Chemické vlastnosti kyseliny octovej. Kyselina octová: chemický vzorec, vlastnosti a aplikácie Aká je teplota topenia kyseliny octovej


Obyčajná fľaša potravinárskeho octu, ktorá sa nájde v kuchyni každej gazdinky, obsahuje množstvo ďalších kyselín a vitamínov. Pridanie niekoľkých kvapiek produktu do vareného jedla a šalátov spôsobí prirodzené zlepšenie chuti. Málokto z nás sa však vážne zamyslel nad vlastnosťami a skutočným rozsahom použitia hlavnej zložky - octová kyselina.

Čo je to za látku?

Vzorec kyseliny octovej je CH3COOH, čo ju klasifikuje ako mastnú karboxylovú kyselinu. Prítomnosť jednej karboxylovej skupiny (COOH) ho klasifikuje ako jednosýtnu kyselinu. Látka sa nachádza na zemeguli v organickej forme a získava sa synteticky v laboratóriách. Kyselina je najjednoduchším, ale nemenej dôležitým predstaviteľom svojej série. Ľahko rozpustný vo vode, hygroskopický.

Fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej a hustota sa menia v závislosti od teploty. Pri izbovej teplote 20 o C je kyselina v kvapalnom stave a má hustotu 1,05 g/cm3. Má špecifickú vôňu a kyslú chuť. Roztok látky bez nečistôt tuhne a mení sa na kryštály pri teplotách pod 17 o C. Proces varu kyseliny octovej začína pri teplotách nad 117 o C. Metylová skupina (CH 3) vzorca kyseliny octovej sa získa interakciou alkoholov s kyslíkom: kvasenie alkoholových látok a sacharidov, kysnutie vín

Trochu histórie

Objav octu bol jedným z prvých v rade kyselín a bol uskutočnený postupne. Najprv začali arabskí vedci 8. storočia extrahovať kyselinu octovú destiláciou. Už v starom Ríme sa však táto látka získaná z kyslého vína používala ako univerzálna omáčka. Samotný názov je preložený zo starovekej gréčtiny ako „kyslý“. V 17. storočí sa európskym vedcom podarilo získať čistú substanciu látky. Vtedy odvodili vzorec a objavili nezvyčajnú schopnosť - kyselina octová v parnom stave zapálená modrým ohňom.

Až do 19. storočia vedci zisťovali prítomnosť kyseliny octovej len v organickej forme – ako súčasť zlúčenín solí a esterov. Obsahuje rastliny a ich plody: jablká, hrozno. V tele ľudí a zvierat: pot, žlč. Začiatkom 20. storočia ruskí vedci náhodne vyrobili acetaldehyd z reakcie acetylénu s oxidom ortuťnatým. Spotreba kyseliny octovej je dnes taká veľká, že jej hlavná produkcia prebieha len synteticky v obrovskom rozsahu.

Extrakčné metódy

Bude kyselina octová čistá alebo s nečistotami v roztoku? závisí od metódy extrakcie. Jedlá kyselina octová sa získava biochemicky počas fermentácie etanolu. V priemysle existuje niekoľko spôsobov extrakcie kyseliny. Reakcie sú spravidla sprevádzané vysokou teplotou a prítomnosťou katalyzátorov:

  • Metanol reaguje s uhlíkom (karbonylácia).
  • Oxidácia olejovej frakcie kyslíkom.
  • Pyrolýza dreva.
  • kyslík.

Priemyselná metóda je efektívnejšia a ekonomickejšia ako biochemická metóda. Vďaka priemyselnej metóde sa produkcia kyseliny octovej v 20. a 21. storočí v porovnaní s 19. storočím stonásobne zvýšila. Syntéza kyseliny octovej karbonyláciou metanolu dnes poskytuje viac ako 50 % z celkového vyrobeného objemu.

Fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej a jej vplyv na indikátor

V kvapalnom stave je kyselina octová bezfarebná. Úroveň kyslosti pH 2,4 sa dá ľahko skontrolovať lakmusovým papierikom. Keď sa kyselina octová dostane do kontaktu s indikátorom, zmení ho na červenú. Fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej sa vizuálne menia. Keď teplota klesne pod 16 o C, látka nadobudne pevnú formu a pripomína malé kryštáliky ľadu. Je ľahko rozpustný vo vode a reaguje so širokým spektrom rozpúšťadiel, okrem sírovodíka. Kyselina octová po zriedení vodou znižuje celkový objem kvapaliny. Popíšte si fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej, jej farbu a konzistenciu, ktoré pozorujete na nasledujúcom obrázku.

Látka sa vznieti pri teplote 455 o C s uvoľnením tepla 876 kJ/mol. Molárna hmotnosť je 60,05 g/mol. Fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej ako elektrolytu v reakciách sa prejavujú slabo. Dielektrická konštanta je 6,15 pri izbovej teplote. Tlak, ako hustota, - premenlivá fyzikálna vlastnosť kyseliny octovej. Pri tlaku 40 mm. rt. čl. a teplote 42 o C začne proces varu. Ale už pri tlaku 100 mm. rt. čl. k varu dôjde len pri 62 o C.

