Kwasy karboksylowe i hydroksykwasy

1.Grupa karboksylowa

Grupa funkcyjna kwasów karboksylowych o zapisie $-COOH$. Składa się z grupy karbonylowej i hydroksylowej połączonych z tym samym atomem węgla, co nadaje związkom charakter kwasowy.

2.Kwasy karboksylowe

Organiczne pochodne węglowodorów zawierające co najmniej jedną grupę karboksylową $-COOH$. Mogą tworzyć szeregi homologiczne, a ich nazwy systematyczne zwykle kończą się na „-owy”, np. kwas etanowy.

3.Hydroksykwasy

Związki organiczne zawierające jednocześnie grupę karboksylową $-COOH$ i co najmniej jedną grupę hydroksylową $-OH$. Przykładem jest kwas mlekowy.

4.Szereg homologiczny kwasów

Ciąg związków o podobnej budowie i właściwościach chemicznych, w którym kolejne związki różnią się o grupę $-CH_2-$. Dla nasyconych monokarboksylowych kwasów alkilowych wzór ogólny to $C_nH_{2n+1}COOH$.

5.Kwas mrówkowy

Kwas metanowy o wzorze $HCOOH$. Jest najprostszym kwasem karboksylowym i jako jedyny z typowych kwasów monokarboksylowych zawiera atom wodoru bezpośrednio przy grupie karboksylowej.

6.Kwas octowy

Kwas etanowy o wzorze $CH_3COOH$. To bezbarwna ciecz o charakterystycznym zapachu, główny składnik octu spożywczego po rozcieńczeniu wodą.

7.Kwas mlekowy

Hydroksykwas o wzorze $CH_3CH(OH)COOH$. Zawiera jedną grupę hydroksylową i jedną karboksylową; powstaje m.in. w procesach fermentacyjnych.

8.Słabe kwasy organiczne

Większość kwasów karboksylowych to elektrolity słabe, czyli dysocjują w wodzie tylko częściowo. Dlatego ich roztwory przewodzą prąd, ale słabiej niż roztwory mocnych kwasów nieorganicznych.

9.Odczyn kwasowy

Roztwór wodny kwasu karboksylowego ma odczyn kwasowy, ponieważ w wyniku dysocjacji powstają jony wodorowe w roztworze. Taki roztwór barwi uniwersalny papierek wskaźnikowy na barwy odpowiadające odczynowi kwasowemu.

10.Reakcja z metalami aktywnymi

Kwasy karboksylowe reagują z aktywnymi metalami, np. sodem lub magnezem, tworząc sole i wydzielając wodór. Jest to jedna z reakcji potwierdzających ich kwasowy charakter.

11.Reakcja z zasadami

Kwasy karboksylowe reagują z wodorotlenkami w reakcji zobojętniania. Produktami są sól kwasu karboksylowego i woda.

12.Reakcja z tlenkami zasadowymi

Kwasy karboksylowe reagują z tlenkami zasadowymi, tworząc sól i wodę. Takie reakcje są analogiczne do reakcji innych kwasów z tlenkami zasadowymi.

13.Reakcja z węglanami

Kwasy karboksylowe reagują z węglanami i wodorowęglanami, tworząc sól, wodę i dwutlenek węgla. Wydzielanie $CO_2$ jest praktycznym objawem tej reakcji.

14.Sole kwasów karboksylowych

Produkty zastąpienia atomu wodoru w grupie $-COOH$ przez kation metalu lub jon amonowy. Przykładem jest etanian sodu, czyli sól kwasu etanowego.

15.Estryfikacja

Reakcja kwasu karboksylowego z alkoholem, w wyniku której powstają ester i woda. Jest to ważna reakcja charakterystyczna dla kwasów karboksylowych.

16.Wyższe kwasy karboksylowe

Kwasy karboksylowe o dłuższych łańcuchach węglowych, np. kwas palmitynowy czy stearynowy. Występują m.in. w tłuszczach jako składniki estrów glicerolu.

17.Rozpuszczalność kwasów w wodzie

Niższe kwasy karboksylowe dobrze rozpuszczają się w wodzie, ponieważ mogą tworzyć wiązania wodorowe. Wraz ze wzrostem długości łańcucha węglowego ich rozpuszczalność maleje.

18.Wiązania wodorowe

Oddziaływania międzycząsteczkowe występujące m.in. między cząsteczkami kwasów karboksylowych. Powodują podwyższenie temperatur wrzenia w porównaniu z podobnymi związkami o mniejszej polarności.

19.Nazewnictwo systematyczne

Nazwy kwasów karboksylowych tworzy się od nazwy odpowiedniego węglowodoru, dodając wyraz „kwas” i końcówkę „-owy”, np. kwas propanowy. W hydroksykwasach uwzględnia się także położenie grupy $-OH$.

20.Kwas etanodiowy

Kwas szczawiowy o wzorze $HOOC-COOH$. Jest dikarboksylowym kwasem organicznym, czyli zawiera dwie grupy karboksylowe.