.
HAI

//
Gugus atom -C disebut gugus karboksil atau karboksil.
\

Oh
Asam organik yang mengandung satu gugus karboksil dalam molekulnya bersifat monobasa. Rumus umum asam ini adalah RCOOH.

Asam karboksilat yang mengandung dua gugus karboksil disebut asam dibasa. Ini termasuk, misalnya, asam oksalat dan suksinat.

Ada juga asam karboksilat polibasa yang mengandung lebih dari dua gugus karboksil. Ini termasuk, misalnya, asam sitrat tribasic. Tergantung pada sifat radikal hidrokarbon, asam karboksilat dibagi menjadi jenuh, tak jenuh, aromatik.

Pembatasan, atau jenuh, asam karboksilat, misalnya, asam propanoat (propionat) atau asam suksinat sudah tidak asing lagi bagi kita.

Jelas, asam karboksilat jenuh tidak mengandung P-ikatan dalam radikal hidrokarbon.

Dalam molekul asam karboksilat tak jenuh, gugus karboksil berikatan dengan radikal hidrokarbon tak jenuh, misalnya, dalam molekul akrilik (propenoat) CH2=CH-COOH atau oleat CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2 )7-COOH dan asam lainnya.

Seperti yang dapat dilihat dari rumus asam benzoat, ia bersifat aromatik, karena mengandung cincin aromatik (benzena) dalam molekulnya.

Nomenklatur dan isomerisme

Kami telah mempertimbangkan prinsip umum untuk pembentukan nama asam karboksilat, serta senyawa organik lainnya. Mari kita membahas lebih detail tentang tata nama asam karboksilat mono dan dibasa. Nama asam karboksilat dibentuk dari nama alkana yang sesuai (alkana dengan jumlah atom karbon yang sama dalam molekulnya) dengan penambahan akhiran -ov, akhiran -aya dan kata asam. Penomoran atom karbon dimulai dengan gugus karboksil. Sebagai contoh:

Banyak asam juga memiliki nama yang secara historis ditetapkan, atau sepele (Tabel 6).

Setelah perkenalan pertama dengan dunia asam organik yang beragam dan menarik, mari kita pertimbangkan secara lebih rinci asam karboksilat monobasa yang membatasi.

Jelas bahwa komposisi asam-asam ini akan dicerminkan oleh rumus umum C n H 2n O2, atau C n H 2n +1 COOH, atau RCOOH.

Sifat fisik asam karboksilat monobasa jenuh

Asam yang lebih rendah, yaitu asam dengan berat molekul yang relatif kecil, mengandung hingga empat atom karbon dalam satu molekul, adalah cairan dengan bau menyengat yang khas (ingat bau asam asetat). Asam yang mengandung dari 4 sampai 9 atom karbon adalah cairan berminyak kental dengan bau yang tidak sedap; mengandung lebih dari 9 atom karbon dalam satu molekul - padatan yang tidak larut dalam air. Titik didih asam karboksilat monobasa terbatas meningkat dengan peningkatan jumlah atom karbon dalam molekul dan, akibatnya, dengan peningkatan berat molekul relatif. Jadi, misalnya, titik didih asam format adalah 101 °C, asam asetat - 118 °C, asam propionat - 141 °C.

Asam karboksilat paling sederhana, HCOOH format, memiliki berat molekul relatif kecil (46), dalam kondisi normal adalah cairan dengan titik didih 100,8 °C. Pada saat yang sama, butana (MR(C4H10) = 58) dalam kondisi yang sama berbentuk gas dan memiliki titik didih -0,5 °C. Perbedaan antara titik didih dan berat molekul relatif ini dijelaskan oleh pembentukan dimer asam karboksilat, di mana dua molekul asam dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen. Terjadinya ikatan hidrogen menjadi jelas ketika mempertimbangkan struktur molekul asam karboksilat.

Molekul asam karboksilat monobasa jenuh mengandung gugus atom polar - karboksil (pikirkan tentang apa yang menyebabkan polaritas gugus fungsi ini) dan radikal hidrokarbon yang hampir non-polar. Gugus karboksil tertarik pada molekul air, membentuk ikatan hidrogen dengan mereka.

Asam format dan asam asetat sangat larut dalam air. Jelas, dengan peningkatan jumlah atom dalam radikal hidrokarbon, kelarutan asam karboksilat menurun.

Mengetahui komposisi dan struktur molekul asam karboksilat, tidak akan sulit bagi kita untuk memahami dan menjelaskan sifat kimia zat tersebut.

Sifat kimia

Sifat umum yang menjadi ciri kelas asam (baik organik maupun anorganik) disebabkan oleh adanya molekul gugus hidroksil yang mengandung ikatan polar kuat antara atom hidrogen dan oksigen. Properti ini sudah dikenal oleh Anda. Mari kita pertimbangkan lagi dengan menggunakan contoh asam organik yang larut dalam air.

1. Disosiasi dengan pembentukan kation hidrogen dan anion dari residu asam. Lebih tepatnya, proses ini menggambarkan persamaan yang memperhitungkan partisipasi molekul air di dalamnya.

Kesetimbangan disosiasi asam karboksilat digeser ke kiri, sebagian besar adalah elektrolit lemah. Namun demikian, rasa asam, misalnya, asam format dan asam asetat dijelaskan oleh disosiasi menjadi kation hidrogen dan anion residu asam.

Jelas, keberadaan hidrogen "asam", yaitu hidrogen dari gugus karboksil, dalam molekul asam karboksilat juga menentukan sifat karakteristik lainnya.

2. Interaksi dengan logam yang berdiri dalam rangkaian elektrokimia tegangan hingga hidrogen. Jadi, besi mereduksi hidrogen dari asam asetat:

2CH3-COOH + Fe -> (CHgCOO)2Fe + H2

3. Interaksi dengan oksida basa untuk membentuk garam dan air:

2R-COOH + CaO -> (R-COO) 2Ca + H20

4. Interaksi dengan hidroksida logam untuk membentuk garam dan air (reaksi netralisasi):

R-COOH + NaOH -> R-COONa + H20 3R-COOH + Ca(OH)2 -> (R-COO)2Ca + 2H20

5. Interaksi dengan garam dari asam yang lebih lemah, dengan pembentukan yang terakhir. Jadi, asam asetat menggantikan asam stearat dari natrium stearat dan asam karbonat dari kalium karbonat.

6. Interaksi asam karboksilat dengan alkohol untuk membentuk ester adalah reaksi esterifikasi yang sudah Anda ketahui (salah satu karakteristik reaksi terpenting dari asam karboksilat). Interaksi asam karboksilat dengan alkohol dikatalisis oleh kation hidrogen.

Reaksi esterifikasi bersifat reversibel. Kesetimbangan bergeser ke arah pembentukan ester dengan adanya zat dewatering dan penghilangan eter dari campuran reaksi.

Dalam reaksi kebalikan dari esterifikasi, yang disebut hidrolisis ester (reaksi ester dengan air), asam dan alkohol terbentuk. Jelas, alkohol polihidrat, seperti gliserol, juga dapat bereaksi dengan asam karboksilat, yaitu, masuk ke dalam reaksi esterifikasi:

Semua asam karboksilat (kecuali format), bersama dengan gugus karboksil, mengandung residu hidrokarbon dalam molekulnya. Tentu saja, ini tidak bisa tidak mempengaruhi sifat asam, yang ditentukan oleh sifat residu hidrokarbon.

7. Reaksi adisi ikatan ganda - asam karboksilat tak jenuh masuk ke dalamnya; misalnya, reaksi adisi hidrogen adalah hidrogenasi. Ketika asam oleat dihidrogenasi, asam stearat jenuh terbentuk.

Asam karboksilat tak jenuh, seperti senyawa tak jenuh lainnya, menambahkan halogen ke ikatan rangkap. Misalnya, asam akrilat menghilangkan warna air bromin.

8. Reaksi substitusi (dengan halogen) - asam karboksilat jenuh dapat masuk ke dalamnya; misalnya, dengan mereaksikan asam asetat dengan klorin, berbagai turunan klorin dari asam dapat diperoleh:

Ketika menghalogenasi asam karboksilat yang mengandung lebih dari satu atom karbon dalam residu hidrokarbon, pembentukan produk dengan posisi halogen yang berbeda dalam molekul dimungkinkan. Ketika reaksi berlangsung menurut mekanisme radikal bebas, setiap atom hidrogen dalam residu hidrokarbon dapat diganti. Jika reaksi dilakukan dengan adanya sejumlah kecil fosfor merah, maka reaksi berlangsung secara selektif - hidrogen hanya diganti dalam sebuah-posisi (pada atom karbon yang paling dekat dengan gugus fungsi) dalam molekul asam. Anda akan mempelajari alasan selektivitas ini ketika belajar kimia di institusi pendidikan tinggi.

Asam karboksilat membentuk berbagai turunan fungsional pada substitusi gugus hidroksil. Setelah hidrolisis turunan ini, asam karboksilat kembali terbentuk darinya.

Asam karboksilat klorida dapat diperoleh dengan mengolah asam dengan fosfor(III) klorida atau tionil klorida (SOCl 2). Anhidrida asam karboksilat diperoleh dengan interaksi anhidrida klorida dengan garam asam karboksilat. Ester terbentuk sebagai hasil esterifikasi asam karboksilat dengan alkohol. Eterifikasi dikatalisis oleh asam anorganik.

Reaksi ini diprakarsai oleh protonasi gugus karboksil - interaksi kation hidrogen (proton) dengan pasangan elektron bebas atom oksigen. Protonasi gugus karboksil memerlukan peningkatan muatan positif pada atom karbon di dalamnya:

Bagaimana untuk mendapatkan

Asam karboksilat dapat diperoleh dengan oksidasi alkohol primer dan aldehida.

Asam karboksilat aromatik terbentuk dari oksidasi homolog benzena.

Hidrolisis berbagai turunan asam karboksilat juga menghasilkan asam. Jadi, selama hidrolisis ester, alkohol dan asam karboksilat terbentuk. Seperti disebutkan di atas, reaksi esterifikasi dan hidrolisis yang dikatalisis oleh asam bersifat reversibel. Hidrolisis ester di bawah aksi larutan alkali berair berlangsung secara ireversibel, dalam hal ini, bukan asam, tetapi garamnya terbentuk dari ester. Dalam hidrolisis nitril, amida pertama kali terbentuk, yang kemudian diubah menjadi asam. Asam karboksilat dibentuk oleh interaksi senyawa organomagnesium dengan karbon monoksida(IV).

Perwakilan individu dari asam karboksilat dan signifikansinya

Asam format (metana) HCOOH adalah cairan dengan bau menyengat dan titik didih 100,8 ° C, sangat larut dalam air. Asam format beracun dan menyebabkan luka bakar jika terkena kulit! Cairan menyengat yang dikeluarkan oleh semut mengandung asam ini. Asam format memiliki sifat disinfektan dan oleh karena itu digunakan dalam industri makanan, kulit dan farmasi, serta obat-obatan. Ini juga digunakan dalam mewarnai tekstil dan kertas.

Asam asetat (etanoat) CH3COOH adalah cairan tidak berwarna dengan bau menyengat yang khas, dapat bercampur dengan air dalam perbandingan berapa pun. Larutan asam asetat dalam air dijual dengan nama cuka (larutan 3-5%) dan esensi cuka (larutan 70-80%) dan banyak digunakan dalam industri makanan. Asam asetat adalah pelarut yang baik untuk banyak zat organik dan oleh karena itu digunakan dalam pencelupan, dalam industri kulit, dan dalam industri cat dan pernis. Selain itu, asam asetat adalah bahan baku untuk produksi banyak senyawa organik penting secara teknis: misalnya, digunakan untuk memperoleh zat yang digunakan untuk mengendalikan gulma - herbisida.

Asam asetat adalah komponen utama cuka anggur, yang baunya khas. Ini adalah produk dari oksidasi etanol dan terbentuk darinya ketika anggur disimpan di udara.

Perwakilan terpenting dari asam monobasa pembatas tertinggi adalah asam palmitat C15H31COOH dan stearat C17H35COOH. Tidak seperti asam yang lebih rendah, zat ini padat, kurang larut dalam air.

Namun, garamnya - stearat dan palmitat - sangat larut dan memiliki efek deterjen, itulah sebabnya mereka juga disebut sabun. Jelas bahwa zat ini diproduksi dalam skala besar.

Dari asam karboksilat tinggi tak jenuh, asam oleat C17H33COOH, atau (CH2)7COOH, adalah yang paling penting. Ini adalah cairan seperti minyak, tidak berasa dan tidak berbau. Garamnya banyak digunakan dalam teknologi.

Perwakilan paling sederhana dari asam karboksilat dibasa adalah asam oksalat (etanedoat) HOOC-COOH, garamnya ditemukan di banyak tanaman, misalnya, dalam coklat kemerah-merahan dan oksalis. Asam oksalat adalah zat kristal tidak berwarna, sangat larut dalam air. Ini digunakan dalam pemolesan logam, di industri pertukangan kayu dan kulit.

1. Asam elaidat tak jenuh 17Н33СООН adalah isomer trans dari asam oleat. Tuliskan rumus struktur zat ini.

2. Tulis persamaan untuk hidrogenasi asam oleat. Beri nama produk dari reaksi ini.

3. Tuliskan persamaan reaksi pembakaran asam stearat. Berapa volume oksigen dan udara (N.S.) yang diperlukan untuk membakar 568 g asam stearat?

4. Campuran asam lemak padat - palmitat dan stearat - disebut stearin (lilin stearin dibuat darinya). Berapa volume udara (N.S.) yang diperlukan untuk membakar sebatang lilin stearin 200 gram jika stearin mengandung asam palmitat dan asam stearat dengan massa yang sama? Berapa volume karbon dioksida (n.a.) dan massa air yang terbentuk dalam kasus ini?

5. Selesaikan masalah sebelumnya, asalkan lilin mengandung jumlah yang sama (jumlah mol yang sama) asam stearat dan palmitat.

6. Untuk menghilangkan noda karat, mereka diperlakukan dengan larutan asam asetat. Buatlah persamaan molekul dan ion dari reaksi yang terjadi dalam kasus ini, mengingat karat mengandung besi (III) oksida dan hidroksida - Fe2O3 dan Fe (OH) 3. Mengapa noda seperti itu tidak dihilangkan dengan air? Mengapa mereka menghilang ketika diobati dengan larutan asam?

7. Soda makanan (minum) MaHC03 yang ditambahkan ke adonan bebas ragi sebelumnya “dipadamkan” dengan asam asetat. Lakukan reaksi ini di rumah dan buat persamaannya, karena mengetahui bahwa asam karbonat lebih lemah daripada asam asetat. Menjelaskan pembentukan busa.