Chemické vlastnosti

Pri reakcii s kovmi a oxidmi látka vykazuje svoje kyslé vlastnosti. Kyselina dokonale rozpúšťa zložitejšie zlúčeniny a vytvára soli nazývané acetáty: horčík, olovo, draslík atď. Hodnota pK kyseliny je 4,75.

Pri interakcii s plynmi vstupuje ocot s následným vytesnením a tvorbou zložitejších kyselín: chlóroctová, jódoctová. Rozpustením vo vode sa kyselina disociuje a uvoľňuje acetátové ióny a vodíkové protóny. Stupeň disociácie je 0,4 percenta.

Fyzikálne a chemické vlastnosti molekúl kyseliny octovej v kryštalickej forme vytvárajú vodíkom viazané diaméry. Jeho vlastnosti sú potrebné aj pri tvorbe komplexnejších mastných kyselín, steroidov a biosyntéze sterolov.

Laboratórne testy

Kyselina octová môže byť v roztoku detekovaná identifikáciou jej fyzikálnych vlastností, ako je zápach. Do roztoku stačí pridať silnejšiu kyselinu, ktorá začne vytláčať octové soli a uvoľňuje jeho výpary. Laboratórnou destiláciou CH 3 COONa a H 2 SO 4 je možné získať kyselinu octovú v suchej forme.

Urobme pokus z učebných osnov chemickej školy pre 8. ročník. Fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej sú jasne demonštrované chemickou reakciou rozpúšťania. Do roztoku stačí pridať oxid medi a mierne zahriať. Oxid sa úplne rozpustí, čím sa roztok zmení na modrastú farbu.

Deriváty

Vznikajú kvalitatívne reakcie látky s mnohými roztokmi: étery, amidy a soli. Pri výrobe iných látok však zostávajú požiadavky na fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej vysoké. Vždy by mal mať vysoký stupeň rozpustenia, čo znamená, že by nemal obsahovať cudzie nečistoty.

V závislosti od koncentrácie kyseliny octovej vo vodnom roztoku sa izoluje množstvo jej derivátov. Koncentrácia látky vyššia ako 96 % sa nazýva ľadová kyselina octová. Kyselina octová 70-80% je možné zakúpiť v obchodoch s potravinami, kde bude tzv - octová esencia. Stolový ocot má koncentráciu 3-9%.

Kyselina octová a každodenný život

Okrem nutričných vlastností má kyselina octová množstvo fyzikálnych vlastností, ktoré ľudstvo našlo využitie v každodennom živote. Nízka koncentrácia roztoku látky ľahko odstraňuje plak z kovových výrobkov, povrchu zrkadiel a okien. Prospešná je aj schopnosť absorbovať vlhkosť. Ocot je dobrý pri odstraňovaní pachov v zatuchnutých miestnostiach a pri odstraňovaní škvŕn od zeleniny a ovocia na oblečení.

Ako sa ukázalo, fyzikálna vlastnosť kyseliny octovej - odstrániť tuk z povrchu - môže byť použitý v ľudovom liečiteľstve a kozmeteológii. Vlasy sú ošetrené slabým roztokom potravinárskeho octu, aby získali lesk. Látka je široko používaná na liečbu prechladnutia, odstránenie bradavíc a kožných húb. Používanie octu v kozmetických zábaloch na boj proti celulitíde naberá na obrátkach.

Použitie vo výrobe

V zlúčeninách solí a iných komplexných látok je kyselina octová nepostrádateľným prvkom:

  • Farmaceutický priemysel. Na vytvorenie: aspirín, antiseptické a antibakteriálne masti, fenacetín.
  • Výroba syntetických vlákien. Nehorľavé fólie, acetát celulózy.
  • Potravinársky priemysel. Pre úspešnú konzerváciu, prípravu marinád a omáčok, ako potravinárska prísada E260.
  • Textilný priemysel. Zahrnuté vo farbivách.
  • Výroba kozmetických a hygienických produktov. Aromatické oleje, krémy na zlepšenie tónu pleti.
  • Výroba morídiel. Používa sa ako insekticíd a prostriedok na ničenie buriny.
  • Výroba lakov. Technické rozpúšťadlá, výroba acetónu.

Produkcia kyseliny octovej sa každým rokom zvyšuje. Dnes je jeho objem vo svete viac ako 400 tisíc ton mesačne. Kyselina sa prepravuje v odolných oceľových nádržiach. Skladovanie v plastových nádobách je v mnohých priemyselných odvetviach kvôli vysokej fyzikálnej a chemickej aktivite kyseliny octovej zakázané alebo obmedzené na niekoľko mesiacov.

Bezpečnosť

Vysoké koncentrácie kyseliny octovej majú tretí stupeň horľavosti a vytvárajú toxické výpary. Pri práci s kyselinou sa odporúča nosiť špeciálne plynové masky a iné osobné ochranné prostriedky. Smrteľná dávka pre ľudský organizmus je 20 ml. Keď sa látka dostane dovnútra, kyselina najskôr spáli sliznicu a potom zasiahne ďalšie orgány. V takýchto prípadoch je potrebná okamžitá hospitalizácia.

Po kontakte s kyselinou na exponovanú pokožku sa odporúča ihneď ich opláchnuť tečúcou vodou. Povrchové popáleniny kyselinou môžu spôsobiť nekrózu tkaniva, ktorá si tiež vyžaduje hospitalizáciu.

Vedci z oblasti fyziológie zistili, že človek nemusí nutne užívať kyselinu octovú – vystačí si s prídavnými látkami v potravinách. Ale pre ľudí s neznášanlivosťou kyseliny, ako aj so žalúdočnými problémami, je látka kontraindikovaná.

Kyselina octová sa používa v kníhtlači.

Látka sa v malom množstve našla v mede, banánoch a pšenici.

Ochladením kyseliny octovej a prudkým potrasením nádoby s ňou môžete pozorovať jej prudké stuhnutie.

Malá koncentrácia kyseliny octovej môže znížiť bolesť pri uštipnutí hmyzom, ako aj pri menších popáleninách.

Konzumácia potravín s nízkym obsahom kyseliny octovej znižuje hladinu cholesterolu v tele. Látka dobre stabilizuje hladinu cukru u diabetikov.

Konzumácia bielkovinových a sacharidových potravín spolu s malým množstvom kyseliny octovej zvyšuje ich absorpciu v tele.

Ak je jedlo príliš slané, stačí pridať pár kvapiek octu, aby sa slanosť vyrovnala.

Konečne

Tisíce rokov používania kyseliny octovej viedli k tomu, že jej fyzikálne a chemické vlastnosti sa využívajú na každom kroku. Stovky možných reakcií, tisíce užitočných látok, vďaka ktorým sa ľudstvo posúva ďalej. Hlavná vec je poznať všetky vlastnosti kyseliny octovej, jej pozitívne a negatívne vlastnosti.

Nemali by sme zabúdať na výhody, ale vždy si musíme pamätať, aké škody môže spôsobiť neopatrné zaobchádzanie s vysokou koncentráciou kyseliny octovej. Z hľadiska jeho nebezpečnosti stojí vedľa kyseliny chlorovodíkovej a Pri používaní kyseliny vždy pamätajte na bezpečnostné opatrenia. Esenciu správne a opatrne zrieďte vodou.

Kyselina etánová je známejšia ako kyselina octová. Je to organická zlúčenina so vzorcom CH3COOH. Patrí do triedy karboxylových kyselín, ktorých molekuly obsahujú funkčné monovalentné karboxylové skupiny COOH (buď jednu alebo niekoľko). Môžete o tom poskytnúť veľa informácií, ale teraz stojí za zmienku len tie najzaujímavejšie fakty.

Vzorec

Ako to vyzerá, môžete vidieť na obrázku nižšie. Chemický vzorec kyseliny octovej je jednoduchý. Je to spôsobené mnohými vecami: samotná zlúčenina je jednosýtna a patrí do karboxylovej skupiny, ktorá sa vyznačuje ľahkou abstrakciou protónov (stabilná elementárna častica). Táto zlúčenina je typickým predstaviteľom karboxylových kyselín, pretože má všetky ich vlastnosti.

Väzba medzi kyslíkom a vodíkom (−COOH) je vysoko polárna. To spôsobuje ľahký proces disociácie (rozpúšťanie, rozpad) týchto zlúčenín a prejav ich kyslých vlastností.

V dôsledku toho sa vytvorí protón H + a acetátový ión CH3COO −. Aké sú tieto látky? Acetátový ión je ligand naviazaný na špecifický akceptor (entita, ktorá niečo prijíma z donorovej zlúčeniny), tvoriaci stabilné acetátové komplexy s mnohými katiónmi kovov. A protón je, ako už bolo spomenuté vyššie, častica schopná zachytiť elektrón elektrónovými M-, K- alebo L obalmi atómu.

Kvalitatívna analýza

Je založený špeciálne na disociácii kyseliny octovej. Kvalitatívna analýza, tiež nazývaná reakcia, je súbor fyzikálnych a chemických metód, ktoré sa používajú na detekciu zlúčenín, radikálov (nezávislé molekuly a atómy) a prvkov (kolekcie častíc), ktoré tvoria analyzovanú látku.

Pomocou tejto metódy je možné detegovať soli kyseliny octovej. Nevyzerá to tak komplikovane, ako by sa mohlo zdať. K roztoku sa pridá silná kyselina. napríklad síra. A ak sa objaví zápach kyseliny octovej, potom je v roztoku prítomná jej soľ. Ako to funguje? Zvyšky kyseliny octovej, ktoré vznikajú zo soli, sa v tom momente viažu s vodíkovými katiónmi z kyseliny sírovej. aký je výsledok? Vzhľad viacerých molekúl kyseliny octovej. Takto dochádza k disociácii.

Reakcie

Treba poznamenať, že diskutovaná zlúčenina je schopná interakcie s aktívnymi kovmi. Patria sem lítium, sodík, draslík, rubídium, francium, horčík, cézium. Ten je mimochodom najaktívnejší. Čo sa deje počas takýchto reakcií? Uvoľňuje sa vodík a dochádza k tvorbe notoricky známych acetátov. Takto vyzerá chemický vzorec kyseliny octovej, keď reaguje s horčíkom: Mg + 2CH 3 COOH → (CH 3 COO) 2 Mg + H 2.

