1. 醋酸(乙酸)的化學性質
乙酸(ethanoic acid)
拼音:yi suan
別名:醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)
分子式:C2H4O2(常簡寫為HAc)或CH3COOH
分子量:60.05
CAS 登錄號:64-19-7
EINECS 登錄號:200-580-7
分子結構:
O
‖
CH3—C—O—H冰醋酸
乙酸具有羧酸的典型性質,主要表現在以下兩個方面:
① 酸性 乙酸具有明顯的酸性,在水溶液里能電離出部分氫離子,它是一種弱酸。
乙酸的電離常數Ki是1.8×10-5(25℃),其酸性比碳酸(25℃時第一級Ki是4.3×10-7)強。乙酸具有酸的通性。例如,它能使藍色石蕊試紙變紅;能跟金屬反應,也能跟鹼、碳酸鈉和碳酸氫鈉等反應。
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
② 酯化反應 乙酸跟乙醇在濃硫酸存在下加熱,生成具有香味的乙酸乙酯。
用氧的同位素示蹤,可以知道上述酯化反應過程中,乙酸分子中的羥基跟醇分子羥基上的氫原子結合成水,其餘部分結合成酯。
酸跟醇作用生成酯和水的反應叫做酯化反應。酯化反應是可逆反應,不僅有機酸能發生酯化反應,而且無機酸如硝酸、硫酸等也能跟醇發生酯化反應。例如,濃硝酸跟丙三醇反應生成的酯叫做硝酸甘油酯,它是制炸葯的原料。
乙酸能中和鹼金屬氫氧化物,能與活潑金屬生成鹽,這些金屬鹽都有重要用途。乙酸也可生成各種衍生物,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等,可作為塗料和油漆工業的極好溶劑。乙酸酐與纖維素作用生成的醋酸纖維素可用於製造膠片、噴漆等,還是染料、香料、葯物等工業不可缺少的原料,並被廣泛用做溶劑。 也可用作溶劑及製取醋酸鹽、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸乙烯酯)、維尼綸纖維的原料。
乙酸無水則幾乎不導電,加水稀釋時電離度增大,H+離子濃度也隨之加大,但稀釋至2mol/L以下則電離度仍徐徐增加,而H+濃度緩緩下降。與碳酸鹽反應有二氧化碳生成,表明其酸性比碳酸強,具有弱酸的通性。與醇可發生酯化反應,並要有濃硫酸和加熱為條件,可用於合成各種醋酸果香酯類香精;與乙炔於醋酸鋅催化劑和170~250℃條件下反應生成醋酸乙烯酯,可聚合成聚醋酸乙烯,用作乳膠和制維尼綸纖維:
CH≡CH+CH3COOH→CH3COOCH=CH2
在一定條件下脫水生成乙烯酮,再與醋酸反應生成醋酸酐:
CH3COOH→CH2=C=O+H2O
其與纖維素發生酯化生成醋酸纖維素,用於制照相底片與電影膠片:
此外可合成醫葯如氯乙酸、乙醯水楊酸、乙醯苯胺等。
點燃
氧化反應:CH3COOH+2O2====2CO2+2H2O
2. 乙酸性質
乙酸的物理性質 無色,有強烈刺激性氣味的液體,易溶於水,它是食醋的主要成分,普通食醋中含有3%~5%乙酸,所以乙酸俗稱醋酸。與水互溶並易溶於有機溶劑
乙酸的化學性質 (1)酸性 ①使指示劑:變色 ②與活潑金屬:產生氣體
①弱酸性(斷O—H鍵)
乙酸具有明顯的酸性,在水溶液里能部分電離,產生氫離子。乙酸是一種弱酸,但比碳酸的酸性強,它具有酸的通性。
CH3COOH CH3COO-+H+ (酸性比碳酸強)
CaCO3+2CH3COOH (CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
Cu(OH)2+2CH3COOH (CH3COO)2Cu+2H2O
②酯化反應(斷C—OH鍵)
在有濃硫酸存在並加熱的條件下,乙酸能夠跟乙醇發生反應,生成乙酸乙酯
3. 乙酸(知識點總結+典例解析)
