Общая характеристика уксусной кислоты

Синонимы: этановая кислота, ледяная уксусная кислота, Acetic acid, CH 3 COOH
Это органическое соединение. Имеет характерный кислый вкус и едкий запах. Хотя она классифицируется как слабая кислота, но концентрированная уксусная кислота вызывает коррозию.
В твердом состоянии молекулы уксусной кислоты образуют пары (димеры), соединенные водородными связями. Жидкая уксусная кислота представляет собой гидрофильный (полярный) протонный растворитель, подобный этанолу и воде. При умеренной относительной статической диэлектрической проницаемости (диэлектрическая постоянная) 6,2, она растворяет не только полярные соединения, такие как неорганические соли и сахара, но и неполярные соединения, такие как масла, и элементы, такие как сера и йод. В уксусной кислоте водородный центр располагается в карбоксильной группе (-СООН) как и в других карбоновых кислотах, его можно отделить от молекулы путем ионизации:
CH 3 CO 2 H → CH 3 CO 2 - + H +
Уксусная кислота может вступать в типичные для карбоновых кислот химические реакции. При взаимодействии с основанием, она преобразуется в ацетат металла и воды. Восстановление уксусной кислоты дает этанол. При нагревании выше 440°C, уксусная кислота разлагается с получением двуокиси углерода и метана, или кетенов и воды:
CH 3 COOH → CH 4 + CO 2
CH 3 COOH → CH 2 CO + H 2 O

Получение уксусной кислоты

Уксусную кислоту выделяют уксуснокислые бактерии (Acetobacter рода Clostridium и acetobutylicum):
C 2 H 5 OH + O 2 → CH 3 COOH + H 2 O
Около 75% уксусной кислоты синтезируют для использования в химической промышленности путем карбонилирования метанола. В этом процессе, метанол и монооксид углерода реагируют с получением уксусной кислоты:
CH 3 OH + CO → CH 3 COOH

Применение уксусной кислоты

Уксусная кислота является химическим реагентом для производства химических соединений. Чаще всего уксусную кислоту используют в производстве мономера винилового ацетата (VAM). Уксусная кислота используется в качестве растворителя при производстве терефталевой кислоты (ТФК), сырье для полиэтилентерефталата (ПЭТ).
Эфиры уксусной кислоты обычно используют как растворитель для чернил, красок и покрытий. Сложные эфиры включают этилацетат, н-бутилацетат, изобутилацетат, и пропилацетат.
Ледяная уксусная кислота используется в аналитической химии для оценки слабощелочных веществ, таких как органические амиды. Ледяная уксусная кислота намного слабее, чем вода, поэтому амид ведет себя как сильное основание в этой среде.
Уксус (4-18% уксусной кислоты) используется непосредственно в качестве приправы.

Примечание

Концентрированная уксусная кислота вызывает ожоги кожи и раздражение слизистых оболочек. Резиновые перчатки не защищают, поэтому необходимо использовать специальные перчатки, например, сделанные из нитрильного каучука. Концентрированная уксусная кислота может воспламеняться (если температура окружающей среды превышает 39°C). Из-за несовместимости, рекомендуется, хранить уксусную кислоту отдельно от хромовой кислоты, этиленгликоля, азотной кислоты, хлорной кислоты, перманганата, пероксидов и гидроксилов.

Характеристики уксусной кислоты

Выберите один правильный ответ. 1. Уксусная кислота не может реагировать с:

1. Уксусная кислота не может реагировать с:

1) сульфатом калия 3) аммиаком

2) глицерином 4) хлоридом фосфора (V)

2. Муравьиную кислоту отличить от других кислот можно с помощью:

1) раствора хлорида железа (III)

2) аммиачного раствора оксида серебра (I)

3) раствора лакмуса

4) бромной воды

3. К двухосновным предельным карбоновым кислотам относятся:

1) щавелевая и валериановая 3) пропионовая и янтарная

2) малоновая и масляная 4) янтарная и адипиновая

4. Предельная высшая жирная кислота, содержащая 16 атомов углерода:

1) пальмитиновая 3) стеариновая

2) олеиновая 4) арахидоновая

5. Продуктом декарбоксилирования щавелевой кислоты являются:

1) масляная кислота 3) уксусная кислота

2) пропионовая кислота 4) муравьиная кислота

6. Вещество, которое может реагировать и с муравьиной кислотой, и с

метаналем, имеет формулу:

1) NaOH 2) Сu(OH) 2 3) CH 4 4) HBr

7. Предельными карбоновыми кислотами являются:

1) кротоновая и уксусная

2) пропионовая и пальмитиновая

3) линолевая и олеиновая

4) стеариновая и арахидоновая

8. Функциональная группа – СООН присутствует в молекуле:

1) формальдегида 3) уксусной кислоты

2) этилацетата 4) фенола

1) СН 2 Cl – COOH 3) СН 2 I – COOH

2) СН 2 Br – COOH 4) СН 3 – COOH

10. Уксусная кислота взаимодействует с:

1) гидроксидом натрия и хлоридом магния

2) хлором и водой

3) карбонатом натрия и магнием

4) этанолом и этаналем

ЛИПИДЫ

Липидами называют большую и разнородную группу природных соединений, объединяемых общим свойством – практической их нерастворимостью в воде и хорошей растворимостью в органических растворителях. Липиды в зависимости от способности к гидролизу разделяют на омыляемые и неомыляемые.

Воска – сложные эфиры высших жирных кислот и высших одноатомных спиртов.

Цетиловый эфир пальмитиновой кислоты (Спермацет)

ǁǁ O

Мирициловый эфир пальмитиновой кислоты (Пчелиный воск)

ǁǁ O

Жиры и масла (нейтральные жиры) – глицериновые эфиры высших жирных кислот. Триглицериды с предельными высшими карбоновыми кислотами (ВКК), твердые – жиры; с ВКК непредельными, жидкие – масла. Если все три кислоты в молекуле одинаковые – это простой триглицерид, если разные - смешанный.

1.) Уксусная кислота 1) не имеет двойных связей в молекуле

2) применяется в пищевой промышленности 3) окрашивает лакмус в красный цвет

4) не образует сложные эфиры со спиртами 5) содержит две карбоксильных группы

2. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)составу молекулы отвечает формула С 2 Н 4 О 2)атомы углерода в молекуле соединены двойной связью

3)имеет специфический запах 4)вступает в реакцию с серебром

5)вступает в реакцию с гидроксидом меди(II)

3. Укажите утверждения, верные для уксусной кислоты 1)хорошо растворима в воде

2)практически не пахнет 3)проявляет свойства сильной кислоты

4)реагирует со щелочами 5)при обычных условиях находится в газообразном состоянии

4. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)относится к многооснόвным кислотам 2)все атомы в молекуле соединены ковалентными связями

3)плохо растворима в воде 4)вступает в реакцию с CO2 5)реагирует с CaCO3

5. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)молекула содержит 1 атом углерода 2)является углеводородом 3)атомы углерода в молекуле соединены одинарной связью 4)вступает в реакцию с гидроксидом меди(II) 5)характерны реакции присоединения с хлороводородом

6. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)в молекуле содержится два атома кислорода 2) все атомы в молекуле соединены одинарными связями

3)не растворяется в воде 4)реагирует с медью 5)вступает в реакцию с карбонатом кальция

7. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)молекула содержит 1 атом кислорода

2)является хорошо растворимой в воде жидкостью (н.у.)

3)атомы углерода в молекуле соединены двойной связью

4)реагирует с карбонатом натрия 5)вступает в реакцию с медью

8. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)изменяет окраску лакмуса

2)молекула содержит 3 атома кислорода 3)реагирует со спиртами

4)взаимодействует с медью 5)горит с образованием водорода и угарного газа

9. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)все связи в молекуле одинарные

2)молекула содержит два атома углерода 3)нерастворимая в воде жидкость (н.у.)

4)вступает в реакцию с Cu(OH)2 5)не реагирует с Na2CO3

10. Для уксусной кислоты характерно(а) 1)наличие пяти атомов водорода в молекуле

2)хорошая растворимость в воде 3)наличие двойной связи в молекуле

4)взаимодействие с медью 5)взаимодействие с хлороводородом

11. Укажите утверждения, верные для уксусной кислоты

1)при комнатной температуре это жидкость с резким запахом

2)используется в спиртовках в качестве горючего

3)водный раствор проводит электрический ток

4)является сильной кислотой 5)в состав молекулы входит только водород и углерод

12. Укажите утверждения, верные для уксусной кислоты

1)при комнатной температуре является твердым веществом

2)неограниченно смешивается с водой 3)является сильной кислотой

4)реагирует с карбонатом калия 5)обесцвечивает бромную воду

13. Для уксусной кислоты верны следующие утверждения: 1)молекула содержит один атом углерода 2)все атомы в молекуле соединены одинарными связями 3)реагирует с цинком 4)реагирует с оксидом меди(II) 5)не реагирует с CaCO3

14. Укажите утверждения, верные для уксусной кислоты 1)все связи в молекуле – одинарные 2)молекула содержит два атома углерода 3)представляет собой жидкость, нерастворимую в воде 4)вступает в реакцию с активными металлами 5)не реагирует с карбонатом натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Уксусная кислота (этановая кислота, метанкарбоновая кислота) - органическое вещество с формулой . Слабая, предельная одноосно́вная карбоновая кислота.