Existujú spôsoby výroby kyseliny dichlóroctovej (CHCl2COOH) a kyseliny trichlóroctovej (CCl3COOH). V nich sú atómy vodíka metylovej skupiny nahradené atómami chlóru. Sú len dva spôsoby, ako ich získať. Jedným z nich je hydrolýza trichlóretylénu. A je menej bežný ako druhý, založený na schopnosti kyseliny octovej chlórovať pôsobením plynného chlóru. Táto metóda je jednoduchšia a efektívnejšia.

Takto vyzerá tento proces v podobe chemického vzorca reakcie kyseliny octovej s chlórom: CH 3 COOH + Cl 2 → CH 2 CLCOOH + HCL. Stojí za to objasniť jeden bod: takto získate len kyselinu chlóroctovú, dve vyššie uvedené sa tvoria za účasti červeného fosforu v malých množstvách.

Iné premeny

Stojí za zmienku, že kyselina octová (CH3COOH) je schopná vstúpiť do všetkých reakcií, ktoré sú charakteristické pre notoricky známu karboxylovú skupinu. Môže sa redukovať na etanol, jednosýtny alkohol. Na to je potrebné spracovať ho lítiumalumíniumhydridom, anorganickou zlúčeninou, ktorá je silným redukčným činidlom často používaným v organickej syntéze. Jeho vzorec je Li (AlH 4).

Kyselina octová môže byť tiež prevedená na chlorid kyseliny, aktívne acylačné činidlo. To sa deje pod vplyvom tionylchloridu. Mimochodom, je to chlorid kyseliny sírovej. Jeho vzorec je H2SO3. Za zmienku tiež stojí, že sodná soľ kyseliny octovej, keď sa zahrieva s alkáliou, je dekarboxylovaná (molekula oxidu uhličitého je eliminovaná), čo vedie k tvorbe metánu (CH4). A ako viete, je to najjednoduchší uhľovodík, ktorý je ľahší ako vzduch.

Kryštalizácia

Ľadová kyselina octová – predmetná zlúčenina sa často nazýva práve takto. Faktom je, že keď sa ochladí len na 15-16 °C, prejde do kryštalického stavu, ako keby mrzlo. Vizuálne to naozaj vyzerá ako ľad. Ak máte niekoľko prísad, môžete vykonať experiment, ktorého výsledkom bude premena kyseliny octovej na kyselinu ľadovú. Je to jednoduché. Musíte pripraviť chladiacu zmes z vody a ľadu a potom do nej spustiť predtým pripravenú skúmavku s kyselinou octovou. Po niekoľkých minútach kryštalizuje. Okrem pripojenia je k tomu potrebná kadička, statív, teplomer a skúmavka.

Škodlivosť látky

Kyselina octová, ktorej chemický vzorec a vlastnosti boli uvedené vyššie, nie je bezpečná. Jeho výpary pôsobia dráždivo na sliznice horných dýchacích ciest. Hranica pre vnímanie zápachu tejto zlúčeniny vo vzduchu je okolo 0,4 mg/l. Ale existuje aj pojem maximálnej prípustnej koncentrácie – sanitárnej a hygienickej normy schválenej zákonom. Podľa nej môže byť vo vzduchu až 0,06 mg/m³ tejto látky. A ak hovoríme o pracovných priestoroch, potom sa limit zvyšuje na 5 mg/m3.

Deštruktívny účinok kyseliny na biologické tkanivo priamo závisí od jej zriedenia vodou. Najnebezpečnejšie roztoky sú tie, ktoré obsahujú viac ako 30 % tejto látky. A ak sa človek náhodou dostane do kontaktu s koncentrovanou zlúčeninou, nebude sa môcť vyhnúť chemickým popáleninám. To absolútne nemožno dovoliť, pretože po tejto koagulačnej nekróze sa začína rozvíjať - smrť biologických tkanív. Smrteľná dávka je len 20 ml.

Dôsledky

Je logické, že čím vyššia je koncentrácia kyseliny octovej, tým viac škody spôsobí, ak sa dostane na pokožku alebo dovnútra tela. Bežné príznaky otravy zahŕňajú:

  • Acidóza. Acidobázická rovnováha sa posúva smerom k zvýšeniu kyslosti.
  • Zhrubnutie krvi a zhoršená zrážanlivosť.
  • Hemolýza červených krviniek, ich deštrukcia.
  • Poškodenie pečene.
  • Hemoglobinúria. V moči sa objavuje hemoglobín.
  • Toxický popáleninový šok.

Závažnosť

Je obvyklé rozlišovať tri:

  1. Jednoduché. Charakterizované drobnými popáleninami pažeráka a ústnej dutiny. Nedochádza však k zahusteniu krvi a vnútorné orgány naďalej fungujú normálne.
  2. Priemerná. Pozoruje sa intoxikácia, šok a zhrubnutie krvi. Žalúdok je ovplyvnený.
  3. Ťažký. Ťažko postihnuté sú horné dýchacie cesty a steny tráviaceho traktu, vzniká zlyhanie obličiek. Maximálny bolestivý šok. Je možný rozvoj ochorenia popálenín.