8. Mengetahui bahwa klorin lebih elektronegatif daripada karbon, susunlah asam-asam berikut: asam asetat, propionat, kloroasetat, dikloroasetat, dan trikloroasetat berdasarkan peningkatan sifat asamnya. Membenarkan hasil Anda.

9. Bagaimana seseorang dapat menjelaskan bahwa asam format masuk ke dalam reaksi "cermin perak"? Tulis persamaan untuk reaksi ini. Gas apa yang bisa dilepaskan dalam kasus ini?

10. Dalam interaksi 3 g asam karboksilat monobasa jenuh dengan magnesium berlebih, 560 ml (n.a.) hidrogen dilepaskan. Tentukan rumus asam

11. Berikan persamaan reaksi yang dapat digunakan untuk menggambarkan sifat kimia asam asetat. Namakan produk dari reaksi-reaksi tersebut.

12. Sarankan metode laboratorium sederhana yang dapat digunakan untuk mengenali asam propanoat dan akrilik.

13. Tulis persamaan untuk reaksi memperoleh metil format - ester metanol dan asam format. Dalam kondisi apa reaksi ini harus dilakukan?

14. Buatlah rumus struktur zat yang memiliki komposisi 3Н602. Apa kelas zat mereka dapat ditugaskan? Berikan persamaan reaksi karakteristik masing-masing.

15. Zat A - suatu isomer asam asetat - tidak larut dalam air, tetapi dapat dihidrolisis. Apa rumus struktur zat A? Sebutkan produk hasil hidrolisisnya

16. Buatlah rumus struktur zat berikut ini:

a) metil asetat;
b) asam oksalat;
c) asam format;
d) asam dikloroasetat;
e) magnesium asetat;
e) etil asetat;
g) etil format;
h) asam akrilat.

17*. Sampel asam organik monobasa pembatas dengan berat 3,7 g dinetralkan dengan larutan natrium bikarbonat berair. Dengan melewatkan gas yang berkembang melalui air kapur, diperoleh 5,0 g endapan. Asam apa yang diambil dan berapa volume gas yang dilepaskan?

asam karboksilat di alam

Asam karboksilat sangat umum di alam. Mereka ditemukan dalam buah-buahan dan tanaman. Mereka hadir dalam jarum, keringat, urin, dan jus jelatang. Tahukah Anda, ternyata sebagian besar asam membentuk ester yang memiliki bau. Jadi bau asam laktat yang terkandung dalam keringat manusia menarik nyamuk, mereka merasakannya dari jarak yang cukup jauh. Oleh karena itu, tidak peduli seberapa keras Anda mencoba mengusir nyamuk yang mengganggu, ia tetap merasa baik tentang korbannya. Selain keringat manusia, asam laktat ditemukan dalam acar dan asinan kubis.

Dan monyet betina, untuk menarik jantan, melepaskan asam asetat dan propionat. Hidung anjing yang sensitif mampu mencium bau asam butirat, yang memiliki konsentrasi 10–18 g/cm3.

Banyak spesies tanaman mampu mengeluarkan asam asetat dan butirat. Dan beberapa gulma mengambil keuntungan dari ini dan melepaskan zat, menghilangkan pesaing mereka, menekan pertumbuhan mereka, dan kadang-kadang menyebabkan kematian mereka.

Orang India juga menggunakan asam. Untuk menghancurkan musuh, mereka membasahi panah dengan racun mematikan, yang ternyata merupakan turunan asam asetat.

Dan di sini muncul pertanyaan alami, apakah asam menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia? Memang, asam oksalat, yang tersebar luas di alam, yang ditemukan dalam coklat kemerah-merahan, jeruk, kismis dan raspberry, untuk beberapa alasan belum menemukan aplikasi dalam industri makanan. Ternyata asam oksalat dua ratus kali lebih kuat dari asam asetat, dan bahkan dapat menimbulkan korosi pada piring, dan garamnya, yang terakumulasi dalam tubuh manusia, membentuk batu.

Asam banyak digunakan di semua bidang kehidupan manusia. Mereka digunakan dalam pengobatan, tata rias, industri makanan, pertanian dan digunakan untuk kebutuhan rumah tangga.

Untuk tujuan medis, asam organik seperti laktat, tartarat, dan asam askorbat digunakan. Mungkin, masing-masing dari Anda menggunakan vitamin C untuk memperkuat tubuh - ini hanya asam askorbat. Ini tidak hanya membantu memperkuat sistem kekebalan tubuh, tetapi juga memiliki kemampuan untuk menghilangkan karsinogen dan racun dari tubuh. Asam laktat digunakan untuk kauterisasi, karena sangat higroskopis. Tapi asam tartarat bertindak sebagai pencahar ringan, sebagai penangkal keracunan alkali dan sebagai komponen yang diperlukan untuk persiapan plasma selama transfusi darah.

Tetapi penggemar prosedur kosmetik harus menyadari bahwa asam buah yang terkandung dalam buah jeruk memiliki efek menguntungkan pada kulit, karena dapat menembus jauh ke dalam kulit dan dapat mempercepat proses pembaruan kulit. Selain itu, aroma buah jeruk memiliki efek tonik pada sistem saraf.

Pernahkah Anda memperhatikan bahwa buah beri seperti cranberry dan lingonberry disimpan untuk waktu yang lama dan tetap segar. Apa kamu tahu kenapa? Ternyata mereka mengandung asam benzoat, yang merupakan pengawet yang sangat baik.

Namun di bidang pertanian, asam suksinat telah menemukan aplikasi yang luas, karena dapat digunakan untuk meningkatkan hasil tanaman budidaya. Ia juga mampu merangsang pertumbuhan tanaman dan mempercepat perkembangannya.

Di meja. 19.10 mendaftar beberapa senyawa organik yang berhubungan dengan asam karboksilat. Ciri khas asam karboksilat adalah adanya asam karboksilat di dalamnya.

Tabel 19.10. asam karboksilat

(lihat pemindaian)

kelompok fungsional. Gugus karboksil terdiri dari gugus karbonil yang terikat pada gugus hidroksil. Asam organik dengan satu gugus karboksil disebut asam monokarboksilat. Nama sistematis mereka memiliki akhiran -ov(aya). Asam organik dengan dua gugus karboksil disebut asam dikarboksilat. Nama sistematis mereka memiliki akhiran -div(aya).

Asam monokarboksilat alifatik jenuh membentuk deret homolog, yang dicirikan oleh rumus umum. Asam dikarboksilat alifatik tak jenuh dapat berada dalam bentuk berbagai isomer geometri (lihat Bagian 17.2).

Properti fisik

Anggota yang lebih rendah dari seri homolog asam monokarboksilat jenuh dalam kondisi normal adalah cairan dengan bau menyengat yang khas. Misalnya, asam etanoat (asetat) memiliki bau "asetat" yang khas. Asam asetat anhidrat adalah cairan pada suhu kamar. Ini membeku ketika berubah menjadi zat es yang disebut asam asetat glasial.

Semua asam dikarboksilat tercantum dalam tabel. 19.10, pada suhu kamar adalah padatan kristal putih. Anggota yang lebih rendah dari seri asam monokarboksilat dan dikarboksilat larut dalam air. Kelarutan asam karboksilat menurun dengan meningkatnya berat molekul relatifnya.

