Метилпропановая, 3-хлорбутановая, 2,4-диметилгексановая.

Изомеры и гомологи

Одноосновные предельные карбоновые кислоты R—COOH являются изомерами сложных эфиров (сокращенно R'—COOR'') с тем же числом атомов углерода. Общая формула и тех, и других CnH2nO2.

г

о

м

о

л

о

г

и

HCOOH метановая (муравьиная)
CH3COOH этановая (уксусная)   HCOOCH3 метиловый эфир муравьиной кислоты
CH3CH2COOH пропановая (пропионовая)   HCOOCH2CH3 этиловый эфир муравьиной кислоты CH3COOCH3 метиловый эфир уксусной кислоты  
CH3(CH2)2COOH бутановая (масляная) 2-метилпропановая HCOOCH2CH2CH3 пропиловый эфир муравьиной кислоты CH3COOCH2CH3 этиловый эфир уксусной кислоты CH3CH2COOCH3 метиловый эфир пропионовой кислоты
 

и з о м е р ы

Алгоритм составления названий карбоновых кислот

1. Найдите главную углеродную цепь - это самая длинная цепь атомов углерода, включающая атом углерода карбоксильной группы.

2. Пронумеруйте атомы углерода в главной цепи, начиная с атома углерода карбоксильной группы.

3. Назовите соединение по алгоритму для углеводородов.

4. В конце названия допишите суффикс "-ов", окончание "-ая" и слово "кислота".

В молекулах карбоновых кислот p-электроны атомов кислорода гидроксильной группы взаимодействуют с электронами -связи карбонильной группы, в результате чего возрастает полярность связи O—H, упрочняется -связь в карбонильной группе, уменьшается частичный заряд ( +) на атоме углерода и увеличивается частичный заряд ( +) на атоме водорода.

Последнее способствует образованию прочных водородных связей между молекулами карбоновых кислот.

Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот в значительной степени обусловлены наличием между молекулами прочных водородных связей (более прочных, чем между молекулами спиртов). Поэтому температуры кипения и растворимость в воде у кислот больше, чем у соответствующих спиртов.

Химические свойства кислот

Упрочнение -связи в карбонильной группе приводит к тому, что реакции присоединения для карбоновых кислот нехарактерны.

1. Горение:

CH 3 COOH + 2O 2 2CO 2 + 2H 2 O

 

2. Кислотные свойства.
Из-за высокой полярности связи O-H карбоновые кислоты в водном растворе заметно диссоциируют (точнее, обратимо с ней реагируют):

HCOOH HCOO - + H + (точнее HCOOH + H 2 O HCOO - + H 3 O + )


Все карбоновые кислоты - слабые электролиты.
С увеличением числа атомов углерода сила кислот убывает (из-за снижения полярности связи O-H); напротив, введение атомов галогена в углеводородный радикал приводит к возрастанию силы кислоты. Так, в ряду

 

HCOOH CH3COOH C2H5COOH


сила кислот снижается, а в ряду

 

CH3COOH CH2ClCOOH CHCl2COOH CCl3COOH
уксусная кислота   монохлоруксусная кислота   дихлоруксусная кислота   трихлоруксусная кислота


- возрастает.

Карбоновые кислоты проявляют все свойства, присущие слабым кислотам:

Mg + 2CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Mg + H 2
CaO + 2CH 3 COOH (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O
NaOH + CH 3 COOH CH 3 COONa + H 2 O
K 2 CO 3 + 2CH 3 COOH 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

 

3. Этерификация (реакция карбоновых кислот со спиртами, приводящая к образованию сложного эфира):

+ H 2 O
муравьиная кислота этанол   этиловый эфир муравьиной кислоты  
         

4.
В реакцию этерификации могут вступать и многоатомные спирты, например, глицерин. Сложные эфиры, образованные глицерином и высшими карбоновыми кислотами (жирными кислотами) - это жиры.

 

+ + 3H2O
глицерин   карбоновые кислоты   триглицерид  

5.

Жиры представляют собой смеси триглицеридов. Предельные жирные кислоты (пальмитиновая C15H31COOH, стеариновая C17H35COOH) образуют твердые жиры животного происхождения, а непредельные (олеиновая C17H33COOH, линолевая C17H31COOH и др.) - жидкие жиры (масла) растительного происхождения.

 

6. Замещение в углеводородном радикале:

CH 3 —CH 2 —COOH + Cl 2 CH 3 —CHCl—COOH + HCl
пропионовая кислота -хлорпропионовая кислота  

7.
Замещение протекает в -положение.

Особенность муравьиной кислоты HCOOH состоит в том, что это вещество - двуфункциональное соединение, оно одновременно является и карбоновой кислотой, и альдегидом:

8.

9.
Поэтому муравьиная кислота кроме всего прочего реагирует и с аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала; качественная реакция):

10. HCOOH + Ag 2 O(аммиачный раствор) CO 2 + H 2 O + 2Ag

 

3. Обобщение и закрепление .

(второй блок)

Составить формулы следующих кислот:

метилпропановая, 3-хлорбутановая, 2,4-диметилгексановая.

Составить уравнения реакций по схеме:


Дата добавления: 2021-06-02; просмотров: 66; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:




Мы поможем в написании ваших работ!