Je tiež možná otrava parami kyseliny octovej. Sprevádza ho silný výtok z nosa, kašeľ a slzenie očí.

Poskytovanie pomoci

Ak sa človek otrávi kyselinou octovou, je veľmi dôležité konať rýchlo, aby sa minimalizovali následky toho, čo sa stalo. Pozrime sa, čo je potrebné urobiť:

  • Vypláchnite si ústa. Neprehĺtajte vodu.
  • Vykonajte výplach žalúdka sondou. Budete potrebovať 8-10 litrov studenej vody. Ani nečistoty krvi nie sú kontraindikáciou. Pretože v prvých hodinách otravy zostávajú veľké cievy stále nedotknuté. Nedôjde teda k nebezpečnému krvácaniu. Pred umývaním musíte zmierniť bolesť analgetikami. Sonda je mazaná vazelínovým olejom.
  • Nevyvolávajte zvracanie! Látka môže byť neutralizovaná spálenou magnéziou alebo Almagelom.
  • Žiadny z vyššie uvedených? Potom sa obeti podá ľad a slnečnicový olej - musí si dať niekoľko dúškov.
  • Je dovolené, aby obeť konzumovala zmes mlieka a vajec.

Je dôležité poskytnúť prvú pomoc do dvoch hodín po incidente. Po tomto období sliznice veľmi opuchnú a bude ťažké znížiť bolesť človeka. A áno, nikdy by ste nemali používať sódu bikarbónu. Kombinácia kyseliny a zásady vyvolá reakciu, pri ktorej vzniká oxid uhličitý a voda. A takáto formácia vo vnútri žalúdka môže viesť k smrti.

Aplikácia

Vodné roztoky kyseliny etánovej sú široko používané v potravinárskom priemysle. Toto sú octy. Na ich získanie sa kyselina zriedi vodou, čím sa získa 3-15 percentný roztok. Ako prísada sú označené E260. Ocoty sú súčasťou rôznych omáčok a používajú sa aj na konzervovanie potravín, marinovanie mäsa a rýb. V každodennom živote sú široko používané na odstraňovanie vodného kameňa a škvŕn z oblečenia a riadu. Ocot je výborný dezinfekčný prostriedok. Môžu ošetriť akýkoľvek povrch. Niekedy sa pridáva počas prania na zmäkčenie oblečenia.

Ocot sa používa aj pri výrobe aromatických látok, liečiv, rozpúšťadiel, pri výrobe acetónu a acetátu celulózy napr. Áno, a kyselina octová sa priamo podieľa na farbení a tlači.

Okrem toho sa používa ako reakčné médium na oxidáciu širokej škály organických látok. Príkladom z priemyslu je oxidácia paraxylénu (aromatický uhľovodík) vzdušným kyslíkom na aromatickú kyselinu tereftalovú. Mimochodom, keďže výpary tejto látky majú ostrý dráždivý zápach, môže sa použiť ako náhrada za amoniak, aby sa človek dostal z mdloby.

Syntetická kyselina octová

Ide o horľavú kvapalinu, ktorá patrí medzi látky tretej triedy nebezpečnosti. Používa sa v priemysle. Pri práci s ním sa používajú osobné ochranné prostriedky. Táto látka sa skladuje za špeciálnych podmienok a len v určitých nádobách. Typicky je toto:

  • čisté železničné cisterny;
  • nádoby;
  • autocisterny, sudy, nerezové kontajnery (kapacita do 275 dm 3);
  • sklenené fľaše;
  • polyetylénové sudy s objemom do 50 dm 3;
  • uzavreté nádrže z nehrdzavejúcej ocele.

Ak sa kvapalina skladuje v polymérovej nádobe, potom je to maximálne mesiac. Je tiež prísne zakázané skladovať túto látku spolu s takými silnými oxidačnými činidlami, ako je manganistan draselný, kyselina sírová a dusičná.

Zloženie octu

Tiež stojí za to povedať o ňom pár slov. Zloženie tradičného známeho octu zahŕňa nasledujúce kyseliny:

  • Apple. Vzorec: NOOCCH2CH(OH)COOH. Je to bežná potravinárska prídavná látka (E296) prírodného pôvodu. Obsiahnuté v nezrelých jablkách, malinách, jarabine, čučoriedke a hrozne. V tabaku a súloži sa vyskytuje vo forme nikotínových solí.
  • Mliekareň. Vzorec: CH3CH(OH)COOH. Vzniká pri rozklade glukózy. Potravinová prísada (E270), ktorá sa získava mliečnou fermentáciou.
  • Kyselina askorbová. Vzorec: C₆H₈O₆. Potravinová prísada (E300) používaná ako antioxidant, ktorý zabraňuje oxidácii produktu.

A samozrejme, etánová zlúčenina je tiež obsiahnutá v octe - to je základ tohto produktu.

Ako riediť?

