocích, ale pouze ve velmi nízkých hladinách.

Reakce karboxylové kyseliny s kyselinou

Karboxylová kyselina je sama o sobě slabá kyselina. Kyseliny se používají jako dehydratační činidla při chemických reakcích karboxylových kyselin. Aromatické karboxylové kyseliny podstoupit elektrofilní substituční reakce jako je nitrace, sulfonace a halogenace v přítomnosti koncentrovaných kyselin.

Reakce karboxylové kyseliny s bází

Karboxylové kyseliny a zásady reagují za vzniku odpovídajících solí a vody.

• CH₃COOH + NAOH → CH₃COONa + H₂O
• CH₃COOH + NH₄OH → CH₃COONH₄ + H₂O

Reakce karboxylové kyseliny s oxidem

Karboxylátová sůl kovu vzniká reakcí oxidu kovu a karboxylové kyseliny.

Oxid kovu + karboxylová kyselina → karboxylát kovu + voda

• CaO(y) + 2 CH₃COOH(aq) -> Ca(CH₃VRKAT)₂(aq) + H₂O (l)

Reakce karboxylové kyseliny s kovem

Odpovídající soli se vytvářejí, když karboxylové kyseliny reagují s kovy, jako je K, Na, Mg a Ca. Reakce uvolňuje H₂ Plyn.

2CH₃COOH + 2Na → CH₃COONa + H₂

Proč investovat do čističky vzduchu?

Uzavřeme, že karboxylové kyseliny jsou organické kyseliny s karboxylovou funkční skupinou. Jedná se o slabé kyseliny, které se používají jako prekurzory pro různé chemické reakce. Hrají zásadní roli při výrobě rozpouštědel, polymerů, potravinářských přídatných látek a léků.