Хімія. 10 клас

Хімічныя ўласцівасці карбонавых кіслот шмат у чым абумоўлены наяўнасцю ў іх малекулах карбаксільнай групы.

1. Кіслотныя ўласцівасці

Кіслотныя ўласцівасці карбонавых кіслот выяўлены значна мацней, чым у спіртоў і фенолу. У водным растворы малекулы карбонавых кіслот дысацыіруюць на катыён вадароду H⁺ і аніён кіслотнага астатку RCOO⁻:

У табліцы 33.1 прыведзены формулы і назвы кіслотных астаткаў некаторых карбонавых кіслот.

Табліца 33.1. Формулы і назвы кіслотных астаткаў карбонавых кіслот (у дужках прыведзены трывіяльныя назвы)

Формула	Назва
H COO	метанаат (фарміат)
CH3 COO	этанаат (ацэтат)
CH3 СН2 COO	прапанаат
CH3 СН2 СН2 COO	бутанаат
CH3 СН2 СН2 СН2 COO	пентанаат

Пры дысацыяцыі карбонавых кіслот утвараюцца іоны H⁺, таму растворы карбонавых кіслот змяняюць афарбоўку індыкатараў і маюць кіслы смак. Ад слова «кіслы» і паходзіць назва «кіслоты». Сапраўды, прысутнасць карбонавых кіслот у разнастайнай агародніне і садавіне надае ім кіслы смак (мал. 31.1).

Для выяўлення іонаў H⁺ у лабараторыі выкарыстоўваюць індыкатары. Растворы карбонавых кіслот змяняюць афарбоўку лакмусу з фіялетавай на ружовую, а метыларанжу з аранжавай на чырвоную. Растворы спіртоў і фенолу на індыкатары не дзейнічаюць.

Карбонавыя кіслоты з’яўляюцца слабымі кіслотамі, гэта значыць дысацыіруюць на іоны ў нязначнай ступені. Напрыклад, у растворы воцатнай кіслаты з масавай доляй CH₃COOH, роўнай 6 %, толькі адна з прыкладна 250 малекул дысацыіруе на катыён вадароду і аніён кіслотнага астатку. Паколькі ў растворы карбонавай кіслаты пераважаюць малекулы, а не іоны, у іонных ураўненнях рэакцый формулы карбонавых кіслот трэба запісваць у малекулярным выглядзе.

Утварэнне іонаў вадароду ў выніку дысацыяцыі абумоўлівае праяўленне карбонавымі кіслотамі ўласцівасцей, агульных з неарганічнымі кіслотамі. Разгледзім іх і параўнаем з уласцівасцямі неарганічных кіслот.

Узаемадзеянне з металамі

Карбонавыя кіслоты ўзаемадзейнічаюць з актыўнымі металамі, напрыклад, з Mg, Al, Zn. У выніку ўтвараецца соль карбонавай кіслаты і вылучаецца вадарод:

Параўнайце прыведзенае ўраўненне рэакцыі з ураўненнем, што апісвае ўзаемадзеянне цынку з салянай кіслатой:

Трэба адзначыць, што пры ўзаемадзеянні цынку з моцнай салянай кіслатой назіраецца больш інтэнсіўнае вылучэнне вадароду, чым пры ўзаемадзеянні са слабымі карбонавымі кіслотамі.

Узаемадзеянне з гідраксідамі металаў

Як і неарганічныя кіслоты, карбонавыя кіслоты рэагуюць з гідраксідамі металаў, пры гэтым утвараецца соль карбонавай кіслаты і вада:

Падобным чынам з гідраксідам натрыю рэагуе і саляная кіслата:

Узаемадзеянне з аміякам

Карбонавыя кіслоты ўступаюць у рэакцыю з аміякам з утварэннем солей амонію:

Параўнайце прыведзенае ўраўненне рэакцыі з ураўненнем, што апісвае ўзаемадзеянне аміяку з салянай кіслатой:

Узаемадзеянне з аксідамі металаў

Карбонавыя кіслоты ўзаемадзейнічаюць з аксідамі металаў, пры гэтым утвараецца соль і вада:

Узаемадзеянне з солямі вугальнай кіслаты

Карбонавыя кіслоты мацнейшыя, чым вугальная кіслата, таму выцясняюць яе з солей. Нагадаем, што вугальная кіслата няўстойлівая і адразу ж распадаецца на ваду і вуглякіслы газ:

Таму пры дзеянні карбонавых кіслот на солі вугальнай кіслаты назіраецца вылучэнне газу:

2. Узаемадзеянне са спіртамі. Этэрыфікацыя

Акрамя праяўлення тыповых кіслотных уласцівасцей, карбаксільная група карбонавай кіслаты можа ўдзельнічаць у іншых хімічных рэакцыях. Адной з такіх рэакцый з’яўляецца ўтварэнне складаных эфіраў пры ўзаемадзеянні са спіртамі:

На практыцы дадзеную рэакцыю праводзяць наступным чынам. У прабірку змяшчаюць па 2–3 см³ канцэнтраванай воцатнай кіслаты і этылавага спірту, потым дабаўляюць 1–2 кроплі канцэнтраванай сернай кіслаты (яна з’яўляецца каталізатарам). Пасля непрацяглага награвання сумесі адчуваецца спецыфічны прыемны пах. Гэты пах сведчыць аб утварэнні новага рэчыва — складанага эфіру.

Рэакцыя, якая працякае, носіць назву рэакцыя этэрыфікацыі. Больш падрабязна складаныя эфіры будуць разгледжаны ў наступным раздзеле.

3. Замяшчэнне атама вадароду ў вуглевадародным радыкале на галаген

Важнай уласцівасцю карбонавых кіслот з’яўляецца здольнасць уступаць у рэакцыю замяшчэння атамаў вадароду вуглевадароднага радыкала на галаген (хлор або бром):