Dalam keadaan cair dan dalam larutan tidak berair, molekul asam monokarboksilat mengalami dimerisasi sebagai akibat dari pembentukan ikatan hidrogen di antara mereka:

Ikatan hidrogen lebih kuat pada asam karboksilat daripada pada alkohol. Hal ini disebabkan tingginya polaritas gugus karboksil, akibat tarikan elektron dari atom hidrogen menuju atom oksigen karbonil:

Akibatnya, asam karboksilat memiliki titik didih yang relatif tinggi (Tabel 19.11).

Tabel 19.11. Titik didih asam asetat dan alkohol dengan berat molekul relatif dekat

Metode laboratorium untuk mendapatkan

Asam monokarboksilat dapat diperoleh dari alkohol primer dan aldehida melalui oksidasi dengan larutan kalium dikromat yang diasamkan, dengan kelebihan:

Asam monokarboksilat dan garamnya dapat diperoleh dengan hidrolisis nitril atau amida:

Pembuatan asam karboksilat melalui reaksi dengan pereaksi Grignard dan karbon dioksida dijelaskan dalam Sec. 19.1.

Asam benzoat dapat diperoleh dengan oksidasi rantai samping metil dari metilbenzena (lihat Bagian 18.2).

Selain itu, asam benzoat dapat diperoleh dari benzaldehida menggunakan reaksi Cannisharo. Dalam reaksi ini, benzaldehida diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida 40-60% pada suhu kamar. Oksidasi dan reduksi simultan mengarah pada pembentukan asam benzoat dan, karenanya, fenil metanol:

Oksidasi

Reaksi Cannizzaro khas untuk aldehida yang tidak memiliki atom -hidrogen. Ini adalah nama atom hidrogen yang terikat pada atom karbon yang berdekatan dengan gugus aldehida:

Karena metanal tidak memiliki atom -hidrogen, ia dapat bereaksi dengan Cannizzaro. Aldehida yang mengandung setidaknya satu atom -hidrogen mengalami kondensasi aldol yang dikatalisis asam dengan adanya larutan natrium hidroksida (lihat di atas).

Sifat kimia

Meskipun gugus karboksil mengandung gugus karbonil, asam karboksilat tidak mengalami beberapa reaksi yang merupakan karakteristik aldehida dan keton. Misalnya, mereka tidak masuk ke dalam reaksi adisi atau kondensasi. Hal ini karena atom

karbon pada gugus karboksil memiliki muatan positif yang lebih kecil daripada pada gugus aldehida atau keto.

Keasaman. Menarik kerapatan elektron menjauh dari atom hidrogen karboksil melemahkan ikatan O-H. Akibatnya, gugus karboksil mampu memisahkan (kehilangan) sebuah proton. Oleh karena itu, asam monokarboksilat berperilaku seperti asam monobasa. Dalam larutan asam-asam ini, kesetimbangan berikut ditetapkan:

Ion karboksilat dapat dianggap sebagai hibrida dari dua struktur resonansi:

Kalau tidak, itu bisa dianggap sebagai

Delokalisasi elektron antara atom-atom dari gugus karboksilat menstabilkan ion karboksilat. Oleh karena itu, asam karboksilat jauh lebih asam daripada alkohol. Namun, karena sifat kovalen molekul asam karboksilat, kesetimbangan di atas sangat bergeser ke kiri. Dengan demikian, asam karboksilat adalah asam lemah. Misalnya, asam etanoat (asetat) dicirikan oleh konstanta keasaman

Substituen yang ada dalam molekul asam karboksilat sangat mempengaruhi keasamannya karena efek induktifnya. Substituen seperti klorin menarik kerapatan elektron ke arah dirinya sendiri dan karena itu menyebabkan efek induktif negatif Menarik kerapatan elektron menjauh dari atom hidrogen karboksil menyebabkan peningkatan keasaman asam karboksilat. Sebaliknya, substituen seperti gugus alkil memiliki sifat pendonor elektron dan menciptakan efek induktif positif, yaitu melemahkan asam karboksilat:

Pengaruh substituen pada keasaman asam karboksilat jelas dimanifestasikan dalam nilai sejumlah asam yang ditunjukkan pada Tabel. 19.12.

Tabel 19.12. Nilai asam karboksilat

Pembentukan garam. Asam karboksilat memiliki semua sifat asam biasa. Mereka bereaksi dengan logam reaktif, basa, alkali, karbonat dan bikarbonat, membentuk garam yang sesuai (Tabel 19.13). Reaksi yang ditunjukkan dalam tabel ini juga merupakan karakteristik asam karboksilat yang larut dan tidak larut.

Seperti garam asam lemah lainnya, garam karboksilat (garam dari asam karboksilat) bereaksi dengan asam mineral yang diambil secara berlebihan, membentuk asam karboksilat asli. Misalnya, ketika larutan natrium hidroksida ditambahkan ke suspensi asam benzoat yang tidak larut dalam air, asam larut karena pembentukan natrium benzoat. Jika asam sulfat kemudian ditambahkan ke larutan yang dihasilkan, asam benzoat mengendap:

Tabel 19.13. Pembentukan garam dari asam karboksilat

Eterifikasi. Ketika campuran asam karboksilat dan alkohol dipanaskan dengan adanya asam mineral pekat, ester terbentuk. Proses ini, yang disebut esterifikasi, membutuhkan pemecahan molekul alkohol. Dalam hal ini, ada dua kemungkinan.

1. Pemisahan hidrogen alkoksi. Dalam hal ini, atom oksigen alkohol (dari gugus hidroksil) memasuki molekul eter yang dihasilkan:

2. Pembelahan alkilhidroksil. Dalam jenis pemisahan ini, atom oksigen alkohol memasuki molekul air:

Manakah dari kasus-kasus ini yang benar-benar diterapkan dapat ditentukan secara eksperimental dengan melakukan esterifikasi menggunakan alkohol yang mengandung 180 isotop (lihat Bagian 1.3), yaitu. menggunakan label isotop. Penentuan berat molekul relatif dari ester yang dihasilkan menggunakan spektrometri massa menunjukkan apakah label isotop oksigen-18 ada di dalamnya. Dengan cara ini, ditemukan bahwa esterifikasi dengan partisipasi alkohol primer mengarah pada pembentukan ester berlabel:

Ini menunjukkan bahwa molekul metanol mengalami pembelahan metoksi-hidrogen selama reaksi yang sedang dipertimbangkan.

halogenasi. Asam karboksilat bereaksi dengan fosfor pentaklorida dan sulfur oksida diklorida untuk membentuk klorida asam dari asam yang sesuai. Misalnya

Baik benzoil klorida dan fosfor oksida triklorida adalah cairan yang harus dipisahkan satu sama lain. Oleh karena itu, untuk klorinasi asam karboksilat, lebih mudah menggunakan sulfur oksida diklorida: ini memudahkan untuk menghilangkan gas hidrogen klorida dan sulfur dioksida dari asam karboksilat klorida cair:

Dengan meniup klorin melalui asam asetat mendidih dengan adanya katalis seperti fosfor merah atau yodium, dan di bawah pengaruh sinar matahari

asam monokloroetanoat (monokloroasetat) terbentuk:

Klorinasi lebih lanjut mengarah pada pembentukan produk dimixed dan trisubstituted:

Pemulihan. Ketika berinteraksi dengan litium dalam dietil eter kering, asam karboksilat dapat direduksi menjadi alkohol yang sesuai. Pertama, zat antara alkoksida terbentuk, hidrolisis yang mengarah pada pembentukan alkohol:

Asam karboksilat tidak direduksi oleh banyak agen pereduksi yang umum. Asam-asam ini tidak dapat segera direduksi menjadi aldehida yang sesuai.

Oksidasi. Dengan pengecualian asam metana (format) dan etanoat (asetat), asam karboksilat lainnya dioksidasi dengan susah payah. Asam format dan garamnya (format) dioksidasi dengan kalium permanganat. Asam format mampu mereduksi reagen Fehling dan, ketika dipanaskan dalam campuran dengan larutan amonia berair perak nitrat, membentuk "cermin perak". Ketika asam format dioksidasi, karbon dioksida dan air terbentuk:

Asam etandioat (oksalat) juga dioksidasi oleh kalium permanganat, membentuk karbon dioksida dan air:

Dehidrasi. Distilasi asam karboksilat dengan zat pendehidrasi, seperti oksida, mengarah pada eliminasi molekul air dari dua molekul asam dan pembentukan anhidrida asam karboksilat:

Asam format dan asam oksalat juga merupakan pengecualian dalam kasus ini. Dehidrasi asam format atau garam kalium atau natriumnya dengan asam sulfat pekat mengarah pada pembentukan karbon monoksida dan

Dehidrasi natrium metanoat (format) dengan asam sulfat pekat adalah metode laboratorium yang umum untuk memproduksi karbon monoksida. Dehidrasi asam oksalat dengan asam sulfat pekat panas menghasilkan campuran karbon monoksida dan karbon dioksida:

Karboksilat

Garam natrium dan kalium dari asam karboksilat adalah zat kristal putih. Mereka mudah larut dalam air, membentuk elektrolit kuat.

Elektrolisis garam natrium atau kalium karboksilat yang dilarutkan dalam campuran air-metanol menyebabkan pembentukan alkana dan karbon dioksida di anoda dan hidrogen di katoda.

Di anoda:

Di katoda:

Metode memperoleh alkana ini disebut sintesis elektrokimia Kolbe.

Pembentukan alkana juga terjadi bila campuran natrium atau kalium karboksilat dipanaskan dengan natrium hidroksida atau soda kapur. (Soda kapur adalah campuran natrium hidroksida dan kalsium hidroksida.) Metode ini digunakan, misalnya, untuk menghasilkan metana di laboratorium:

Karboksilat aromatik dari natrium atau kalium dalam kondisi yang sama membentuk arena:

Ketika campuran natrium karboksilat dengan asam klorida dipanaskan, anhidrida dari asam karboksilat yang sesuai terbentuk:

Kalsium karboksilat juga merupakan zat kristal putih dan biasanya larut dalam air. Ketika dipanaskan, mereka membentuk

hasil rendah dari keton yang sesuai:

Ketika campuran kalsium karboksilat dan kalsium format dipanaskan, aldehida terbentuk:

Garam amonium dari asam karboksilat juga merupakan zat kristal putih, larut dalam air. Ketika dipanaskan dengan kuat, mereka membentuk amida yang sesuai:

ASAM KARBOKSIK.

Asam karboksilat adalah turunan dari hidrokarbon, yang molekulnya mengandung satu atau lebih gugus karboksil.

Rumus umum batasi monobasic asam karboksilat: Dengan n H 2n HAI 2

Klasifikasi asam karboksilat.

1. Menurut jumlah gugus karboksil:

Basa tunggal (monokarbon)

Polibasa (dikarboksilat, trikarboksilat, dll.).

1. 
   Menurut sifat radikal hidrokarbon:

Membatasi CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH; asam butanoat.

- tak jenuh CH 2 =CH-CH 2 -COOH; asam butenoat.
- aromatik

asam para-metilbenzoat
NAMA ASAM KARBOKSI.

Nama			Rumus asam
asam		garamnya dan (eter)
format	metana	format	HCOOH
asetat	etana	asetat	CH3COOH
propionik	propana	propionat	CH 3 CH 2 COOH
berminyak	butana	butirat	CH 3 (CH 2) 2 COOH
valerian	pentana	menghargai	CH 3 (CH 2) 3 COOH
kapron	heksana	heksanat	CH 3 (CH 2) 4 COOH
palmitat	heksadekanoik	palmitat	C 15 H 31 COOH
stearat	oktadekanoik	stearat	C 17 H 35 COOH
akrilik	propena	akrilik	CH 2 \u003d CH-COOH
oleat	cis-9-oktadesenik	oleat	CH 3 (CH 2) 7 CH \u003d CH (CH 2) 7 COOH
benzoat	benzoat	benzoat	C 6 H 5 -COOH
oksalat	ethanedioic	oksalat	NOOS - COOH

Isomerisme asam karboksilat.

1. Isomerisme rantai karbon. dimulai dengan asam butanoat (Dengan 3 H 7 UNSD) , yang ada dalam bentuk dua isomer: asam butirat (butanoat) dan isobutirat (2-metilpropanoat).
2. Isomerisme posisi ikatan rangkap dalam asam tak jenuh, Sebagai contoh:

CH 2 \u003d CH-CH 2 -COOH CH 3 -CH \u003d CH-COOH

Asam butena-3-oat Asam butena-2-oat

(asam vinilasetat) (asam krotonat)
3. Cis-, trans-isomerisme dalam asam tak jenuh, Sebagai contoh:

4. Isomerisme antar kelas: Asam karboksilat bersifat isomer terhadap ester:

Asam asetat CH 3 -COOH dan metil format H-COOSH 3

5. isomerisme posisi gugus fungsi pada heterofungsional asam .

Misalnya, ada tiga isomer asam klorobutirat: 2-klorobutanoat, 3-klorobutanoat, dan 4-klorobutanoat.

STRUKTUR GRUP KARBOKSI.

Gugus karboksil menggabungkan dua gugus fungsi - karbonil dan hidroksil, saling mempengaruhi satu sama lain

Sifat asam dari asam karboksilat disebabkan olehpergeseran kerapatan elektron menjadi oksigen karbonil dan polarisasi tambahan (dibandingkan dengan alkohol) yang dihasilkan dari ikatan –Н.
Dalam larutan berair, asam karboksilat berdisosiasi menjadi ion:

Kelarutan dalam air dan titik didih asam yang tinggi disebabkan oleh pembentukan ikatan hidrogen antarmolekul. Dengan bertambahnya berat molekul, kelarutan asam dalam air berkurang.

DERIVATIF ASAM KARBOKSI – di dalamnya, gugus hidrokso digantikan oleh beberapa gugus lain. Semuanya membentuk asam karboksilat pada hidrolisis.

garam	Ester	Halida asam	anhidrida	amida.

MEMPEROLEH ASAM KARBOKSIK.

1. Oksidasi alkohol dalam kondisi yang keras - dengan larutan kalium permanganat atau dikromat dalam media asam saat dipanaskan.
2. Oksidasi aldehida: larutan kalium permanganat atau dikromat dalam medium asam bila dipanaskan, reaksi cermin perak, tembaga hidroksida bila dipanaskan.
3. Hidrolisis basa triklorida:	R-CCl3 + 3NaOH + 3NaCl zat tidak stabil RCOOH + H2O
4. Hidrolisis ester.	R-COOR 1 + KOH RCOOK + R 1 OH RCOOK + HCl R-COOH + KCl
5. Hidrolisis nitril, anhidrida, garam.	1) nitril: R-CN + 2H 2 O - (H +) RCOOH 2) anhidrida: (R-COO) 2 O + H 2 O 2RCOOH 3) garam natrium: R-COONa + HClR-COOH + NaCl
6. Interaksi reagen Grignard dengan CO 2:	R-MgBr + CO2 R-COO-MgBr R-COO-MgBr -(+H 2 O) R-COOH +Mg(OH)Br
7. asam format menerima memanaskan karbon monoksida (II) dengan natrium hidroksida di bawah tekanan:	NaOH + CO –(200 o C,p) HCOONa 2HCOONa + H2SO4 2HCOOH + Na2SO4
8. Asam asetat menerima oksidasi katalitik butana:	2C 4 H 10 + 5O 2 4CH 3 -COOH + 2H 2 O
9. Untuk menerima asam benzoat dapat digunakan oksidasi homolog benzena tersubstitusi tunggal larutan asam kalium permanganat:	5C 6 H 5 –CH 3 +6KMnO 4 +9H 2 SO 4 5C 6 H 5 -COOH + 3K 2 SO 4 + MnSO 4 + 14H 2 O

SIFAT KIMIA ASAM KARBOKSI.

1. Sifat asam - substitusi atom H dalam gugus karboksil untuk ion logam atau amonium.

1. Interaksi dengan logam	2CH 3 COOH + Ca (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 kalsium asetat
2. Interaksi dengan oksida logam	2CH 3 COOH + BaO (CH 3 COO) 2 Ba + H 2 O
3. Reaksi netralisasi dengan hidroksida logam	2CH 3 COOH + Cu (OH) 2 (CH 3 COO) 2 Cu + 2H 2 O
4. Interaksi dengan garam dari asam yang lebih lemah dan mudah menguap (atau tidak larut).	2CH 3 COOH + CaCO 3 (CH 3 COO) 2 Ca + H 2 O + CO 2
4*. Reaksi kualitatif terhadap asam karboksilat: interaksi dengan soda (natrium bikarbonat) atau karbonat dan bikarbonat lainnya. Akibatnya, karbon dioksida dilepaskan. 2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 2CH 3 COONa + H 2 O + CO 2
2. Substitusi gugus hidroksil:
5. Reaksi esterifikasi
6. Pembentukan anhidrida halogen - dengan bantuan fosfor (III) dan (V) klorida.
7. Pembentukan amida:
8. Mendapatkan anhidrida.	Dengan bantuan P 2 O 5, asam karboksilat dapat didehidrasi - hasilnya adalah anhidrida. 2CH 3 - COOH + R 2 O 5 (CH 3 CO) 2 O + HPO 3
3. Substitusi atom hidrogen pada atom karbon yang paling dekat dengan gugus karboksil (atom karbon-)
9.Halogenasi asam- reaksi berlangsung dengan adanya fosfor merah atau dalam terang.	CH 3 -COOH + Br 2 - (P cr) CH 2 -COOH + HBr
Fitur asam format.
1. Dekomposisi saat dipanaskan.	H-COOH - (H 2 SO 4 conc, t) CO + H 2 O
2. Reaksi cermin perak dan dengan tembaga (II) hidroksida - asam format menunjukkan sifat-sifat aldehida.	H-COOH + 2OH (NH 4) 2 CO 3 +2 Ag + 2NH 3 + H 2 O H-COOH + Cu(OH) 2 –t CO 2 + Cu 2 O + H 2 O
3. Oksidasi dengan klorin dan bromin, serta asam nitrat.	H-COOH + Cl2 CO2 + 2HCl
Ciri-ciri asam benzoat
1. Dekomposisi pada pemanasan - dekarboksilasi.	P Ketika asam benzoat dipanaskan, ia terurai menjadi benzena dan karbon dioksida:
2. Reaksi substitusi pada cincin aromatik.	Gugus karboksil adalah gugus penarik elektron, ia mengurangi kerapatan elektron cincin benzena dan adalah meta-orientator. + HNO 3 - (H 2 SO 4) + H 2 O
Fitur asam oksalat.
1. Dekomposisi saat dipanaskan
2. Oksidasi dengan kalium permanganat.
Fitur asam tak jenuh (akrilik dan oleat).
1. Reaksi adisi.	Penambahan air dan hidrogen bromida ke asam akrilat terjadi melawan aturan Markovnikov, karena gugus karboksil adalah gugus penarik elektron: CH 2 \u003d CH-COOH + HBr Br-CH 2 -CH 2 -COOH Halogen dan hidrogen juga dapat ditambahkan ke asam tak jenuh: C 17 H 33 -COOH + H 2 C 17 H 35 -COOH (stearat)
2. Reaksi oksidasi	Dengan oksidasi ringan asam akrilat, 2 gugus hidrokso terbentuk: 3CH 2 \u003d CH-COOH + 2KMnO 4 + 2H 2 O 2CH 2 (OH) -CH (OH) -COOK + CH 2 (OH) -CH (OH) -COOH + 2MnO 2

Sifat-sifat garam dari asam karboksilat.

Sifat-sifat asam halida

ESTER

– ini adalah senyawa yang mengandung gugus karboksil yang terikat dengan dua radikal alkil.

Rumus umum ester sama dengan asam karboksilat: C n H 2 n O 2

NOMENKLATUR ESTER. Nama-nama ester ditentukan oleh nama-nama asam dan alkohol dari mana mereka terbentuk.

MEMPEROLEH ESTER KOMPLEKS.

1) Ester dapat diperoleh saat berinteraksiasam karboksilat dengan alkohol(reaksi esterifikasi ). Katalis adalah asam mineral.

2) Ester dari fenol tidak dapat diperoleh dengan esterifikasi, untuk mendapatkannya menggunakan reaksi fenolat dengan asam halida:

C 6 H 5 -O - Na + + C 2 H 5 -C \u003d O NaCl + C 6 H 5 -O-C \u003d O

Cl C 2 H 5

Fenil ester asam propanoat (fenilpropanoat)

Jenis isomerisme ester.

1. isomerisme rantai karbon dimulai pada residu asam dengan asam butanoat, pada residu alkohol - dengan propil alkohol, misalnya, etil isobutanoat, propil asetat dan isopropil asetat bersifat isomer.

2. isomerismeposisi ester -MENDEKUT-. Jenis isomerisme ini dimulai dengan ester yang mengandung setidaknya 4 atom karbon, seperti etil asetat dan metil propionat.

3. Isomerisme antar kelas dengan asam karboksilat.
SIFAT-SIFAT ETER KOMPLEKS.
1. Hidrolisis ester.

Reaksi esterifikasi bersifat reversibel. Proses sebaliknya - pemisahan ester oleh aksi air untuk membentuk asam karboksilat dan alkohol - disebut hidrolisis ester.

Hidrolisis asam reversibel:

Hidrolisis alkali tidak dapat diubah:

Reaksi ini disebut saponifikasi ester.

2. reaksi pemulihan. Reduksi ester dengan hidrogen mengarah pada pembentukan dua alkohol:

Asam karboksilat adalah turunan dari hidrokarbon, yang molekulnya mengandung satu atau lebih gugus karboksil.

Rumus umum pembatasan asam karboksilat monobasa: Dengan n H 2n HAI 2

Klasifikasi asam karboksilat.

1. Menurut jumlah gugus karboksil:

Basa tunggal (monokarbon)

Polibasa (dikarboksilat, trikarboksilat, dll.).