1、乙酸的物理性質:乙酸是食醋的主要成分,普通的食醋中含3%~5%(質量分數)的乙酸。乙酸是一種有強烈刺激性氣味的無色液體,沸點為117.9℃,熔點為16.6℃;當溫度低於16.6℃時,乙酸就凝結成像冰一樣的晶體,因此純凈的乙酸又稱冰醋酸。乙酸易溶於水、乙醇、四氯化碳等溶劑。
2、乙酸的化學性質:具有酸的通性;酯化反應。
3、乙酸以及其酯的重要用途:乙酸是重要的調味品,工業生產中用來合成大量的酯類物質和其他重要化工產品。主要用於醋酸乙酯、醋酐、醋酸纖維、醋酸酯和金屬醋酸鹽等,也用作農葯、醫葯和染料等工業的溶劑和原料,在葯品製造、織物印染和橡膠工業中都有廣泛用途。食用冰醋酸可作酸味劑、增香劑,用於調飲料、罐頭等。乙酸乙酯主要用來做油漆、指甲油的溶劑,生活中也將其作為香精加入到食品和飲料中。
(3)乙酸具有哪些化學性質擴展閱讀:
乙酸的晶體結構顯示 ,分子間通過氫鍵結合為二聚體(亦稱二締結物),二聚體也存在於120℃的蒸汽狀態。二聚體有較高的穩定性,已經通過冰點降低測定分子量法以及X光衍射證明了分子量較小的羧酸如甲酸、乙酸在固態及液態,甚至氣態以二聚體形式存在。
當乙酸與水溶和的時候,二聚體間的氫鍵會很快的斷裂。其它的羧酸也有類似的二聚現象。
4. 乙酸的化學性質
乙酸的羧基氫原子能夠部分電離變為氫離子(質子)而釋放出來,導致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系數為4.8,pKa=4.75(25℃),濃度為1mol/L的醋酸溶液(類似於家用醋的濃度)的pH為2.4,也就是說僅有0.4%的醋酸分子是解離的。
1.乙酸能發生普通羧酸的典型化學反應,同時可以還原生成乙醇,通過親核取代機理生成乙醯氯,也可以雙分子脫水生成酸酐。
乙酸的典型化學反應:
乙酸與碳酸鈉:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O
乙酸與碳酸鈣:2CH3COOH+CaCO3==(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
乙酸與碳酸氫鈉:NaHCO3+CH3COOH==CH3COONa+H2O+CO2↑
乙酸與鹼反應:CH3COOH+OH-==CH3COO-+H2O
乙酸與弱酸鹽反應:2CH3COOH+CO32-==2CH3COO-+H2O+CO2↑
乙酸與活潑金屬單質反應:Fe+2CH3COOH==(CH3COO)2Fe+H2↑
Zn+2CH3COOH==(CH3COO)2Zn +H2↑
2Na+2CH3COOH==2CH3COONa+H2↑
乙酸與氧化鋅反應:2CH3COOH+ZnO==(CH3COO)2Zn+H2O
乙酸與乙醇反應:CH3COOH+C2H5OH=△=CH3COOC2H5+H2O(註:條件是加熱,濃硫酸催化,可逆反應)
2.乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以與乙醇在濃硫酸存在並加熱的條件下生成乙酸乙酯(本反應為可逆反應,反應類型屬於取代反應中的酯化反應)。
CH3COOH + CH3CH2OH<==> CH3COOCH2CH3 + H2O
3.由於弱酸的性質,對於許多金屬,乙酸是有腐蝕性的,例如鐵、鎂和鋅,反應生成氫氣和金屬乙酸鹽。雖然鋁在空氣中表面會形成氧化鋁保護層,但是在醋酸的作用下,氧化膜會被破壞,內部的鋁就可以直接和酸作用了。
4.金屬的乙酸鹽也可以用乙酸和相應的鹼性物質反應,比如小蘇打與醋的反應。除了醋酸鉻(II),幾乎所有的醋酸鹽能溶於水。
Mg(S)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) +H2(g)
NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) +CO2(g) +H2O(l)