Химическая и структурная формулы уксусной кислоты

Химическая формула: CH 3 COOH

Брутто-формула: C 2 H 4 O 2

Структурная формула:

Молярная масса: 60,05 г/моль.

Уксусная кислота – предельная одноосновная карбоновая кислота. Образует – ацетаты.

Слабая кислота, константа диссоциации K a =1,75 10 –5 , рК а = 4,76.

Физические свойства уксусной кислоты

Уксусная кислота - бесцветная жидкость с резким характерным запахом, кислым вкусом. Гигроскопична, неограниченно растворяется в воде. Существует в виде димеров. Безводная уксусная кислота называется ледяной, поскольку при замерзании образует льдовидную массу.

Химические свойства уксусной кислоты

Уксусная кислота проявляет все основные свойствами карбоновых кислот.

Качественной реакцией на соли уксусной кислоты является взаимодействие с сильными кислотами. Уксусная кислота слабая и вытесняется сильными кислотами из растворов солей, при этом появляется ее характерный запах:

Получение. Наиболее экономически выгодный промышленный способ получения уксусной кислоты – карбонилирование метанола моноксидом , катализатор – соли родия, промотор – иодид-ионы:

Биохимический способ – окисление этанола:

Водные растворы уксусной кислоты используются в пищевой промышленности (пищевая добавка E260), бытовой кулинарии, и консервировании. Уксусную кислоту применяют для получения лекарственных и душистых веществ, в качестве растворителя.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Вычислите рН раствора уксусной кислоты с молярной концентрацией 1 моль/л, константа диссоциации которой равна 1,75 10 –5 .
Решение	Запишем уравнение диссоциации уксусной кислоты: Константа диссоциации кислоты: Обозначим за х концентрацию ионов водорода х = , тогда выражение для константы диссоциации примет вид: Поскольку уксусная кислота – слабая, то x pH – отрицательный десятичный логарифм равновесной концентрации ионов Н + . Поскольку х = , то
Ответ	рН раствора равен 2,38

ПРИМЕР 2

Задание

Вычислить pH раствора, полученного при добавлении к 10 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты 5 мл 0,1 М раствора гидроксида натрия. Константа диссоциации уксусной кислоты K а = 1,75 10 –5 .

Решение

Суммарный объем раствора будет равен: Исх исх мл При сливании растворов протекает реакция: Рассчитаем количества вещества уксусной кислоты и : Исх исх исх моль Исх исх исх моль По уравнению реакции n(CH 3 COOH) = n(NaOH), а в нашем случае n(CH 3 COOH) > n(NaOH), следовательно, уксусная кислота взята в избытке. После протекания реакции в растворе будут находиться уксусная кислота и ацетат натрия, т.е. мы получили буферную систему. Рассчитаем концентрацию ацетата натрия в полученном растворе:

Пищевой консервант Е260 – уксусная кислота. Она известна всем людям, которые хоть немного знают толк в искусстве гастрономии.

Она образуется в результате естественного скисания натуральных . В этот период начинает бродить и . Помимо этого уксусная кислота непосредственно участвует в процессе обмена веществ в человеческом организме.

Пищевой консервант отличается резким запахом. Чистый вид выступает в качестве бесцветной жидкости, которая поглощает влагу из окружающей среды.

Может замерзнуть только при температуре -15 градусов. При замерзании образуется множество прозрачных кристаллов.

Уксус – это 3-6% уксусной кислоты. 70-80% раствор уже называется уксусной эссенцией. Е260 применяют не только на промышленных производствах, но и в домашнем приготовлении различных блюд.

Уксус – карбоновый представитель, имеющий способность проявлять высокую реакционную функцию. Как только он вступает в реакции с другими веществами, начинает инициировать соединения функциональных производных. В результате таких реакций образовываются соли, амиды и сложные эфиры.

Он должен растворяться в воде и при этом не создавать механические примеси, а также иметь установленную пропорцию качественных составляющих.

Где применяется?

В основном уксусную кислоту используют при изготовлении различных консервантов и маринадов.

Кроме того, ее еще используют в промышленном производстве консервированных овощей, и кондитерских изделий.

Нередко пищевой консервант применяют как дезинфицирующее и обеззараживающее средство.

Однако уксусную кислоту используют не только при приготовлении различных продовольствий, но и в других отраслях.

Е260 в производстве продуктов питания

От свойств уксусной кислоты и зависит ее сфера деятельности. Ее главная ценность заключается во вкусовых качествах и кислотной природе.

Уксус разделяется на несколько видов, а именно: яблочный, бальзамический, пивной, тростниковый, финиковый, медовый, изюмный, пальмовый и многие другие.

Часто кислота применяется в изготовлении маринадов, которые в дальнейшем служат основой для консервирования овощей.

Даже самый известный рецепт маринования мяса для шашлыка заключается в добавлении уксуса.

Она обладает сильными антибактериальными свойствами. Поэтому все маринады и приготовлены на ее основе. Благодаря этому консервированные овощи дольше хранятся без условий определенной температуры.

Вред

Уксус относится к токсическим веществам, поэтому употребление в больших дозах и неправильно концентрированной может привести к серьезным нарушениям в человеческом организме. Если говорить простым языком, то степень опасности зависит от того, как правильно вы разведете ее с .

Самый опасный для человека раствор – концентрация которого превышает 30%. Если такой раствор будет контактировать со слизистой оболочкой и кожными покровами, то может вызвать сильный химический ожог.

Использование уксуса разрешено в промышленности всего мира, так как при правильном применении он полностью безопасен.

Где еще используют?

Ее применяют не только при производстве различных продовольствий, но и в:

• бытовых условиях (эффективно устраняет накипь внутри чайников и ухаживает за рабочими поверхностям);
• химических отраслях (выступает растворителем и химреагентом);
• медицинской сфере (на ее основе изготавливают лекарственные препараты);
• других сферах промышленности.

Какая польза?

Уксусная кислота участвует в процессе расщепления углеводов и , которые попадают в человеческий организм вместе с пищей.

Суточная норма

На сегодняшний день специалисты так и не определили, какая суточная норма данного пищевого консерванта. Несмотря на то, что он обладает высокой популярностью в кулинарии, ученые так и не посчитали, сколько нужно или можно человеку употреблять такого вещества.

В медицинской практике еще не было случаев, когда у человека наблюдался недостаток вещества в организме, который приводит к каким-либо серьезным нарушениям. Но при этом есть определенная группа людей, которым противопоказан данный консервант. Врачи не рекомендуют его пациентам с воспалением желудочной слизистой оболочки, язвой и воспалением органов пищеварительной системы.

Специалисты объясняют это тем, что консервант способен раздражать и разрушать слизистую оболочку желудка. В лучшем случае, если пациент испытает только изжогу, а в худшем – ожог пищеварительной системы.

Кроме этого, есть и еще одна причина, по которой стоит отказаться от подобных веществ – индивидуальная непереносимость организма. Чтобы избежать таких осложнений, лучше откажитесь от подобных продовольствий.

Передозировка

Уксус воздействует на здоровье человека таким же образом, как и соляная, серная или азотная кислоты. Единственное отличие от вышеперечисленных кислот – поверхностное воздействие.

После научных экспериментов ученые пришли к выводу, что смертельной дозой для человека является 11 мл. Это примерно один стакан столового уксуса или 30 мл эссенции.

Когда пары вещества попадают в легкие, то могут спровоцировать серьезное воспаление легочных тканей с тяжелыми последствиями.

Еще одним серьезным последствием передозировки является отмирание тканей, осложненный цирроз, отмирание клеток почек.

Как взаимодействует с другими веществами

Отмечено превосходное взаимодействие с протеинами, при этом организм легче усваивает .

Аналогичное взаимодействие и с углеводами. Она помогает организму легче усваивать мясную, рыбную и овощную пищу.

Но помните, что такие положительные моменты возможны только при правильной работе системы пищеварения.

Часто люди применяют данное вещество как основу для приготовления лекарственных препаратов. Оно эффективно снимает воспаление и снижает температуру тела.

Добавку-консервант с цифровым номером Е260 официально утвердили и разрешили использовать при производстве различных продовольствий во всем мире.

После проведения большого количества экспериментов и лабораторных исследований ученые пришли к выводу, что правильное применение и разрешенная дозировка не имеет негативного воздействия на человеческий организм.

Организм полностью усваивает . Это своего рода промежуточный метаболит (продукт метаболизма каких-либо соединений), выполняющий энергетические и структурные функции в большинстве обменных процессов. Чтобы не навредить своему здоровью, нужно уметь правильно разводить Е260 с водой. Большую опасность для человека представляет 30% раствор. Соблюдайте все правила использования.