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乙酸化學性質

2012-10-25 14:37 醫(yī)學教育網
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酸性

羧酸中,例如乙酸,的羧基氫原子能夠部分電離變?yōu)闅潆x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(類似于家用醋的濃度)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 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O

2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O

CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa

二聚物

乙酸的二聚體,虛線表示氫鍵

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),二聚體也存在于120℃的蒸汽狀態(tài)。二聚體有較高的穩(wěn)定性,現在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(tài)及液態(tài),甚至氣態(tài)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。(兩端連接H

溶劑

液態(tài)乙酸是一個親水(極性)質子化溶劑,與乙醇和水類似。因為介電常數為6.2,它不僅能溶解極性化合物,比如無機鹽和糖,也能夠溶解非極性化合物,比如油類或一些元素的分子,比如硫和碘。它也能與許多極性或非極性溶劑混合,比如水,氯仿,己烷。乙酸的溶解性和可混合性使其成為了化工中廣泛運用的化學品。

化學反應

對于許多金屬,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。因為鋁在空氣中表面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堿性物質反應,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于水。

Mg(s)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) + H2(g)NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)

乙酸能發(fā)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酰氯,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并加熱的條件下生成乙酸乙酯(本反應為可逆反應,反應類型屬于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。

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↑

乙酸與堿反應: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↑

乙酸與氧化鋅反應:2CH3COOH+ZnO→(CH3COO)2Zn+H2O

乙酸與醇反應:CH3COOH+C2H5OH→CH3COOC2H5+H2O(條件是加熱,濃硫酸催化,可逆反應)

乙酸與鋅反應:2CH3COOH +Zn →(CH3COO)2Zn +H2↑

乙酸與鈉反應:2CH3COOH+2Na→2CH3COONa+H2↑

鑒別

乙酸可以通過其氣味進行鑒別。若加入氯化鐵(III),生成產物為深紅色并且會在酸化后消失,通過此顏色反應也能鑒別乙酸。乙酸與三氧化砷反應生成氧化二甲砷,通過產物的惡臭可以鑒別乙酸。

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