Toto je často kladená otázka. Každý videl v predaji 70% kyselinu octovú. Kupuje sa na prípravu zmesí na tradičnú úpravu alebo na použitie ako korenie, marináda, prísada do omáčky alebo dresingu. Ale nemôžete použiť taký silný koncentrát. Preto vzniká otázka, ako zriediť kyselinu octovú na ocot. Najprv sa musíte chrániť - noste rukavice. Potom by sa mala pripraviť čistá voda. Pre roztoky rôznych koncentrácií bude potrebné určité množstvo kvapaliny. Ktoré? Pozrite sa na tabuľku nižšie a zrieďte kyselinu octovú na základe údajov.

Koncentrácia octu

Počiatočná koncentrácia octu 70%

1:1,5 (pomer - jeden diel octu k n-tému dielu vody)

V zásade nič zložité. Ak chcete získať 9% roztok, musíte odobrať množstvo vody v mililitroch podľa tohto vzorca: vynásobte 100 gramov octu počiatočnou hodnotou (70%) a vydeľte 9. Čo dostanete? Číslo je 778. Od toho sa odpočíta 100, pretože pôvodne bolo prijatých 100 gramov kyseliny. To dáva 668 mililitrov vody. Toto množstvo sa zmieša so 100 g octu. Výsledkom je celá fľaša 9% roztoku.

Aj keď, dá sa to urobiť ešte jednoduchšie. Mnoho ľudí sa zaujíma o to, ako vyrobiť ocot z kyseliny octovej. Jednoducho! Hlavná vec je mať na pamäti, že na jednu časť 70% roztoku musíte vziať 7 častí vody.

DEFINÍCIA

Kyselina octová (etanová). je bezfarebná kvapalina so silným dráždivým zápachom.

Ak sa dostane na sliznice, spôsobuje popáleniny. Kyselina octová sa mieša s vodou v akomkoľvek pomere. Vytvára azeotropické zmesi s benzénom a butylacetátom.

Kyselina octová mrzne pri 16 o C, jej kryštály vzhľadom pripomínajú ľad, preto sa 100% kyseline octovej hovorí „ľadová“.

Niektoré fyzikálne vlastnosti kyseliny octovej sú uvedené v tabuľke nižšie:

Príprava kyseliny octovej

V priemysle sa kyselina octová vyrába katalytickou oxidáciou n-butánu vzdušným kyslíkom:

CH3-CH2-CH2-CH3+ = 2CH3-COOH.

Značné množstvá kyseliny octovej sa vyrábajú oxidáciou acetaldehydu, ktorý zase vzniká oxidáciou etylénu vzdušným kyslíkom na paládiovom katalyzátore:

CH2=CH2+ = CH3-COH+ =CH3-COOH.

Potravinová kyselina octová sa získava mikrobiologickou oxidáciou etanolu (fermentácia kyseliny octovej).

Keď sa 2-butén oxiduje manganistanom draselným v kyslom prostredí alebo so zmesou chrómu, dvojitá väzba sa úplne rozbije za vzniku dvoch molekúl kyseliny octovej:

CH3-CH=CH-CH3+ = 2CH3-COOH.

Chemické vlastnosti kyseliny octovej

Kyselina octová je slabá monoprotická kyselina. Vo vodnom roztoku sa disociuje na ióny:

CH 3 COOH↔H + + CH 3 COOH.

Kyselina octová má slabo kyslé vlastnosti, ktoré sú spojené so schopnosťou atómu vodíka karboxylovej skupiny eliminovať ako protón.

CH2COOH + NaOH = CH3COONa + H20.

Interakcia kyseliny octovej s alkoholmi prebieha mechanizmom nukleofilnej substitúcie. Molekula alkoholu pôsobí ako nukleofil a útočí na atóm uhlíka karboxylovej skupiny kyseliny octovej, ktorá nesie čiastočne kladný náboj. Charakteristickým znakom tejto reakcie (esterifikácia) je, že k substitúcii dochádza na atóme uhlíka v stave hybridizácie sp 3:

CH3-COOH + CH30H = CH30-C(0)-CH3 + H20.

Pri reakcii so tionylchloridom je kyselina octová schopná vytvárať halogenidy kyselín:

CH3-COOH + SOCI2 = CH3-C(0)CI + S02 + HCl.

Keď oxid fosforečný (V) reaguje s kyselinou octovou, vzniká anhydrid:

2CH3-COOH + P205 = CH3-C(0)-0-C(0)-CH3 + 2HP03.

Reakciou kyseliny octovej s amoniakom vznikajú amidy. Najprv sa vytvoria amónne soli, ktoré pri zahrievaní strácajú vodu a menia sa na amidy:

CH3-COOH + NH3↔CH3-COO -NH4 + ↔CH3-C(O)-NH2 + H20.

Aplikácia kyseliny octovej

Kyselina octová je známa už od staroveku, jej 3 - 6% roztoky (stolový ocot) sa používajú ako dochucovadlo a konzervant. Konzervačný účinok kyseliny octovej je spôsobený tým, že kyslé prostredie, ktoré vytvára, potláča rozvoj hnilobných baktérií a plesní.