5.在440℃的高溫下,乙酸可分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。 乙酸中的乙醯基,是生物化學中所有生命的基礎。當它與輔酶A結合後,就成為了碳水化合物和脂肪新陳代謝的中心。然而,乙酸在細胞中的濃度是被嚴格控制在一個很低的范圍內,避免使得細胞質的pH發生破壞性的改變。與其它長鏈羧酸不同,乙酸並不存在於甘油三酸脂中。但是,人造含乙酸的甘油三酸脂,又叫甘油醋酸酯(甘油三乙酸酯) ,則是一種重要的食品添加劑,也被用來製造化妝品和局部性葯物。
乙酸由一些特定的細菌生產或分泌。值得注意的是醋菌類梭菌屬的丙酮丁醇梭桿菌,這個細菌廣泛存在於全世界的食物、水和土壤之中。在水果或其他食物腐敗時,醋酸也會自然生成。乙酸也是包括人類在內的所有靈長類生物的陰道潤滑液的一個組成部分,被當作一個溫和的抗菌劑。
5. 乙酸的化學性質及用途
酸性
羧酸中,例如乙酸,的羧基氫原子能夠部分電離變為氫離子(質子)而釋放出來,導致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系數為4.8,pka=4.75(25℃),濃度為1mol/l的醋酸溶液(類似於家用醋的濃度)的ph為2.4,也就是說僅有0.4%的醋酸分子是解離的。
乙酸的酸性促使它還可以與碳酸鈉、氫氧化銅、苯酚鈉等物質反應。
2ch3cooh
+
na2co3
=2nach3coo
+
co2
↑+
h2o
2ch3cooh
+
cu(oh)2
=cu(ch3coo)2
+
2h2o
ch3cooh
+
c6h5ona
=c6h5oh
(苯酚)+
ch3coona
對於許多金屬,乙酸是有腐蝕性的,例如鐵、鎂和鋅,反應生成氫氣和金屬乙酸鹽。因為鋁在空氣中表明會形成氧化鋁保護層,所以鋁制容器能用來運輸乙酸。金屬的乙酸鹽也可以用乙酸和相應的鹼性物質反應,比如最著名的例子:小蘇打與醋的反應。除了醋酸鉻(ii),幾乎所有的醋酸鹽能溶於水。
mg(s)+
2
ch3cooh(aq)
→
(ch3coo)2mg(aq)
+
h2(g)
nahco3(s)
+
ch3cooh(aq)
→
ch3coona(aq)
+
co2(g)
+
h2o(l)
乙酸能發生普通羧酸的典型化學反應,特別注意的是,可以還原生成乙醇,通過親核取代機理生成乙醯氯,也可以雙分子脫水生成酸酐。
同樣,乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以與乙醇在濃
硫酸存在並加熱的條件下生成乙酸乙酯(本反應為可逆反應,反應類型屬於取代反應中的酯化反應)。
ch3cooh
+
ch3ch2oh<==>
ch3cooch2ch3
+
h2o
440℃的高溫下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
6. 乙酸有哪些化學性質
乙酸分子式為C2H4O2。乙酸具有酸的通性,即①能與酸鹼指示劑反應②能與金屬反應③能與鹼反應④能與鹼的氧化物反應⑤能與鹽反應。乙酸是一種弱酸,也是一種有機酸,它的酸性比碳酸強。
7. 高中化學乙酸的物理和化學性質
乙酸在常溫下是一種有強烈刺激性酸味的無色液體。
乙酸的熔點為16.5℃(289.6
K)。沸點118.1℃(391.2
K)。相對密度1.05,閃點39℃,爆炸極限4%~17%(體積)。純的乙酸在低於熔點時會凍結成冰狀晶體,所以無水乙酸又稱為
冰醋酸
。
乙酸易溶於水和乙醇,其水溶液呈弱酸性。乙酸鹽也易溶於水。
化學性質:酸性,它可以和碳酸鹽等發生反應產生氣體;它可以和醇類發生聚合反應生成酯類;它也可以發生分子內脫水生成酯類。。。
8. 乙酸物理性質化學性質
乙酸的物理性質:
分子量:60.05
分子式:CH3COOH
沸點(℃):117.9
凝固點(℃):16.6
相對密度(水為1):1.050
粘度(mPa.s):1.22(20℃)
20℃時蒸氣壓(KPa):1.5