Menurut sifat radikal hidrokarbon:

Membatasi CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH; asam butanoat.

Tak terbatas CH 2 =CH-CH 2 -COOH; asam butenoat.

aromatik

asam para-metilbenzoat

Nama-nama asam karboksilat.

Nama
		garamnya dan
format	metana
asetat	etana
propionik	propana	propionat
berminyak	butana		CH 3 (CH 2) 2 COOH
valerian	pentana		CH 3 (CH 2) 3 COOH
kapron	heksana	heksanat	CH 3 (CH 2) 4 COOH
palmitat	heksadekanoik	palmitat	C 15 H 31 COOH
stearat	oktadekanoik		C 17 H 35 COOH
akrilik	propena
oleat			CH 3 (CH 2) 7 CH \u003d CH (CH 2) 7 COOH
benzoat	benzoat
oksalat	ethanedioic		NOOS - COOH

Isomerisme asam karboksilat.

1. Isomerisme rantai karbon. dimulai dengan asam butanoat (Dengan 3 H 7 UNSD) , yang ada dalam bentuk dua isomer: asam butirat (butanoat) dan isobutirat (2-metilpropanoat).

2. Isomerisme posisi ikatan rangkap dalam asam tak jenuh, Sebagai contoh:

CH 2 =CH-CH 2 -COOH CH 3 -CH=CH-COOH

Asam butena-3-oat Asam butena-2-oat

(asam vinilasetat) (asam krotonat)

3. Cis-, trans-isomerisme dalam asam tak jenuh, Sebagai contoh:

4. Isomerisme antar kelas: Asam karboksilat bersifat isomer terhadap ester:

Asam asetat CH 3 -COOH dan metil format H-COOSH 3

5. isomerismeposisi gugus fungsi pada heterofungsional asam .

Misalnya, ada tiga isomer asam klorobutirat: 2-klorobutanoat, 3-klorobutanoat, dan 4-klorobutanoat.

Struktur gugus karboksil.

Gugus karboksil menggabungkan dua gugus fungsi - karbonil dan hidroksil, saling mempengaruhi satu sama lain

Sifat asam dari asam karboksilat disebabkan olehpergeseran kerapatan elektron menjadi oksigen karbonil dan polarisasi tambahan (dibandingkan dengan alkohol) yang dihasilkan dari ikatan –Н. Dalam larutan berair, asam karboksilat berdisosiasi menjadi ion:

Kelarutan dalam air dan titik didih asam yang tinggi disebabkan oleh pembentukan ikatan hidrogen antarmolekul. Dengan bertambahnya berat molekul, kelarutan asam dalam air berkurang.

DERIVATIF ASAM KARBOKSI– di dalamnya, gugus hidrokso digantikan oleh beberapa gugus lain. Semuanya membentuk asam karboksilat pada hidrolisis.

	Ester	Halida asam	anhidrida

MEMPEROLEH ASAM KARBOKSIK.

1. Oksidasi alkohol dalam kondisi yang keras - dengan larutan kalium permanganat atau dikromat dalam media asam saat dipanaskan.
2. Oksidasi aldehida: larutan kalium permanganat atau dikromat dalam suasana asam bila dipanaskan, reaksi cermin perak, tembaga hidroksida bila dipanaskan.
3. Hidrolisis basa triklorida:	R-CCl3 + 3NaOH + 3NaCl zat tidak stabil RCOOH + H2O
4. Hidrolisis ester.	R-COOR 1 + KOH RCOOK + R 1 OH RCOOK + HCl R-COOH + KCl
5. Hidrolisis nitril, anhidrida, garam.	1) nitril: R-CN + 2H 2 O - (H +) RCOOH 2) anhidrida: (R-COO) 2 O + H 2 O 2RCOOH 3) garam natrium: R-COONa + HClR-COOH + NaCl
6. Interaksi reagen Grignard denganJADI 2 :	R-MgBr + CO2 R-COO-MgBr R-COO-MgBr -(+H 2 O) R-COOH +Mg(OH)Br
7. asam format menerima memanaskan karbon monoksida (II) dengan natrium hidroksida di bawah tekanan:	NaOH + CO –(200 o C,p) HCOONa 2HCOONa + H2SO4 2HCOOH + Na2SO4
8. Asam asetat menerima oksidasi katalitik butana:	2C 4 H 10 + 5O 2 4CH 3 -COOH + 2H 2 O
9. Untuk menerima asam benzoat dapat digunakan oksidasi homolog benzena tersubstitusi tunggal larutan asam kalium permanganat:	5C 6 H 5 –CH 3 +6KMnO 4 +9H 2 SO 4 5C 6 H 5 -COOH + 3K 2 SO 4 + MnSO 4 + 14H 2 O

SIFAT KIMIA ASAM KARBOKSI.

Klasifikasi

a) Berdasarkan kebasaan (yaitu, jumlah gugus karboksil dalam molekul):

RCOOH monobasa (monokarboksilat); Sebagai contoh:

CH 3 CH 2 CH 2 COOH;

HOOS-CH 2 -COOH asam propanedioat (malonat)

Tribasic (tricarboxylic) R (COOH) 3, dll.

b) Menurut struktur radikal hidrokarbon:

Alifatik

membatasi; misalnya: CH 3 CH 2 COOH;

tak jenuh; misalnya: CH 2 \u003d CHCOOH asam propenoat (akrilik)

Alisiklik, misalnya:

Aromatik, misalnya:

Batasi asam monokarboksilat

(asam karboksilat jenuh monobasa) - asam karboksilat di mana radikal hidrokarbon jenuh terhubung ke satu gugus karboksil -COOH. Semuanya memiliki rumus umum C n H 2n+1 COOH (n 0); atau CnH 2n O 2 (n≥1)

Tata nama

Nama sistematis asam karboksilat jenuh monobasa diberikan dengan nama alkana yang sesuai dengan penambahan akhiran -ovaya dan kata asam.

1. HCOOH metana (asam format)

2. CH 3 COOH asam etanoat (asetat)

3. CH 3 CH 2 COOH asam propanoat (propionat)

isomerisme

Isomerisme kerangka dalam radikal hidrokarbon dimanifestasikan, dimulai dengan asam butanoat, yang memiliki dua isomer:

Isomerisme antarkelas memanifestasikan dirinya, dimulai dengan asam asetat:

CH3-COOH asam asetat;

H-COO-CH3 metil format (metil ester asam format);

HO-CH2 -COH hidroksietanal (aldehid hidroksiasetat);

HO-CHO-CH2 hidroksietilen oksida.

deret homolog

Nama sepele	nama IUPAC
asam format	Asam metanoat
Asam asetat	Asam etanoat
asam propionat	asam propanoat
asam butirat	asam butanoat
Asam valerat	Asam pentanoat
asam kaproat	Asam heksanoat
asam enantat	Asam heptanoat
Asam kaprilat	Asam oktanoat
Asam Pelargonic	Asam nonanoat
asam kaprat	Asam dekanoat
Asam undesilat	asam undekanoat
Asam palmitat	Asam heksadekanat
Asam stearat	Asam oktadekanat

