Kwasy karboksylowe

Kwasy karboksylowe (kwasy organiczne) - pochodne węglowodorów zawierające w cząsteczce grupę karboksylową (funkcyjną) -COOH. Ich nazwy tworzy się dodając końcówkę 'owy. Mają kwaśny odczyn, więc ulegają dysocjacji jonowej. Są cieczami. Wyższe kwasy karboksylowe są ciałami stałymi, oprócz kwasu oleinowego - ciecz. Rozpuszczają się w wodzie, ponieważ ich cząsteczki są dipolami (oprócz wyższych kwasów karboksylowych, które nie rozpuszczają się w wodzie). Są bardzo aktywne.

Reagują z:
- alkoholami - powstają estry
- zasadami - reakcja zobojętniania
- tlenkami metali
- metalami aktywnymi (które leżą nad wodorem w szeregu aktywności metali) tj. K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb - wydzielając wodór.

Metal kwas sól wodór Zn 2 HCOOH (HCOO)2Zn H2
Zn 2 HCOO- 2 H 2 HCOO- Zn2 H2
Zn 2 H Zn2 H2

Tlenek metalu kwas sól woda 2 CH3COOH Cu2O 2 CH3COOHCu H2O
CH3COO- H Cu2O 2 CH3COO- 2 Cu H2O
2 H Cu2O 2 Cu H2O

Kwas zasada sól woda CH3COOH NaOH CH3COONa H2O
(reakcja zobojętniania) CH3COO- H Na OH- CH3COO- Na H2O
H OH- H2O

Wzór ogólny kwasów karboksylowych: R - COOH lub CnH2n 1 - COOH

Kwas metanowy (mrówkowy) - HCOOH
Kwas etanowy (octowy) - CH3COOH
Kwas propanowy (propionowy) - C2H5COOH
Kwas butanowy (masłowy) - C3H7COOH


Kwas metanowy (mrówkowy) - HCOOH - pierwszy człon szeregu homologicznego kwasów karboksylowych. Właściwości kwasu mrówkowego:
- bezbarwna ciecz o ostrym, duszącym zapachu i właściwościach parzących
- jest silną trucizną
- dobrze rozpuszcza się w wodzie
- jest palny
- stosuje się do produkcji barwników, garbowania skór; w przemyśle włókienniczym

Kwas etanowy (octowy) - CH3COOH - drugi człon w szeregu homologicznym kwasów karboksylowych. Właściwości kwasu octowego:
- jest cieczą bezbarwną o intensywnym zapachu
- bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie
- spala się niebieskim płomieniem
- reaguje z metalami, tlenkami metali i zasadami, tworząc sole
- służy do produkcji leków, barwników, tworzyw sztucznych, przemyśle spożywczym

Fermentacja octowa - proces utleniania etanolu do kwasu octowego w obecności bakterii z powietrza. Alkohol etanowy tlen kwas octowy woda
C2H5OH O2 (bakterie) CH3COOH H2O
Alkohol etanowy tlen kwas octowy woda
Mydła - sole wyższych kwasów karboksylowych.
Wyższe kwasy karboksylowe - kwasy tłuszczowe - kwasy karboksylowe, których cząsteczki mają długie łańcuchy węglowe. Są białymi ciałami stałymi, oprócz kwasu oleinowego - jasnożółta, oleista ciecz. Kwas stearynowy i kwas palmitynowy topią się w niskiej temperaturze. Mają odczyn obojętny, więc nie ulegają dysocjacji jonowej. Są nierozpuszczalne w wodzie. Kwas oleinowy odbarwia wodę bromową, gdyż jest to związek nienasycony, posiada jedno wiązanie podwójne między 9 a 10 atomem węgla. Reagują z wodorotlenkami tworząc mydła.
Zasada wyższy kwas karboksylowy sól (mydło) woda
NaOH C17H35COOH C17H35COONa H2O stearynian sodu (mydło sodowe)

Mydło potasowe - szare, maziste, często w formie płynnej
Mydło sodowe - białe, twarde
Mydło toaletowe - mydło sodowe z dodatkiem oleju kokosowego, olejków zapachowych i barwników

Kwas palmitynowy - C15H31COOH
Kwas stearynowy - C17H35COOH
Kwas oleinowy - C17H33COOH