Ácido etanoico: estructura, propiedades, usos, preguntas de muestra

El carbono es un no metal necesario para que exista la vida. El nombre proviene de la palabra latina ‘carbo’, que significa ‘carbón’. Esto se debe al hecho de que es el componente más importante del carbón. Desde los combustibles fósiles hasta las moléculas complejas, el carbono es el químico más abundante en la mayoría de los materiales orgánicos. El dirust de carbono constituye solo el 0,03 % de la atmósfera, y la corteza terrestre contiene solo el 0,02 % de carbono en forma de minerales. A pesar de que el carbono está presente en cantidades muy pequeñas en la naturaleza, su importancia parece ser enorme: los compuestos de carbono se encuentran en combustibles fósiles, polímeros, jabones, detergentes y la mayor parte de los productos farmacéuticos que usamos.

Ácido etanoico

El ácido etanoico (también conocido como ácido acético) es un ácido de dos carbonos que sigue al ácido metanoico como el segundo miembro de la familia de los ácidos carboxílicos (que es un ácido carboxílico de un carbono). 

Aunque el ácido etanoico es el término IUPAC adecuado y técnicamente legítimo para este ácido, su nombre popular, ácido acético, se usa con frecuencia como su designación IUPAC. El vinagre es un producto casero popular hecho de una solución de 5-8 % de ácido etanoico en agua. Es de uso común en las cocinas. El ácido etanoico se congela durante todo el invierno y adquiere la apariencia de un glaciar; como resultado, también se conoce como ácido acético glacial y es un químico de laboratorio popular.

Estructura del ácido etanoico

El ácido etanoico tiene la fórmula química CH ₃ COOH, que alternativamente se puede escribir como CH ₃ CO ₂ H o C ₂ H ₄ O ₂ en su forma condensada. Tiene una masa molecular de 60,05 g/mol (o masa molar).

Después del ácido metanoico, el ácido etanoico tiene la segunda estructura de ácido carboxílico más simple. El grupo funcional ácido carboxílico (–COOH) está unido a un grupo metilo (–CH ₃ ). Algunos sugieren que una conexión entre un grupo acetilo (–CH ₃ CO) y un grupo hidroxilo (–OH) es responsable de su estructura. _Se observa hibridación con sp2 . Debido al enlace de hidrógeno intermolecular que se produce entre dos moléculas de ácido etanoico, por lo general reside como un dímero en los estados líquido y vapor. La nube de electrones del átomo de hidrógeno menos electronegativo atrae al átomo de oxígeno más electronegativo del grupo ácido carboxílico, estableciendo un enlace de hidrógeno.

Propiedades físicas del ácido etanoico

• El ácido etanoico puro es un líquido incoloro y transparente con un olor característico.
• El punto de inflamación del ácido etanoico es de 39°C.
• El espesor del ácido etanoico es de 1,05 g/cm ³ .
• El límite del ácido etanoico es de 118°C y su punto de reblandecimiento es de 16°C.
• El ácido etanoico tiene un benefactor de enlaces de hidrógeno y dos iotas aceptores de enlaces de hidrógeno.
• La capacidad de disolución del ácido etanoico sin adulterar en agua es >100 mg/mL a 25 °C. Se infiere que es profundamente soluble en agua en todos los grados.
• El ácido etanoico es totalmente soluble en solventes naturales, por ejemplo, tetracloruro de carbono y disulfuro de carbono. Es miscible con disolventes naturales como éter etílico, benceno, CH ₃ )2CO, glicerol y etanol.
• La tensión del humo del ácido etanoico es de 15,7 mm Hg a 25 °C.
• El LogP del ácido etanoico es – 0,17.
• El ácido etanoico es, en general, estable a la temperatura de almacenamiento normal del laboratorio y en diferentes condiciones.
• El espesor del ácido etanoico es de 1,056 mPa-s a 25°C.
• La presión superficial del ácido etanoico es de 27,10 mN/ma 25 °C.
• El calor de ignición del ácido etanoico es de 874,2 kJ/mol.
• El calor de vaporización del ácido etanoico es de 23,36 a 25°C.
• El pH de 1,0 La disposición molar del ácido etanoico es 2,4.
• El pKa (estable de separación) del ácido etanoico es de 4,76 a 25 °C.

Propiedades químicas del ácido etanoico

• Reacción de esterificación: cuando un ácido carboxílico interactúa con el alcohol, produce ésteres, que son una nueva familia de moléculas químicas. La esterificación es el proceso químico que da como resultado la producción de ésteres. Cuando el ácido etanoico (un ácido carboxílico) se combina con el etanol (alcohol etílico), forma etanoato de etilo (un éster) como se muestra a continuación:

CH ₃ COOH + CH ₃ CH ₂ OH → CH ₃ COOCH ₂ CH ₃

Esta reacción produce una nueva clase de compuestos químicos con un olor afrutado distintivo que los hace fácilmente identificables. Los ésteres se emplean en la industria alimentaria como agentes aromatizantes sintéticos y en la industria del perfume por sus agradables aromas. Aparte de eso, uno de los usos más comunes de los ésteres es en la fabricación de jabones. Cuando los ésteres reaccionan con cualquier base (especialmente los álcalis), se forma una sal de ácido carboxílico, que es la estructura molecular básica del jabón. La reacción de saponificación es el nombre de este proceso. Esta reacción se lleva a cabo mejor con ésteres de mayor peso molecular. La siguiente es una explicación amplia de la reacción de saponificación:

RCOOR’ + NaOH → RCOO–Na ⁺ + R’OH

• Reacción con Base: El ácido etanoico ácido es débil. Interactúa con una base para crear una molécula de sal y una molécula de agua, como cualquier otro ácido. El ácido etanoico reacciona con hidrrust de sodio (una base) para crear etanoato de sodio y agua, como se muestra a continuación:

_{CH3COOH +} NaOH → CH3COONa ₊ H2O

Esta sal (etanoato de sodio) tiene una variedad de aplicaciones industriales, incluida la neutralización del ácido sulfúrico (utilizado para limpiar fibras) en la industria textil, como conservante y condimento suave y agente saborizante en la industria alimentaria, y como agente amortiguador con Ethanoic ácido (comúnmente conocido como tampón de acetato) para mantener el pH de un medio.

• Reacción con carbonatos: cuando el etanol reacciona con carbonatos o derivados de hidrógeno de carbonatos (carbonatos de hidrógeno, también conocidos como bicarbonatos), se forma sal como subproducto, junto con dirust de carbono y agua.

2CH ₃ COOH + Na ₂ CO ₃ → 2CH ₃ COONa + CO ₂ + H ₂ O

Método de Preparación del Ácido Etanoico: La carbonilación del metanol es la técnica más frecuente de obtención del ácido Etanoico. El metanol se hace reaccionar con monrust de carbono en presencia de carbonilo metálico como catalizador para producir ácido acético.

Usos del ácido etanoico

1. Se utiliza como solvente en una variedad de procesos que requieren un solvente aprótico.
2. El vinagre, los ésteres y los polímeros sintéticos están hechos de él.
3. Se utiliza en los laboratorios como agente de lisis de las células sanguíneas.
4. Se utiliza para tratar infecciones fúngicas.
5. Fabricación de jabón: las grasas animales o los aceites vegetales (aceites de oliva, aceite de ricino o aceite de palma) se calientan con hidrrust de sodio o hidrrust de potasio para hacer el jabón. Para hacer jabón, caliente grasas o aceites vegetales con una solución fuerte de hidrrust de sodio hasta que se formen jabón y glicerol. Reacción de saponificación es el nombre que se le da al proceso de elaboración del jabón. El glicerol es un subproducto valioso de este proceso, ya que se utiliza para fabricar una variedad de compuestos químicos, explosivos y productos farmacéuticos.

Ejemplos de preguntas

Pregunta 1: ¿Cuál es el nombre químico del jabón?

Responder:

El estearato de sodio es la sal de sodio del ácido esteárico, un ácido graso saturado de string larga (C ₁₇ H ₃₅ COOH). La string alquílica larga C ₁₇ H ₃₅ y el grupo carboxilato iónico COO–Na+ se encuentran en el estearato de sodio.

Pregunta 2: ¿Qué sucede cuando el ácido etanoico reacciona con el etanol?

Responder:

El etanol se combina con el ácido etanoico para formar una molécula con olor afrutado conocida como etanoato de etilo, que es un éster. Esterificación es el nombre que se le da a este proceso.

Pregunta 3: ¿Cuál es el olor del etanol y el ácido etanoico?

Responder:

El etanol es un líquido incoloro, volátil e inflamable con un olor agradable, mientras que el ácido etanoico es un líquido incoloro con un fuerte olor a vinagre.

Pregunta 4: ¿Cuáles son los usos del ácido etanoico?

Responder:

Los usos del ácido etanoico son:

• Se utiliza como solvente en una variedad de procesos que requieren un solvente prótico.
• El vinagre, los ésteres y los polímeros sintéticos están hechos de él.
• Se utiliza en los laboratorios como agente de lisis de las células sanguíneas.
• Se utiliza para tratar infecciones fúngicas.

Pregunta 5: ¿Cuál es la acción limpiadora del jabón?

Responder:

Los compuestos aceitosos o grasosos no son humectables con agua. Sin embargo, el residuo de hidrocarburo del anión de jabón R (RCOO–) puede hacerlo.

Cuando un paño sucio se sumerge en una solución jabonosa debido a la deposición de polvo, aceite o sustancias grasosas, la porción no polar de hidrocarburo R (hidrofóbica) del ion RCOO– se disuelve como impurezas polares de suciedad aceitosa o grasosa y lo encapsula. en la micela. Las micelas que transportan las partículas aceitosas o grasosas se eliminan cuando se limpia el tejido con agua.