Residu asam dan radikal asam

	residu asam	Radikal asam (asil)
UNSD format	NSOO- format
CH3COOH asetat	CH 3 SOO- asetat
CH 3 CH 2 COOH propionik	CH 3 CH 2 COO- propionat
CH 3 (CH 2) 2 COOH berminyak	CH 3 (CH 2) 2 COO- butirat
CH 3 (CH 2) 3 COOH valerian	CH 3 (CH 2) 3 COO- menghargai
CH 3 (CH 2) 4 COOH kapron	CH 3 (CH 2) 4 COO- kapronat

Struktur elektronik molekul asam karboksilat

Pergeseran kerapatan elektron yang ditunjukkan dalam rumus ke arah atom oksigen karbonil menyebabkan polarisasi yang kuat dari ikatan O-H, sebagai akibatnya pelepasan atom hidrogen dalam bentuk proton difasilitasi - dalam larutan berair, proses Disosiasi asam terjadi:

RCOOH RCOO - + H +

Dalam ion karboksilat (RCOO -), p, -konjugasi pasangan elektron mandiri atom oksigen gugus hidroksil dengan p-awan yang membentuk ikatan terjadi, akibatnya, ikatan terdelokalisasi dan muatan negatif terdistribusi secara merata antara dua atom oksigen:

Dalam hal ini, untuk asam karboksilat, berbeda dengan aldehida, reaksi adisi bukanlah karakteristik.

Properti fisik

Titik didih asam jauh lebih tinggi daripada titik didih alkohol dan aldehida dengan jumlah atom karbon yang sama, yang dijelaskan oleh pembentukan asosiasi siklik dan linier antara molekul asam karena ikatan hidrogen:

Sifat kimia

I. Sifat asam

Kekuatan asam menurun dalam seri:

HCOOH → CH 3 COOH → C 2 H 6 COOH → ...

1. Reaksi netralisasi

CH 3 COOH + KOH → CH 3 COOK + n 2 O

2. Reaksi dengan oksida basa

2HCOOH + CaO → (HCOO) 2 Ca + H 2 O

3. Reaksi dengan logam

2CH 3 CH 2 COOH + 2Na → 2CH 3 CH 2 COONa + H 2

4. Reaksi dengan garam dari asam yang lebih lemah (termasuk karbonat dan bikarbonat)

2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O

2HCOOH + Mg(HCO3) 2 → (HCOO) 2 Mg + 2CO 2 + 2H 2 O

(HCOOH + HCO3 - → HCOO - + CO2 + H2O)

5. Reaksi dengan amonia

CH 3 COOH + NH 3 → CH 3 COONH 4

II. Substitusi gugus -OH

1. Interaksi dengan alkohol (reaksi esterifikasi)

2. Interaksi dengan NH 3 saat dipanaskan (terbentuk asam amida)

Amida asam dihidrolisis menjadi asam:

atau garamnya:

3. Pembentukan asam halida

Klorida asam adalah yang paling penting. Reagen klorinasi - PCl 3 , PCl 5 , tionil klorida SOCl 2 .

4. Pembentukan asam anhidrida (dehidrasi antar molekul)

Anhidrida asam juga dibentuk oleh interaksi asam klorida dengan garam anhidrat dari asam karboksilat; dalam hal ini, anhidrida campuran dari berbagai asam dapat diperoleh; Sebagai contoh:

AKU AKU AKU. Reaksi substitusi atom hidrogen pada atom -karbon

Fitur struktur dan sifat asam format

Struktur molekul

Molekul asam format, tidak seperti asam karboksilat lainnya, mengandung gugus aldehida dalam strukturnya.

Sifat kimia

Asam format masuk ke dalam reaksi karakteristik asam dan aldehida. Menunjukkan sifat-sifat aldehida, mudah teroksidasi menjadi asam karbonat:

Secara khusus, HCOOH dioksidasi dengan larutan amonia Ag 2 O dan tembaga (II) hidroksida u (OH) 2, yaitu memberikan reaksi kualitatif pada gugus aldehida:

Ketika dipanaskan dengan H 2 SO 4 pekat, asam format terurai menjadi karbon monoksida (II) dan air:

Asam format terasa lebih kuat daripada asam alifatik lainnya, karena gugus karboksil di dalamnya terikat pada atom hidrogen, dan bukan pada radikal alkil yang menyumbangkan elektron.

Metode untuk mendapatkan asam monokarboksilat jenuh

1. Oksidasi alkohol dan aldehida

Skema umum untuk oksidasi alkohol dan aldehida:

KMnO 4 , K 2 Cr 2 O 7 , HNO 3 dan reagen lainnya digunakan sebagai oksidator.

Sebagai contoh:

5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 S0 4 → 5CH 3 COOH + 2K 2 SO 4 + 4MnSO 4 + 11H 2 O

2. Hidrolisis ester

3. Pemutusan oksidatif ikatan rangkap dan rangkap tiga pada alkena dan alkuna

Metode untuk memperoleh HCOOH (khusus)

1. Interaksi karbon monoksida (II) dengan natrium hidroksida

CO + NaOH → HCOONa natrium format

2HCOONa + H2SO4 → 2HCOOH + Na2SO4

2. Dekarboksilasi asam oksalat

Metode untuk memperoleh CH 3 COOH (spesifik)

1. Oksidasi katalitik butana

2. Sintesis dari asetilena

3. Karbonilasi katalitik metanol

4. Fermentasi asam asetat dari etanol

Ini adalah bagaimana asam asetat food grade diperoleh.

Memperoleh asam karboksilat yang lebih tinggi

Hidrolisis lemak alami

Asam monokarboksilat tak jenuh

Perwakilan Kunci

Rumus umum asam alkena: C n H 2n-1 COOH (n 2)

CH 2 \u003d CH-COOH asam propenoat (akrilik)

Asam tak jenuh lebih tinggi

Radikal asam ini adalah bagian dari minyak nabati.

C 17 H 33 COOH - asam oleat, atau cis-oktadiena-9-asam oat

Kesurupan-isomer asam oleat disebut asam elaidat.

C 17 H 31 COOH - asam linoleat, atau cis, cis-oktadiena-9,12-asam oat

C 17 H 29 COOH - asam linolenat, atau cis, cis, cis-octadecatriene-9,12,15-asam oat

Selain sifat umum asam karboksilat, asam tak jenuh dicirikan oleh reaksi adisi pada ikatan rangkap pada radikal hidrokarbon. Jadi, asam tak jenuh, seperti alkena, dihidrogenasi dan menghilangkan warna air bromin, misalnya:

Perwakilan individu dari asam dikarboksilat

Membatasi asam dikarboksilat HOOC-R-COOH

HOOC-CH 2 -COOH asam propanedioat (malonat), (garam dan ester - malonat)

HOOC-(CH 2) 2 -COOH asam butadiat (suksinat), (garam dan ester - suksinat)

HOOC-(CH 2) 3 -COOH asam pentadiat (glutarat), (garam dan ester - glutorat)

HOOC-(CH 2) 4 -COOH asam heksadioat (adipat), (garam dan ester - adipinat)

Fitur sifat kimia

Asam dikarboksilat dalam banyak hal mirip dengan asam monokarboksilat, tetapi lebih kuat. Misalnya, asam oksalat hampir 200 kali lebih kuat dari asam asetat.

Asam dikarboksilat berperilaku seperti asam dibasa dan membentuk dua seri garam - asam dan sedang:

HOOC-COOH + NaOH → HOOC-COONa + H 2 O

HOOC-COOH + 2NaOH → NaOOC-COONa + 2H 2 O

Ketika dipanaskan, asam oksalat dan malonat mudah mengalami dekarboksilasi: