Двухосновные карбоновые кислоты
Важнейшие представители
Муравьиная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом. Является сильным восстановителем и окисляется до угольной кислоты. В природе свободная муравьиная кислота встречается в выделениях муравьев, в соке крапивы, в поте животных. Применяют муравьиную кислоту при крашении тканей в качестве восстановителя, при дублении кож, в медицине, в различных органических синтезах.
Уксусная кислота — бесцветная жидкость с резким запахом. Водный раствор (70 — 80 %) уксусной кислоты называется уксусной эссенцией, а 3 —5%-ный водный раствор — столовым уксусом.
Уксусная кислота широко встречается в природе. Она содержится в моче, поте, желчи и коже животных, растениях. Образуется при уксуснокислом брожении жидкостей, содержащих спирт (вино, пиво и др.).
Широко используется в химической промышленности для производства ацетатного шелка, красителей, сложных эфиров, ацетона, уксусного ангидрида, солей и т.д. В пищевой промышленности уксусная кислота используется для консервирования продуктов, некоторые сложные эфиры уксусной кислоты применяются в кондитерском производстве.
Масляная кислотапредставляет собой жидкость с неприятным запахом. Содержится в виде сложного эфира в коровьем масле. В свободном состоянии находится в прогоркшем масле.
Общая формула гомологического ряда предельных двухосновных кислот
Примерами могут служить:
Предельные двухосновные кислоты — твердые кристаллические вещества. Подобно тому, как это отмечалось для одноосновных кислот, предельные двухосновные кислоты с четным числом атомов углерода плавятся при более высокой температуре, чем соседние гомологи с нечетным числом атомов углерода. Растворимость в воде кислот с нечетным числом атомов углерода значительно выше растворимости кислот с четным числом атомов углерода, причем с возрастанием длины цепи растворимость кислот в воде уменьшается.
Двухосновные кислоты диссоциируют последовательно:
Они сильнее соответствующих одноосновных кислот. Степень диссоциации двухосновных кислот понижается с увеличением их молекулярной массы.
В молекуле двухосновных кислот содержатся две карбоксильные группы, поэтому они дают два ряда производных, например средние и кислые соли, средние и кислые сложные эфиры:
При нагревании щавелевой и малоновой кислот легко отщепляется СО2:
Двухосновные кислоты с четырьмя и пятью атомами углерода в молекуле, т. е. янтарная и глутаровая кислоты, при нагревании отщепляют элементы воды и дают внутренние циклические ангидриды: