Carbonzuureigenschappen (23 feiten die u moet weten)

Een carbonzuur is een organische verbinding met een functionele carboxylgroep (COOH). Laten we de verschillende fysische en chemische kenmerken van carbonzuur bespreken.

Carbonzuren worden beschouwd als de derivaten van koolwaterstoffen, die worden geproduceerd wanneer carboxylradicalen een of meer waterstofatomen vervangen. Ze komen veel voor in de natuur en worden ook synthetisch geproduceerd door mensen. Aminozuren en vetzuren zijn voorbeelden van bekende carbonzuren.

In dit artikel zullen we de binding, zuurgraad, smeltpunt en kookpunt van carbonzuur in detail bespreken.

Carboxylzuur IUPAC-naam:

Het carbonzuur IUPAC-naam (International Union of Pure and Applied Chemistry) is carbonzuur zelf.

Chemische formule carbonzuur

De algemene formule van een carbonzuur is C_nH_{2n + 1}COOH (waarbij n staat voor het aantal koolstofatomen in het molecuul minus 1). Merk op dat O-atomen niet aan elkaar zijn gekoppeld. De carboxylgroep is de functionele groep van carbonzuren. Een carbonylgroep (-C=O) en een hydroxylgroep (-OH) worden samengevoegd om de carboxylgroep te vormen.

Carboxylzuur CAS-nummer:

Carbonzuur heeft de CAS-registratienummer (authentieke numerieke identificatiecode die tot 10 cijfers kan bevatten) 68603-87-2.

Carbonzuur ChemSpider ID

Carbonzuur heeft de Farmacotherapeutisch Kompas ID (ChemSpider is een gratis database met chemische structuren) 28536480.

Chemische classificatie van carbonzuur

• Ze worden onderverdeeld in monocarbonzuur, dicarbonzuur en tricarbonzuur op basis van het aantal aanwezige carboxylgroepen (-COOH).
• Afhankelijk van het soort groep (alkyl of aryl) verbonden aan de (-COOH), worden ze onderverdeeld in alifatische en aromatische verbindingen.

Carbonzuurkleur

De meeste carbonzuren zijn “kleurloze” vloeistoffen met een onaangename geur.

Carbonzuurviscositeit

De viscositeit van carbonzuren kan niet worden bepaald omdat het een functionele groep is, geen element of verbinding.

Kookpunt van carbonzuur

Carbonzuren hebben hoge kookpunten vergeleken met andere verbindingen met vergelijkbare molmassa's.

Smeltpunt carbonzuur

Het smeltpunt van carbonzuur vertoont geen regelmatig patroon met toenemende molmassa. Het vermogen van carbonzuren om “dimeren” door waterstofbinding tussen twee carbonzuurgroepen is een verklaring voor deze afwezigheid van een duidelijke trend.

Carboxylzuurtoestand bij kamertemperatuur

Bij kamertemperatuur zijn alle aromatische carbonzuren kristallijne vaste stoffen.

Carbonzuur Ionische/covalente binding

Carbonzuur vormt a covalente binding. Ze overlappen en vormen een dimeer in een waterige omgeving vanwege hun kleine omvang en sterke intermoleculaire waterstofbruggen.

Carbonzuur Covalente straal

De covalente straal van carbonzuur kan niet worden bepaald, omdat de covalente straal alleen voor een enkel atoom kan worden berekend.

Configuraties van carbonzuurelektronen

De weergave toont de rangschikking van elektronen in de atomaire orbitalen, bekend als elektronische configuratie. Laten we de elektronenconfiguratie van carbonzuur uitleggen.

Moleculen met ten minste één functionele carboxylgroep (COOH) staan ​​bekend als carbonzuren. Aangezien carbonzuur geen element is, is de elektronische configuratie kan niet worden vermeld.

Staat van carbonzuuroxidatie

De formele oxidatietoestand van de carboxylkoolstof in carbonzuren en hun derivaten is +3, wat het hoogst haalbare is in de volgorde van organische functionele groepen. In de carbonzuurcarboxylgroep (-C=O) bevindt het koolstofatoom zich in een relatief hoge oxidatietoestand.

Carbonzuur Zuurgraad/Alkaline

Carbonzuren zijn zuur van aard. In water kunnen carbonzuren splitsen om hydronium- en carboxylaationen te vormen. De resonantie zal de negatieve lading effectief delokaliseren, waardoor het gegenereerde carboxylaation wordt gestabiliseerd.

Is carbonzuur geurloos?

Onaangename geuren komen voor in alifatische carbonzuren met maximaal negen koolstofatomen. Hogere zuren zijn daarentegen geurloos.

Carboxylzuurhydraten

Aangezien carbonzuur geen verbinding is, leidt het niet tot hydraatvorming.

Carbonzuurkristalstructuur

De vorming van vaste kristallijne monolagen is bestudeerd met behulp van röntgen- en neutronendiffractie. De eenheidsceldiameters van de monolaagkristalstructuren zijn vergelijkbaar met sommige dicht opeengepakt vlakken van de bulkkristallen, maar de moleculaire configuraties zijn verschillend.

Polariteit en geleidbaarheid van carbonzuur

• De carbonzuurgroep is zeer polair vanwege de polaire organische functionele groep. De carbonyl (C=O) en hydroxyl (OH) groepen, die sterk gepolariseerd zijn, dragen bij aan deze polariteit.
• Omdat carbonzuren zwakke zuren zijn, geleiden ze elektriciteit wanneer ze aanwezig zijn in oplossingen, maar alleen in zeer lage niveaus.

Carbonzuurreactie met zuur

Carbonzuur is zelf een zwak zuur. Zuren worden gebruikt als dehydraterende middelen bij de chemische reacties van carbonzuur. Aromatische carbonzuren ondergaan elektrofiele substitutiereacties zoals nitrering, sulfonering en halogenering in aanwezigheid van geconcentreerde zuren.

Carbonzuurreactie met base

Carbonzuren en basen reageren om de overeenkomstige zouten en water te produceren.

• CH₃COOH + NaOH → CH₃COONa + H₂O
• CH₃COOH + NH₄OH → CH₃KOONH₄ + H₂O

Carbonzuurreactie met oxide

Een metaalcarboxylaatzout wordt geproduceerd wanneer een metaaloxide en een carbonzuur reageren.

Metaaloxide + Carbonzuur → Metaalcarboxylaat + Water

• CaO('s) + 2 CH₃COOH(aq) → Ca(CH₃COO)₂(aq) + H₂O (l)

Carbonzuurreactie met metaal

De overeenkomstige zouten worden geproduceerd wanneer carbonzuren reageren met metalen zoals K, Na, Mg en Ca. Bij de reactie komt H . vrij₂ gas.

2CH₃COOH + 2Na → CH₃COONa + H₂

Conclusie

Laten we concluderen dat carbonzuren zijn organische zuren met een functionele carboxylgroep. Dit zijn zwakke zuren die worden gebruikt als voorlopers voor verschillende chemische reacties. Ze spelen een cruciale rol bij de productie van oplosmiddelen, polymeren, levensmiddelenadditieven en medicijnen.