Этановая кислота більше відома як оцтова. Вона являє собою органічне поєднання з формулою ch 3 cooh. Відноситься до класу карбонових кислот, молекули яких містять функціональні одновалентні карбоксильні групи COOH (або одну, або декілька). Про неї можна представити багато інформації, але зараз увагою варто відзначити лише найцікавіші факти.
Формула
Як вона виглядає, можна зрозуміти по наданим нижче зображенню. Хімічна формула оцтової кислоти нескладна. Це обумовлюється багатьма факторами: саме з’єднання є одноосновным, так і відноситься воно до карбоксильної групи, для якої характерне легке відщеплення протонів (стабільна елементарна частинка). Дане з’єднання – типовий представник карбонових кислот, оскільки воно володіє усіма їх властивостями.
Зв’язок між киснем і воднем (−COOH) – сильнополярная. Це обумовлює легкий процес дисоціації (розчинення, розпаду) даних сполук і прояв їх кислотних властивостей.
В результаті утворюється протон H+ і ацетат-іон CH3COO−. Що представляють собою ці речовини? Ацетат-іон – це ліганд, пов’язаний з певним акцептором (об’єктом, що отримують що-то від донорського з’єднання), утворює стійкі ацетатні комплекси з катіонами багатьох металів. А протон – це, як вже говорилося вище, частка, здатна захоплювати електрон з електронною М-, К – або L – оболонками атома.
Якісний аналіз
Він заснований саме на дисоціації оцтової кислоти. Якісний аналіз, званий також реакцією, являє собою сукупність фізичних і хімічних методів, які застосовуються для виявлення сполук, радикалів (незалежні молекули і атоми) і елементів (сукупності частинок), які входять до складу аналізованого речовини.
За допомогою цього способу вдається виявити солі оцтової кислоти. Виглядає все не так складно, як може здаватися. У розчин додають сильну кислоту. сірчану, наприклад. І якщо з’являється запах оцтової кислоти, то сіль у розчині присутній. Як це працює? Залишки оцтової кислоти, які утворюються солі, зв’язуються в той момент з катіонами водню від сірчаної. Який результат? Поява більшої кількості молекул оцтової кислоти. Дисоціація так і відбувається.
Реакції
Слід зазначити, що обговорюване з’єднання здатне взаємодіяти з активними металами. До таких належить літій, натрій, калій, рубідій, францій, магній, цезій. Останній, до речі, є найбільш активним. Що відбувається в момент таких реакцій? Виділяється водень, і відбувається утворення горезвісних ацетатів. Ось як виглядає хімічна формула оцтової кислоти, яка вступила в реакцію з магнієм: Mg + 2СН3СООН → (СН3СОО)2Mg + Н2↑.
Є способи отримання дихлоруксусной (CHCl2COOH) і трихлороцтової (CCl3COOH) кислот. В них атоми водню метильної групи заміщені хлорными. Способи їх отримання всього два. Один полягає в гідролізі трихлоретилену. І він менш поширений, ніж інший, заснований на здатності оцтової кислоти хлорироваться дією газоподібного хлору. Даний метод простіше і ефективніше.
Ось як цей процес виглядає у вигляді хімічної формули оцтової кислоти, взаємодіє з хлором: СН3СООН + Cl2 → СН2CLCOOH + HCL. Тільки варто уточнити один момент: так виходить просто хлоруксусная кислота, дві вищезгадані утворюються з участю червоного фосфору в невеликих кількостях.
Інші перетворення
Варто відзначити, що оцтова кислота (ch 3 cooh) здатна вступати у всі реакції, які є характерними для горезвісної карбонової групи. Її можна відновити до етанолу, одноатомного спирту. Для цього необхідно впливати на неї алюмогидридом літію – неорганічним з’єднанням, яке є сильним відновником, часто застосовуються в органічному синтезі. Його формула – Li(AlH4).
Також оцтову кислоту можна перетворити в хлорангидрид – активний ацилирующей агент. Відбувається це під впливом тионилхлорида. Він, до речі, є хлорангидридом сірчистої кислоти. Її формула – H2SO3. Варто ще відзначити, що натрієва сіль оцтової кислоти при нагріванні з лугом декарбоксилируется (молекула діоксиду вуглецю виключається), в результаті чого утворюється метан (CH₄). А він, як відомо, являє собою найпростіший вуглеводень, який легше за повітря.
Кристалізація
Крижана оцтова кислота – нерідко розглядається з’єднання називають саме так. Справа в тому, що вона при охолодженні всього до 15-16 °C переходить у кристалічний стан, ніби замерзає. Візуально це дійсно дуже схоже на лід. При наявності декількох інгредієнтів можна провести експеримент, результатом якого стане перетворення оцтової кислоти в крижану. Все просто. З води і льоду потрібно приготувати охолоджуючу суміш, а потім опустити в неї підготовлену заздалегідь пробірку з оцтовою кислотою. Через кілька хвилин вона кристалізується. Крім з’єднання, для цього потрібен хімічний стакан, штатив, термометр і пробірка.
Шкода речовини
Оцтова кислота, хімічна формула, властивості якої були перераховані вище, є небезпечною. Її пари надають подразнюючу дію на слизові оболонки верхніх дихальних шляхів. Поріг сприйняття запаху цього з’єднання, що знаходиться в повітрі, знаходиться в районі 0,4 мг/л. Але є ще поняття гранично допустимої концентрації – санітарно-гігієнічний норматив, затверджений у законодавчому порядку. Згідно з ним, в повітрі може міститися до 0,06 мг/м3 цієї речовини. А якщо мова йде про робочих приміщеннях, то межа зростає до 5 мг/м3.
Згубність дії кислоти на біологічні тканини прямо залежить від того, як сильно вона розбавлена водою. Найбільш небезпечні розчини з вмістом цієї речовини понад 30 %. А якщо людина випадково вступить в контакт з концентрованим з’єднанням, то йому не вдасться уникнути хімічних опіків. Цього категорично не можна допустити, оскільки після цього починають розвиватися коагуляційні некрози – відмирання біологічних тканин. Смертельна доза становить всього 20 мл.
Наслідки
Логічно, що чим вище концентрація оцтової кислоти, тим більшої шкоди вона надасть у разі попадання її на шкіру або всередину організму. До загальних симптомів отруєння відносять:
- Ацидоз. Кислотно-лужний баланс зміщується в бік збільшення кислотності.
- Згущення крові та порушення її згортання.
- Гемоліз еритроцитів, їх руйнування.
- Ураження печінки.
- Гемоглобінурія. У сечі з’являється гемоглобін.
- Гостра ниркова недостатність.
- Токсичний опіковий шок.
Ступеня тяжкості
Прийнято виділяти три:
Отруєння парами оцтової кислоти теж можливо. Воно супроводжується сильним нежитем, кашлем і сльозотечею.
Надання допомоги
Якщо людина отруїлася оцтовою кислотою, то дуже важливо швидко діяти для мінімізації наслідків від того, що сталося. Розглянемо, що треба робити:
- Прополоскати ротову порожнину. Воду не ковтати.
- Зробити зондове промивання шлунка. Потрібно 8-10 літрів холодної води. Навіть кров’яні домішки – не протипоказання. Тому що в перші години отруєння великі судини ще залишаються цілими. Так що небезпечного кровотечі не буде. Перед промиванням потрібно зробити знеболювання анальгетиками. Зонд змащують вазеліновою олією.
- Не викликати блювоту! Нейтралізувати речовину можна паленої магнезії або препаратом «Альмагель».
- Немає нічого з перерахованого? Тоді потерпілому дають лід і соняшникову олію – треба зробити кілька ковтків.
- Допустиме вживання постраждалим суміші з молока і яєць.
Важливо надати першу допомогу протягом двох годин після події. Після закінчення даного терміну слизові оболонки сильно набрякають, і вже зменшити біль людини буде складно. І так, ні в якому разі не можна використовувати соду. Поєднання кислоти і луги дасть реакцію, в ході якої виробиться вуглекислий газ і вода. А таке утворення всередині шлунка може призвести до летального результату.
Застосування
Водні розчини етановой кислоти широко використовуються в харчовій промисловості. Це оцти. Для їх одержання кислоту розводять водою, щоб вийшов 3-15-процентний розчин. Як добавка вони позначаються маркуванням Е260. Оцти входять до складу різних соусів, а ще їх використовують для консервування продуктів, маринування м’яса і риби. У побуті вони широко застосовуються для видалення накипу, плям з одягу і посуду. Оцет – чудовий дезінфектор. Їм можна обробити будь-яку поверхню. Іноді його додають при пранні, щоб пом’якшити одяг.
Також оцет застосовується в отриманні запашних речовин, лікарських засобів, розчинників, у виробництві ацетону і ацетилцелюлози, наприклад. Так, і у фарбуванні і книгодрукуванні оцтова кислота бере безпосередню участь.
Крім усього, її використовують як реакційне середовище для проведення окислення різних органічних речовин. Прикладом промисловості можна вважати окислення параксилола (вуглеводень ароматичного ряду) киснем повітря в терефталевую ароматичну кислоту. До речі, так як пари цієї речовини мають різкий неприємний запах, його можна використовувати як заміну нашатирного спирту для виведення людини з непритомного стану.
Синтетична оцтова кислота
Це легкозаймиста рідина, яка відноситься до речовин третього класу небезпеки. Вона використовується у промисловості. При роботі з неї застосовуються індивідуальні засоби захисту. Зберігають це речовина в особливих умовах і тільки в певній тарі. Як правило, це:
- чисті залізничні цистерни;
- контейнери;
- автоцистерни, бочки, ємності із нержавіючої сталі (місткість до 275 дм3);
- скляні бутлі;
- поліетиленові бочки місткістю до 50 дм3;
- герметичні резервуари з нержавіючої сталі.
Якщо рідина зберігають у полімерній тарі, то це як максимум місяць. Також категорично не допускається спільне зберігання цієї речовини з такими сильними окислювачами, як перманганат калію, сірчана й азотна кислоти.
Склад оцту
Про нього теж варто сказати пару слів. До складу традиційного, звичного всім оцту входять такі кислоти:
- Яблучна. Формула: НООССН₂СН(ОН)СООН. Є найпоширенішою харчовою добавкою (Е296) природного походження. Міститься в незрілих яблуках, малині, горобині, барбарисе і винограді. У тютюні і махорке представлена у вигляді солей нікотину.
- Молочна. Формула: CH₃CH(OH)COOH. Формується при розпаді глюкози. Харчова добавка (Е270), яку отримують молочнокислим бродінням.
- Аскорбінова. Формула: C₆H₈O₆. Харчова добавка (Е300), застосовувана як антиоксидант, запобігає окисленню продукту.
І звичайно ж, этановое з’єднання до складу оцту теж входить – це основа даного продукту.
Як розбавити?
Це часто задається питання. Всі бачили в продажу оцтову кислоту 70 %. Її купують, щоб готувати суміші для народного лікування, або для використання в якості приправи, маринаду, добавки в соус або закатку. Але не можна застосовувати такий потужний концентрат. Тому постає питання про те, як розвести до оцту оцтову кислоту. Для початку потрібно себе убезпечити – надіти рукавички. Потім слід підготувати чисту воду. Для розчинів різних концентрацій знадобиться певна кількість рідини. Яке? Що ж, дивимося на наведену нижче таблицю і розводимо оцтову кислоту з урахуванням даних.
|
Концентрація оцту |
Початкова концентрація оцту 70 % |
|
30 |
1:1,5 (співвідношення – одна частина оцту на певну частину води) |
|
10 |
1:6 |
|
9 |
1:7 |
|
8 |
1:8 |
|
7 |
1:9 |
|
6 |
1:11 |
|
5 |
1:13 |
|
4 |
1:17 |
|
3 |
1:22 |
В принципі, нічого складного. Щоб отримати 9-процентний розчин, треба взяти кількість води в мілілітрах за формулою: 100 грам оцту помножити на початковий показник (70 %) і поділити на 9. Що виходить? Цифра 778. З цього віднімається 100, так як спочатку було взято 100 грам кислоти. Виходить 668 мілілітрів води. Це кількість і змішується з 100 г оцту. Результат – ціла пляшка 9-процентного розчину.
Хоча, діяти можна ще простіше. Багатьох цікавить, як зробити оцет з оцтової кислоти. Легко! Головне – пам’ятати, що на одну частину 70-процентного розчину треба взяти 7 частин води.