外觀及氣味:無色液體,有刺鼻的醋酸味。
溶解性:能溶於水、乙醇、乙醚、四氯化碳及甘油等有機溶劑。
相容性材料:稀釋後對金屬有強烈腐蝕性,316#和318#不銹鋼及鋁可作良好的結構材料。
乙酸的化學性質:
1、乙酸的酸性
乙酸的羧基氫原子能夠部分電離變為氫離子(質子)而釋放出來,導致羧酸的酸性。乙酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系數為4.8,pKa=4.75(25℃),濃度為1mol/L的醋酸溶液(類似於家用醋的濃度)的pH為2.4,也就是說僅有0.4%的醋酸分子是解離的。
2、乙酸二聚物
乙酸的晶體結構顯示 ,分子間通過氫鍵結合為二聚體(亦稱二締結物),二聚體也存在於120℃的蒸汽狀態。二聚體有較高的穩定性,已經通過冰點降低測定分子量法以及X光衍射證明了分子量較小的羧酸如甲酸、乙酸在固態及液態,甚至氣態以二聚體形式存在。當乙酸與水溶和的時候,二聚體間的氫鍵會很快的斷裂。其它的羧酸也有類似的二聚現象。
3、無機化學反應
乙酸能發生普通羧酸的典型化學反應,同時可以還原生成乙醇,通過親核取代機理生成乙醯氯,也可以雙分子脫水生成酸酐。
乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以與乙醇在濃硫酸存在並加熱的條件下生成乙酸乙酯(本反應為可逆反應,反應類型屬於取代反應中的酯化反應)。
由於弱酸的性質,對於許多金屬,乙酸是有腐蝕性的,例如鐵、鎂和鋅,反應生成氫氣和金屬乙酸鹽。雖然鋁在空氣中表面會形成氧化鋁保護層,但是在醋酸的作用下,氧化膜會被破壞,內部的鋁就可以直接和酸作用了。
金屬的乙酸鹽也可以用乙酸和相應的鹼性物質反應,比如小蘇打與醋的反應。除了醋酸鉻(II),幾乎所有的醋酸鹽能溶於水。
4、生物化學反應
乙酸中的乙醯基,是生物化學中所有生命的基礎。當它與輔酶A結合後,就成為了碳水化合物和脂肪新陳代謝的中心。然而,乙酸在細胞中的濃度是被嚴格控制在一個很低的范圍內,避免使得細胞質的pH發生破壞性的改變。與其它長鏈羧酸不同,乙酸並不存在於甘油三酸脂中。
(8)乙酸具有哪些化學性質擴展閱讀:
乙酸可用作酸度調節劑、酸化劑、腌漬劑、增味劑、香料等。它也是很好的抗微生物劑,這主要歸因於其可使pH降低至低於微生物最適生長所需的pH。乙酸是我國應用最早、使用最多的酸味劑,主要用於復合調味料、配製蠟、罐頭、乾酪、果凍等。用於調味料時,可將乙酸加水稀釋至4%~5%溶液後,添加到各種調味料中應用。以食醋作為酸味劑,輔以純天然營養保健品製成的飲料稱為國際型第三代飲料。
乙酸的制備可以通過人工合成和細菌發酵兩種方法。生物合成法,即利用細菌發酵,僅占整個世界產量的10%,但是仍然是生產乙酸,尤其是醋的最重要的方法,因為很多國家的食品安全法規規定食物中的醋必須是通過生物法制備,而發酵法又分為有氧發酵法和無氧發酵法。
9. 乙酸的化學性質是什麼
乙酸是有機酸,具有酸的通性,可以和活潑金屬反應生成氫氣。
可以和鹼反應生成鹽和水。
另外乙酸可以和乙醇發生酯化反應生成乙酸乙酯和水。
10. 醋酸有什麼性質
醋酸是一種有機化合物,是典型的脂肪酸.被公認為食醋內酸味及刺激性氣味的來源.純的無水乙酸(冰醋酸)是無色的吸濕性液體,凝固點為16.7 °C (62 °F) ,凝固後為無色晶體.盡管根據乙酸在水溶液中的離解能力它是一個弱酸,但是乙酸是具有腐蝕性的,其蒸汽對眼和鼻有刺激性作用.乙酸是一種簡單的羧酸,是一個重要的化學試劑.在化學工業中,它被用來製造聚對苯二甲酸乙二酯,後者即飲料瓶的主要部分.乙酸也被用來製造電影膠片所需要的醋酸纖維素和木材用膠粘劑中的聚乙酸乙烯酯,以及很多合成纖維和織物.在家庭中,乙酸稀溶液常被用作除垢劑.食品工業方面,在食品添加劑列表E260中,乙酸是規定的一種酸度調節劑.醋酸具有以下化學性質:
1 具有弱酸性,酸性弱於碳酸
2 可以和醇發生酯化反應
3 可以燃燒