Карбоновые кислоты

Карбоновые кислоты – это сложные органические вещества, в которых углеводородный радикал соединён с одной или несколькими карбоксильными группами.
Кислоты классифицируют
По радикалу: По количеству карбоксильных групп
Предельные - одноосновные
Непредельные - двухосновные
Ароматические - многоосновные

Класификация
Карбоновые кислоты классифицируют по двум структурным признакам.
По числу карбоксильных групп кислоты подразделяются на:
одноосновные или монокарбоновые
(например: H-COOH – муравьиная кислота, CH3-COOH – уксусная кислота);
многоосновные (дикарбоновые, трикарбоновые и т.д.), .
По характеру углеводородного радикала различают кислоты:
предельные (например, CH3CH2CH2COOH);
непредельные (RCH=CHCOOH);
ароматические (RC6H4COOH).

Простейшая из кислот – муравьиная (метановая)
Насыщенные одноосновные кислоты содержат одну карбоксильную группу и образуют гомологический ряд с общей формулой CnH2n+1COOH.

Изомерия кислот
Cтруктурная изомерия
изомерия скелета в углеводородном радикале, начиная с C4
межклассовая изомерия, начиная с C2. (со сложными эфирами)
Например, формуле C2H4O2 соответствуют 2 изомера, относящиеся
к различным классам органических соединений.
Пространственная изомерия
Возможна цис-транс изомерия в случае непредельных карбоновых кислот
Оптическая изомерия проявляется кислотами, в молекулах которых
карбоксильная группа связана с асимметрическим атомом углерода (С*).

Между молекулами карбоновых кислот образуются водородные связи
Водородные связи образуются и с молекулами воды, что объяснят хорошую растворимость низших кислот.

Карбоновые кислоты обладают всеми характерными свойствами кислот. В водном растворе они диссоциируют с образованием протонов и кислотных остатков:

На атоме кислорода возникает избыточная электронная плотность, а на атоме углерода – недостаток электронной плотности, в результате чего неподеленная пара электронов атома кислорода смещается к гидроксогруппе, что облегчает отщепление протона и усиливает кислотные свойства

Химические свойства
Обменные реакции
Окислительно-восстановительные
Получение

Производные карбоновых кислот

Реакция этерификации – образование сложного эфира

Карбоновые кислоты образуют ангидриды кислот

Получение

Последовательные стадии окисления первичных спиртов

В составе муравьиной кислоты можно определить наличие не только карбоксильной группы, но и альдегидной. Поэтому данная кислота проявляет свойства альдегидов, в частности – реакции окисления («серебряного зеркала»).

Применение
Получение сложных эфиров
В текстильной промышленности
Растворители и консерванты
Производство мыла, лекарств (аспирин)
В пищевой промышленности