Физические свойства PDF Печать E-mail
ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ - Карбоновые кислоты
Автор: SergeiMegan   
23.06.2008 00:23
Физические свойства
 

Из данных табл. 39 видно, что с увеличением молекулярной массы кислот температура кипения их возрастает.
Низшие гомологи карбоновых кислот — жидкости, обладающие резким запахом, растворимы в воде, однако растворимость их понижается с увеличением молекулярной массы. Высшие представители гомологического ряда — твердые тела, в воде нерастворимы и запаха не имеют.
Молекулы карбоновых кислот образуют димеры (за счет двух водородных связей):

 

Как следствие, эти соединения имеют температуры кипения выше, чем у спиртов близкой молекулярной массы (см. табл. 39). Образованием водородных связей обусловлена и растворимость первых членов гомологического ряда кислот в воде.

Химические свойства

 

Кислотность и ее зависимость от строения

Важнейшее свойство карбоксильной группы — ее кислотность. То, что нам уже известно о влиянии соседних атомов на кислотность гидроксила, позволяет легко понять причины повышенной кислотности карбоксильной группы. Углерод СООН-группы, несущий частичный положительный заряд, для компенсации этого заряда перетягивает к себе электроны соседних связей, в том числе и связи С—О. Это, в свою очередь, вызывает сдвиг электронов связи О—Н в направлении кислорода и, таким образом, повышает положительный заряд на атоме водорода гидроксильной группы:


Существует и еще одна причина повышенной кислотности карбоксильной группы —мезомерия. Отрицательный заряд образующегося при диссоциации аниона не сосредоточен на одном из атомов кислорода (а), а поделен между ними (б):


На кислотность карбоксильной группы будет влиять и природа радикала, с которым эта группа связана: если этот радикал обладает способностью оттягивать на себя электроны (отрицательный индуктивный эффект -I), то кислотность будет возрастать. Так, хлоруксусная кислота диссоциирована примерно в 100 раз сильнее, чем уксусная, а трифторуксусная кислота по своей степени диссоциации не уступает сильным минеральным кислотам. Это проявление отрицательного индуктивного эффекта галогенов — их способности оттягивать электроны. Подобным же от-рицательным индуктивным эффектом обладают и другие группы; по своей силе они располагаются в следующий ряд:
(CH3)3N+>NO2>CN>СНО>СО>F>Cl>Br>I>COOH>OH>NH2>H
Существуют группы и с положительным индуктивным эффектом (+I), т.е. отталкивающие электроны. По силе действия их можно расположить в следующий ряд:
Н<СН3<С2Н5<СН(СН3)2<С(СН3)3
Из-за положительного индуктивного эффекта метильной группы степень диссоциации уксусной кислоты меньше, чем муравьиной, хотя здесь действуют и другие факторы.
1) В растворах карбоновые кислоты диссоциируют:
R-COOH RCOC-+Н+
Вследствие кислой реакции раствора они изменяют цвет индикаторов-красителей.
2) Как и неорганические кислоты, карбоновые кислоты вступают во все реакции, обусловленные наличием протона.

Они взаимодействуют с активными металлами
2RCOOH+Zn=(RCOO)2Zn+H2 с основаниями
2RCOOH+Са(ОН)2=(RCOO)2Ca+2Н2С и с основными оксидами
2RCOOH+MgO=(RCOO)2Mg+Н2O
Поскольку карбоновые кислоты являются слабыми кислотами, их соли в растворе сильно гидродизованы. Органические кислоты вытесняются из их солей при действии более сильных минеральных кислот, например
2C2H5COONa+H2SO4=2C2H6COOH+Na2SO4
За исключением муравьиной кислоты, карбоновые кислоты устойчивы к действию концентрированных минеральных кислот. Муравьиная кислота разлагается под действием концентрированной серной кислоты с образованием воды и оксида углерода (II).
3) В присутствии красного фосфора карбоновые кислоты взаимодействуют с галогенами с образованием -галогензамещенных кислот:


4) Карбоновые кислоты способны восстанавливаться под действием комплексных гидридов (например, LiAlH4).


5) Окисление кислот. Предельные кислоты с нормальной углеродной цепью окисляются трудно. Кислоты с третичным атомом углерода дают при окислении оксикислоты (см. Оксикислоты). В чистом кислороде все кислоты окисляются до СО2 и Н2О.


6) Образование функциональных производных кислоты. Кислоты способны к образованию многочисленных производных, получающихся в результате реакций замещения в карбоксильной группе. Эти производные можно разбить на три основные типа:

 

Рассмотрим подробнее образование функциональных производных кислот

LAST_UPDATED2
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить