Карбонавая кіслата

Хімічныя арганічныя злучэнні, малекулы якіх у сваёй структуры маюць хаця б адну карбаксільныя групу (у ёй сумешчаныя карбанільныя - функцыянальная група альдэгідаў і кетонаў, а таксама гидроксильная - функцыянальная група спіртоў) атрымалі агульную назву - карбонавыя кіслоты. Формула іх можа быць прадстаўлена як R-COOH, дзе R з'яўляецца вуглевадароднай одновалентного функцыянальнай групай. Любая карбонавая кіслата, у адрозненне большасці неарганічных кіслот, з'яўляецца слабой і няпоўнасцю дысацыюе на іёны.

У якасці найпростых прыкладаў можна прывесці мурашыную (метанавай) кіслату H-COOH. Назва тлумачыцца гісторыяй першага яе атрымання ў 1670 годзе з чырвоных мурашак ангельскай натуралістам Джонам Рэям. Карбонавая кіслата з двума або больш карбаксільных групамі будзе называцца двухосновная (або дикарбоновой), трехосновной (або трикарбоновой) і гэтак далей. Найпростым прыкладам з'яўляецца шчаўевая кіслата з яе формулай C2H2O4, у малекуле якой утрымліваецца дзве карбаксільныя групы. У якасці шестиосновной можна прывесці меллитовую (гексакарбоновую) кіслату, яе формула C12H6O12. Малекула змяшчае шэсць карбаксільных груп, якія замянілі ў бензольныя кольцы атамы вадароду.

Арганічныя кіслоты, як правіла, сустракаюцца ў прыродзе. Так, напрыклад, гексакарбоновая кіслата ўтрымліваецца ў мядовым камені, выяўленым у бурых вуглях).

Ёсць шмат важных прыродных злучэнняў гэтага класа. Да іх адносіцца цытрынавая кіслата C6H8O7 (уяўляе сабой некалькі харчовых дабавак Е330-Е333), якая была ўпершыню атрымана з соку неспелых цытрын ў 1784 годзе шведскім аптэкарам К. Шэель. Вінная кіслата C4H6O6 з'яўляецца харчовай дадаткам Е334). Гэтая карбонавая кіслата шырока распаўсюджана ў прыродзе. Яе трымаюць у свежым соку многіх садавіны.

Калі разгледзець любы Гамалагічны шэраг гэтых арганічных злучэнняў, то ў ім назіраюцца заканамерныя змены уласцівасцяў з ростам малекулярнай масы. Ўласцівасці кожнага злучэння залежаць ад будовы іх малекул, то ёсць шмат у чым іх вызначае ізамерыя карбонавых кіслот. Першыя прадстаўнікі Гамалагічны шэрагу, адукаванага ад мурашынай кіслаты, уключаючы воцатную і пропионовую, ставяцца да вадкасцям. Яны адрозніваюцца рэзкім пахам і добра раствараюцца ў вадзе. Вышэйшыя прадстаўнікі з'яўляюцца цвёрдымі рэчывамі, якія ў вадзе не раствараюцца.

Хімічныя ўласцівасці карбонавых кіслот у асноўным вызначаюцца уплывам карбанільных групы на гидроксильную групу. Таму гэтыя злучэнні, у адрозненне ад спіртоў, маюць ярка выражаны кіслотны характар.

Напрыклад, у водных растворах яны могуць диссоциировать на іёны, што даказвае афарбоўванне вадкасці пасля дадання Лакмуса ў чырвоны колер. Гэта сведчыць аб прысутнасці катыёнаў вадароду. Гэта значыць асяроддзе іх водных раствораў з'яўляецца кіслай (рн менш 7).

Пры ўзаемадзеянні з металамі або падставамі карбонавыя кіслоты здольныя ўтвараць солі: 2CH3-COOH + Mg → (CH3-COO) 2Mg + H2 ↑.

Арганічныя кіслоты таксама ўступаюць у хімічныя рэакцыі з карбанатамі, выцясняючы вугальную кіслату: 2CH3-COOH + MgCO3 → (CH3-COO) 2Mg + H2O + CO2 ↑.

Яны лёгка рэагуюць з аміякам, утвараючы солі: CH3-COOH + NH3 → CH3-COONH4.

Кіслотныя ўласцівасці арганічных кіслот узмацняюцца пры наяўнасці ў іх радыкальных намеснікаў з адмоўным індукцыйным эфектам. Напрыклад, пры дзеянні хлору на кіслату воцатную, паступова замяшчаючы па адным атаму вадароду на атамы хлору і атрымліваючы хлоруксусной кіслату, затым дихлоруксусную кіслату і трихлоруксусную кіслату, назіраецца рэзкае ўзрастанне ў іх кіслотных уласцівасцяў.

Любая карбонавая кіслата можа быць атрымана некалькімі спосабамі. Найбольш распаўсюджаным з'яўляецца метад, у аснове якога ляжыць рэакцыя акіслення. У якасці зыходных рэагентаў бяруць спірты або альдэгіды. Іншым спосабам атрымання арганічных кіслот з'яўляецца гідроліз нитрилов, працякаючая пры награванні іх з разведзенымі мінеральнымі кіслотамі.