Príklady riešenia problémov

PRÍKLAD 1

PRÍKLAD 2

Cvičenie Ako sa zmení pH 0,010 M roztoku kyseliny octovej, ak sa k nemu pridá chlorid draselný na konečnú koncentráciu 0,020 M?
Riešenie Kyselina octová je slabá, takže v neprítomnosti cudzieho elektrolytu možno iónovú silu považovať za nulovú. To dáva právo použiť konštantu termodynamickej kyslosti na výpočet pH.

a(H+) = √K0 (CH3COOH) x c(CH3COOH);

a(H+) = √1,75 x 10-5 x 1,0 x 10-2 = 4,18 x 10-4 M;

Na výpočet pH po pridaní chloridu draselného je potrebné vypočítať skutočnú konštantu kyslosti kyseliny octovej:

K(CH3COOH) = Ko (CH3COOH)/y(H+) x y(CH3COO-).

Vypočítame iónovú silu vytvorenú iónmi draslíka a chloridov:

I = 1/2 x (0,020 x 12 + 0,020 x 12) = 0,020.

Pri iónovej sile 0,020 y(H+) = y(CH3COO-) = 0,87. Preto

K = 1,75 x 10-5 / (0,87)2 = 2,31 x 10-5.

teda

= √Ko (CH3COOH) x c(CH3COOH);

= √2,31 × 10-5 × 1,0 × 10-2 = 4,80 × 10-4 M.

Takže zvýšenie iónovej sily z nuly na 0,020 spôsobilo zmenu pH roztoku kyseliny octovej len o 0,06 jednotiek pH.

Odpoveď pH sa zmení len o 0,06 jednotky

Kyselina etánová alebo octová je slabá karboxylová kyselina, ktorá sa široko používa v priemysle. Chemické vlastnosti kyseliny octovej sú určené karboxylovou skupinou COOH.

Fyzikálne vlastnosti

Kyselina octová (CH 3 COOH) je koncentrovaný ocot, ktorý je ľudstvu známy už od staroveku. Bol vyrobený kvasením vína, t.j. sacharidy a alkoholy.

Podľa fyzikálnych vlastností je kyselina octová bezfarebná kvapalina s kyslou chuťou a štipľavým zápachom. Kontakt tekutiny so sliznicami spôsobuje chemické popáleniny. Kyselina octová je hygroskopická, t.j. schopné absorbovať vodnú paru. Vysoko rozpustný vo vode.

Ryža. 1. Kyselina octová.

Základné fyzikálne vlastnosti octu:

  • teplota topenia - 16,75 °C;
  • hustota - 1,0492 g / cm3;
  • teplota varu - 118,1 ° C;
  • molárna hmotnosť - 60,05 g/mol;
  • spalné teplo - 876,1 kJ/mol.

V octe sa rozpúšťajú anorganické látky a plyny, napríklad bezkyslíkaté kyseliny - HF, HCl, HBr.

Potvrdenie

Spôsoby výroby kyseliny octovej:

  • z acetaldehydu oxidáciou vzdušným kyslíkom v prítomnosti katalyzátora Mn(CH 3 COO) 2 a vysokej teplote (50-60 °C) - 2CH 3 CHO + O 2 → 2CH 3 COOH;
  • z metanolu a oxidu uhoľnatého v prítomnosti katalyzátorov (Rh alebo Ir) - CH 3 OH + CO → CH 3 COOH;
  • z n-butánu oxidáciou v prítomnosti katalyzátora pri tlaku 50 atm a teplote 200°C - 2CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 5O 2 → 4CH 3 COOH + 2H 2 O.

Ryža. 2. Grafický vzorec kyseliny octovej.

Fermentačná rovnica je nasledovná - CH 3 CH 2 OH + O 2 → CH 3 COOH + H 2 O. Používanými surovinami sú šťava alebo víno, kyslík a enzýmy baktérií alebo kvasiniek.

Chemické vlastnosti

Kyselina octová má slabé kyslé vlastnosti. Hlavné reakcie kyseliny octovej s rôznymi látkami sú opísané v tabuľke.

Interakcia

Čo sa tvorí

Príklad

S kovmi

Soľ, vodík

Mg + 2CH3COOH -> (CH3COO)2Mg + H2

S oxidmi

Slaná voda

CaO + 2CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H20

S dôvodmi

Slaná voda

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H20

Soľ, oxid uhličitý, voda

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 → 2 CH 3 COOK + CO 2 + H 2 O

S nekovmi (substitučná reakcia)

Organické a anorganické kyseliny

CH3COOH + Cl2 -> CH2CICOOH (kyselina chlóroctová) + HCl;

CH3COOH + F2 -> CH2FCOOH (kyselina fluóroctová) + HF;

CH 3 COOH + I 2 → CH 2 ICOOH (kyselina jódoctová) + HI

S kyslíkom (oxidačná reakcia)

Oxid uhličitý a voda

CH3COOH + 202 -> 2C02 + 2H20

Estery a soli, ktoré tvorí kyselina octová, sa nazývajú acetáty.

Aplikácia

Kyselina octová sa široko používa v rôznych priemyselných odvetviach:

  • vo farmaceutických výrobkoch - zahrnuté v liekoch;
  • v chemickom priemysle - používa sa na výrobu acetónu, farbív, acetátu celulózy;
  • v potravinárskom priemysle - používa sa na konzerváciu a chuť;
  • v ľahkom priemysle - používa sa na fixáciu farby na tkanine.

