Соль или сложный эфир
Переключай состояния и сравнивай схему с объяснением. Модель показывает, что меняется и почему.
Учебная модель: размеры, цвета и проекции условны. Линии обозначают связи, а подписи CH₃ и CH₂ — группы атомов. Реакционные схемы показывают итог превращения, а не траектории отдельных атомов.
Кислота в воде
Карбоновая кислота частично передаёт протон воде: RCOOH + H₂O ⇄ RCOO⁻ + H₃O⁺. Большинство изучаемых простых карбоновых кислот — слабые электролиты.
Слабая кислота не означает «не реагирует со щёлочью» или «безвредна». Сила характеризует равновесие диссоциации, а концентрация — количество кислоты в растворе.
RCOOH
Молекула кислоты
RCOO⁻
Карбоксилат-ион
H₃O⁺
Гидратированный протон
Диссоциация кислоты обратима. Силу кислоты и концентрацию раствора нужно различать.
Образование солей
Кислоты реагируют с подходящими активными металлами, основными оксидами и основаниями. С NaOH уксусная кислота даёт ацетат натрия и воду в отношении 1 : 1.
С карбонатами и гидрокарбонатами выделяется CO₂. Для Na₂CO₃ нужны два моля одноосновной кислоты, для NaHCO₃ — один; коэффициенты определяют расход реагента.
| Признак / пример | Объяснение |
|---|---|
| CH₃COOH + NaOH | → CH₃COONa + H₂O |
| 2CH₃COOH + Na₂CO₃ | → 2CH₃COONa + CO₂ + H₂O |
| CH₃COOH + NaHCO₃ | → CH₃COONa + CO₂ + H₂O |
Соли образуются при замещении кислотного H катионом. Расход кислоты зависит от состава второго реагента.
Молекула уксусной кислоты
Два атома O входят в одну карбоксильную группу COOH; её реакции объясняются в конспекте.
Jynto и Ben Mills · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Молекула этилацетата
Сложный эфир содержит C=O и соседний O-мостик, соединяющий кислотный и спиртовой фрагменты.
Benjah-bmm27 · Wikimedia Commons · Public domain. Без изменений.
Не удалось загрузить изображение. Открыть источник
Этерификация
Кислота и спирт образуют сложный эфир и воду: CH₃COOH + C₂H₅OH ⇄ CH₃COOC₂H₅ + H₂O при кислотном катализе и нагревании.
Реакция обратима. Удаление воды или избыток одного реагента может сместить равновесие к эфиру; катализатор ускоряет установление равновесия, но не увеличивает равновесный выход сам по себе.
Кислотный фрагмент
CH₃COO—
Спиртовой фрагмент
—C₂H₅
Продукт
Этилацетат
Этерификация связывает кислоту со спиртом. Обратимость нужно учитывать при обсуждении выхода.
Особенность муравьиной кислоты
Муравьиная кислота HCOOH отличается тем, что при карбоксильном C находится H. Она может проявлять восстановительные свойства и окисляться до CO₂.
Поэтому положительная серебряная проба не всегда доказывает наличие обычной альдегидной группы. Уксусная кислота в тех же школьных условиях такой восстановительной способности не проявляет. При реакции 0,20 моль уксусной кислоты с избытком Na₂CO₃ теоретически выделится 0,10 моль CO₂. С избытком NaHCO₃ из той же порции кислоты получится уже 0,20 моль CO₂. Разница следует из двух разных уравнений.
HCOOH + [O] → CO₂ + H₂O
Окисление
CH₃COOH
Нет аналогичной лёгкой реакции
Объяснение
Различное окружение карбоксильного C
Муравьиная кислота имеет особые восстановительные свойства. Нельзя автоматически переносить их на весь гомологический ряд.
Шесть выводов
Тест по параграфу10 вопросов · 4 варианта · один правильный · 0,5 балла за ответ · максимум 5
Учебный источник и иллюстрации
Основа: предоставленный учебник «Химия, 10 класс», § 33. Материал переработан и дополнен разъяснениями; источник: 10 класс. Химия — § 33. Химические свойства насыщенных одноосновных.pdf. Учтены границы структурных моделей, влияние среды реакции и различия между составом и строением.
Иллюстрации загружаются непосредственно с Wikimedia Commons; авторы и лицензии указаны под изображениями. Схемы и обучающие модели созданы для этого конспекта.
OpenStax: Organic Chemistry · OpenStax: реакции моносахаридов