Reacciones químicas de los ácidos carboxílicos

Los ácidos grasos son un término que todos hemos escuchado antes. Entonces, ¿qué son exactamente? Los ácidos carboxílicos son el grupo al que pertenecen. Los ácidos grasos son ácidos carboxílicos alifáticos que se encuentran en las grasas naturales en forma de ésteres de glicerol y varían en longitud de C12 a C18. La palabra ácidos carboxílicos proviene de una molécula de carbono que tiene un grupo carbonilo y carboxilo. Los ácidos carboxílicos se pueden encontrar en todo el mundo. También es un precursor de una variedad de compuestos orgánicos importantes, como cloruros de ácido, ésteres, anhídridos y amidas, entre otros. ¡Veamos el concepto de ácido carboxílico con bastante detalle!

¿Qué es un ácido carboxílico?

Una sustancia orgánica con un grupo funcional carboxilo se llama ácido carboxílico . 

Se encuentran por todas partes en la naturaleza, y los humanos también pueden producirlos sintéticamente. Los ácidos carboxílicos se desprotonan para producir un anión carboxilato con la fórmula general R-COO- ^, que se puede usar para hacer una variedad de sales, incluidos los jabones. El grupo funcional prominente C=O son los ácidos carboxílicos. 

Algunos ácidos carboxílicos, como el ácido cítrico, el ácido láctico o el ácido fumárico, se crean mediante fermentación, y la mayoría de estos ácidos carboxílicos se utilizan en el sector alimentario.

Reacciones químicas del ácido carboxílico

Un ácido carboxílico (molécula de carbono con grupo carboxilo) pasará por varios procesos químicos.

Reacción como un ácido

• Reacción de metales: los ácidos carboxílicos reaccionan con metales como el potasio, el sodio, el magnesio y el calcio para crear sales. Se liberará un protón del grupo carboxilo del ácido carboxílico a lo largo de la etapa de reacción, que es donde tendrá lugar la sustitución del metal. En este proceso se produce gas H2 _.

• Reacción de carbonatos y bicarbonatos: los ácidos carboxílicos se descomponen en sales, agua y dirust de carbono cuando entran en contacto con carbonatos y bicarbonatos.

Esta reacción también se puede usar para ver si está presente un grupo carboxilo. La efervescencia se produce cuando los ácidos carboxílicos se combinan con una solución saturada de bicarbonato de sodio, liberando CO ₂ . _{Sin embargo, en una solución acuosa de} NaHCO3 , la mayoría de los fenoles no producen efervescencia. Como resultado, la reacción de bicarbonato con ácidos carboxílicos ayuda en la diferenciación de fenoles de ácidos carboxílicos.

• Reacción de los álcalis: los ácidos carboxílicos reaccionan con los álcalis, formando sales y agua en el proceso.

Reducción

• Reducción a Alcohol – Agentes Reductores: LiA1H ₄ en solución de éter o con H ₀ en presencia de un catalizador de cromito de cobre (CuCr ₂ O ₄ ), BH ₃ /THF (o diborano, B ₂ H ₆ ), H ₂ , Ru, y así.

Sustitución de acilo nucleófilo

• Formación de cloruros de ácido: los cloruros de ácido se forman cuando los ácidos carboxílicos se combinan con cloruro de tionilo (SOCl ₂ ), pentacloruro de fósforo (PCl ₅ ) o pentacloruro de fósforo. Para entender la reacción, mira los ejemplos a continuación.

• Esterificación: cuando los ácidos carboxílicos y los alcoholes se calientan en presencia de ácido sulfúrico fuerte o ácido clorhídrico seco, se obtienen ésteres afrutados.

El ácido sulfúrico se usa como agente deshidratante en esta reacción. Una reacción de equilibrio es una reacción, por ejemplo. Como resultado, para que la reacción avance, el éster se destila.

• Formación de anhídridos: la generación de anhídridos de ácido se produce cuando dos moléculas de ácido carboxílico se calientan con un agente deshidratante como el pentrust de fósforo.

• Formación de compuestos de amida: las sales de amonio se producen mediante el tratamiento de ácidos carboxílicos con amoníaco. Las sales de amonio pierden una molécula de agua cuando se calientan, lo que da como resultado la producción de amida.