Kyselina octová je potravinárska prídavná látka s označením E260.

Ryža. 3. Použitie kyseliny octovej.

Čo sme sa naučili?

CH 3 COOH - kyselina octová získaná z acetaldehydu, metanolu, n-butánu. Je to bezfarebná kvapalina kyslej chuti a štipľavého zápachu. Ocot sa vyrába zo zriedenej kyseliny octovej. Kyselina má slabo kyslé vlastnosti a reaguje s kovmi, nekovmi, oxidmi, zásadami, soľami, kyslíkom. Kyselina octová je široko používaná vo farmaceutickom, potravinárskom, chemickom a ľahkom priemysle.

Test na danú tému

Vyhodnotenie správy

Priemerné hodnotenie: 4.2. Celkový počet získaných hodnotení: 101.

Prchavé kyseliny vína sú jednosýtne mastné kyseliny so všeobecným vzorcom zahrnutým v jeho zložení.

Sú to mravčia, octová, propiónová, maslová, valérová, kaprylová a iné vyššie mastné kyseliny. Hlavnou z prchavých kyselín z hľadiska množstva a významu je octová kyselina. Všetky analytické stanovenia prchavej kyslosti vín sa uskutočňujú z hľadiska kyseliny octovej.

Prchavé kyseliny vína– vedľajšie produkty alkoholového kvasenia. Počas fermentácie vzniká najmenšie množstvo prchavých kyselín v rozmedzí teplôt od 15 ºС do 25 ºС. Vyššie a nižšie teploty fermentácie podporujú tvorbu väčšej masy prchavých kyselín. V podmienkach aeróbnej fermentácie sa produkuje menej prchavých látok.

Prchavé kyseliny sa destilujú parou. Táto vlastnosť je základom všetkých metód na ich kvantitatívne stanovenie.

Soli prchavých kyselín sú ľahko rozpustné vo vode a alkohole. Estery prchavých kyselín v malých množstvách sú žiaducou zložkou buketov vín a koňakov.

Octová kyselina(CH3COOH) je známy už od staroveku. Jeho kyslý radikál sa nazýva „ Acetyl"z latinského označenia kyseliny - « Acidum Aceticum» . Vo svojej čistej forme je bezvodá kyselina octová bezfarebná kvapalina štipľavého zápachu, ktorá pri teplotách pod 16 ºC tuhne na kryštalickú hmotu. Teplota varu kyseliny octovej je + 118,5 ºС.

V technológii sa používa samotná kyselina octová aj jej soli. Soli sa používajú v textilnom, chemickom, kožiarskom a gumárenskom priemysle. Samotná kyselina octová sa používa na prípravu acetónu, acetátov celulózy, aromatických látok, používa sa v medicíne, potravinárstve, používa sa na prípravu marinád.

Olovnatý ocot (CH3 COOH)2·Pb· Pb(OH)2 Používa sa pri výrobe bielej a pri chemickej analýze na zrážanie fenolových látok.

Takzvaný stolový ocot sa pripravuje z kyseliny octovej, ktorá sa v malom množstve hojne používa na dochutenie rôznych jedál. Prírodný vínny ocot, získaný z vína, je pri varení veľmi žiadaný.

Na prípravu stolového vínneho octu sa víno zriedené vodou mierne okyslí octom a vloží sa do plochých kadí alebo otvorených sudov. Na povrch kvapaliny sa nanesie film octových baktérií. Široký prístup vzduchu (prevzdušňovanie), zvýšená teplota a úplná absencia sulfitácie prispievajú k rýchlemu rozvoju baktérií kyseliny octovej a rýchlej premene etylalkoholu na kyselinu octovú.

Kyselina octová je povinným vedľajším produktom alkoholového kvasenia a tvorí hlavný podiel prchavých kyselín.

Zvýšenie obsahu prchavých kyselín vo vínach sa vysvetľuje ich výskytom pri mnohých ochoreniach vín a v dôsledku aktivity rôznych patogénnych baktérií. Najnebezpečnejším a zároveň najčastejším ochorením vín je Ocotové kysnutie. Pri tejto chorobe sa etylalkohol pôsobením octových baktérií oxiduje na kyselinu octovú (Bact. aceti atď.):

Včasné dopĺňanie, skladovanie vínnych materiálov pri teplotách 10-12 ºС a mierne sírenie zabraňujú vzniku octovej kyslosti vo víne. Octové baktérie sú aeróbne a sú veľmi citlivé na kyselinu sírovú, ktorá obmedzuje prístup kyslíka do vína.

Na nápravu vín, ktoré trpia kyslým octom, je možné na povrchu vína vytvoriť sherry film. Vyvíjajúce sa na víne, sherry kvasinky výrazne znižujú obsah prchavých kyselín. Stolové vína s vysokým (viac ako 4 g/dm3) obsahom prchavých kyselín sa po odstránení octového filmu pasterizujú na zničenie octových baktérií, alkoholizujú a používajú sa do kupáží bežných silných vín. Octové baktérie je možné zničiť aj sulfitáciou v dávke minimálne 100 mg/dm3 s okamžitou úpravou bentonitom a filtráciou vína.