Reacción del grupo carboxilo

• Descarboxilación: cuando las sales de sodio de los ácidos carboxílicos se destilan con cal sodada (NaOH + CaO), se produce un proceso de descarboxilación que da como resultado alcanos.

• Destilación Seca de Sales de Calcio –

El formaldehído se produce calentando formiato de calcio.

Se genera un aldehído cuando se calientan juntos una sal de calcio de un ácido (que no sea ácido fórmico) y formiato de calcio.

• Síntesis de Kolbe: los alcanos se producen por electrólisis de sales de ácidos grasos (solución acuosa concentrada).

Los intermedios radiales están presentes durante la reacción.

• Reacción de Hunsdiecker: cuando la sal de plata del ácido monocarboxílico se trata con halógeno, se produce un haluro de alquilo.

• Reacción de Hell-Volhard Zelinsky: en presencia de un catalizador, un ácido carboxílico con un hidrógeno a se trata con CI ₂ o Br ₂ . Los átomos de cloro o bromo sustituyen al α-hidrógeno.

• Reacción de Simonini: las relaciones de Simonini se refieren a la reacción de las sales de ácido carboxílico de plata con yodo.≡

• Conversión a nitrilos: el nitrilo alcano se forma al pasar una combinación de ácido y alúmina sobrecalentada con NH _{3 .}

Usos del ácido carboxílico 

1. El ácido carboxílico tiene propiedades antimicrobianas.
2. En los tratamientos textiles, el ácido carboxílico más básico, el “ácido fórmico”, sirve como agente reductor.
3. El ácido acético, un ácido carboxílico, se utiliza para fabricar ésteres y plásticos de celulosa.
4. Los jabones, medicamentos, velas, cosméticos, revestimientos protectores y otros productos contienen ácido palmítico y ácido esteárico.
5. El ácido acético se utiliza en la fabricación de aspirina como precursor para la síntesis de un éster de ácido salicílico.
6. El ácido acrílico es un éster que se utiliza para fabricar polímeros y acrilatos. Lucite se forma polimerizando ácido metacrílico.
7. Los procesos de producción de caucho se benefician del ácido esteárico.

Ejemplos de preguntas 

Pregunta 1: ¿Qué son los ácidos carboxílicos hechos de compuestos de carbono?

Responder:

Los ácidos carboxílicos son compuestos de carbono que contienen el grupo carboxilo (-COOH). El grupo carboxilo está formado por un grupo carbonilo (> C=O) y un grupo hidroxilo (−OH).

Pregunta 2: ¿Qué es un ejemplo de ácido carboxílico aromático?

Respuesta :

El ácido metanoico (ácido fórmico) tiene la fórmula -HCOOH, mientras que el ácido etanoico (ácido acético) tiene la fórmula -CH ₃ COOH. Los ácidos carboxílicos aromáticos son ácidos carboxílicos que tienen el grupo -COOH unido a un grupo arilo.

Pregunta 3: Escribe cuatro usos del ácido carboxílico.

Responder:

Usos del ácido carboxílico –

1. El ácido carboxílico tiene propiedades antimicrobianas.
2. En los tratamientos textiles, el ácido carboxílico más básico, el “ácido fórmico”, sirve como agente reductor.
3. El ácido acético, un ácido carboxílico, se utiliza para fabricar ésteres y plásticos de celulosa.
4. Los jabones, medicamentos, velas, cosméticos, revestimientos protectores y otros productos contienen ácido palmítico y ácido esteárico.

Pregunta 4: ¿Qué hace que los ácidos carboxílicos sean ácidos?

Responder:

El hidrógeno en el grupo -COOH acidifica los ácidos carboxílicos, de acuerdo con la definición de un ácido como «una sustancia que dona protones (iones de hidrógeno) a otras sustancias». En una solución de agua, un ion de hidrógeno se transfiere del grupo -COOH a una molécula de agua.

Pregunta 5: Explique la reacción de la síntesis de Kolbe.

Responder:

Síntesis de Kolbe: los alcanos se producen por electrólisis de sales de ácidos grasos (solución acuosa concentrada).

Los intermedios radiales están presentes durante la reacción.