Strona korzysta z plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z polityką plików cookies.
Możesz określić warunki przechowywania lub dostępu do plików cookies w Twojej przeglądarce.

KWAS ETANOWY (OCTOWY)

Wzór sumaryczny

CH3COOH    lub   C2H4O2

Wzór strukturalny

Kwas etanowy wzór strukturalny

Właściwości

Masa cząsteczkowa – 60,06 g
Temperatura topnienia - 17°C
Temperatura wrzenia – 116 - 118°C
Temperatura zapłonu - 39°C
Prężność par – 15,4 hPa w 20°C
Względna gęstość oparów – 2,07
Gęstość względna – 1,05 g/cm3 (w 20°C)
Rozpuszczalność w wodzie – 1000g/l w 25°C
Rozpuszczalność w innych substancjach: 
miesza się z etanolem, gliceryną i eterem etylowym; jest nierozpuszczalny w disiarczku węgla
Temperatura samozapłonu - 485°C
Współczynnik załamania – 1,37 w 20°C

Kwas octowy jest cieczą o ostrej woni i kwaśnym smaku. Mała lotność kwasu octowego wynika ze zdolności do tworzenia wiązań wodorowych między cząsteczkami kwasu, jego temperatura wrzenia jest wyższa od temperatury wrzenia wody. Jest on kwasem bardzo dobrze rozpuszczającym się w wodzie z wydzieleniem ciepła. Rozpuszczaniu kwasu w wodzie towarzyszy kontrakcja (zmniejszanie się) objętości.

Kwas octowy jak sama nazwa wskazuje, wykazuje właściwości kwasowe. Papierek uniwersalny barwi się w jego roztworze na czerwono, a oranż metylowy wkroplony do roztworu kwasu octowego zmienia zabarwienie z pomarańczowego na czerwone. Zdolność do zmiany odczynu wynika z obecności silnie spolaryzowanego wiązania O – H w cząsteczce kwasu. Wiązanie to łatwo ulega rozerwaniu, w roztworze pojawiają się wtedy jony wodorowe, które są przyczyną zmiany zabarwienia wskaźników. Dysocjacja świadcząca o kwasowym charakterze kwasu octowego, zachodzi zgodnie z równaniem:

\(CH_3COOH      ↔      CH_3COO^-    +    H^+\)

Kwas etanowy jest słabym kwasem, dlatego też równowaga powyższej reakcji przesunięta jest zdecydowanie w lewo. Stała dysocjacji tego kwasu wynosi 1,8·10-5, co oznacza, że na przykład w roztworze o stężeniu 1 mol/dm3 tylko 0,42% cząsteczek kwasu octowego jest zdysocjowanych.  

Kwas octowy reaguje z węglanami, przez co można stwierdzić, że jest on kwasem silniejszym od kwasu węglowego. Reakcja ta przebiega w sposób następujący:

\(CH_3COOH    +   NaHCO_3   \rightarrow   CH_3COONa    +    CO_2    +    H_2O\)

Kwasy organiczne (w tym kwas octowy) są z reguły kwasami słabymi, jednak mimo to ich moc jest wystarczająca do przeprowadzenia reakcji z metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami. W wyniku tych reakcji powstają sole zwane octanami. Przykłady takich reakcji:
  • reakcja kwasu octowego z magnezem w wyniku której powstaje octan magnezu oraz wydziela się wodór:

\(2 CH_3COOH    +    Mg   \rightarrow    (CH_3COO)_2Mg   +    H_2\)

  • reakcja kwasu octowego z wodorotlenkiem sodu podczas której wodorotlenek zostaje zobojętniony i powstaje octan sodu oraz woda:

\(CH_3COOH    +    NaOH    \rightarrow    CH_3COONa    +    H_2O\)

  • reakcja kwasu octowego z tlenkiem miedzi (II), w której po ogrzaniu tworzy się niebieski roztwór octanu miedzi (II):

\(2 CH_3COOH    +    CuO    \rightarrow    (CH3COO)_2Cu    +    H_2O\)

W związku z tym, że kwas octowy jest słabym kwasem, roztwory jego soli mają odczyn zasadowy. Sole te ulegają hydrolizie zgodnie z równaniem:

\(CH_3COO^-    +    H_2O   
↔    CH_3COOH    +    OH^-\)

Warto również dodać, że kwas octowy nie ulegnie reakcji utleniania z roztworem manganianu (VII) potasu (KMnO4), co oznacza, że jest on kwasem odpornym na działanie środków utleniających.

Otrzymywanie

Jedną z metod otrzymywania kwasu octowego należącego do grupy kwasów karboksylowych jest utlenianie aldehydów, w tym przypadku – aldehydu octowego. W ten sposób w wyniku katalitycznego utleniania kwas octowy otrzymuje się na skalę przemysłową, a reakcja przebiega następująco:

\(2 CH_3CHO    +    O_2   \rightarrow    2 CH_3COOH\)

Rzadziej stosowaną metodą i jednocześnie zdecydowanie starszą jest metoda otrzymywania kwasu octowego poprzez utlenianie alkoholu etylowego powietrzem. Reakcja ta przebiega pod działaniem enzymu wytwarzanego przez niektóre bakterie i grzyby – oksydazy, która jest jej biokatalizatorem. Jest to proces wieloetapowy i nosi nazwę fermentacji alkoholowej. Sumaryczne równanie przedstawia się następująco:

\(C_2H_5OH    +    O_2       \rightarrow        CH_3COOH    +    H_2O\)

Reakcja ta jest bardzo dobrze znana w życiu codziennym, ponieważ odpowiada między innymi za kwaśnienie wina, a celowo stosowana jest do produkcji octu winnego.

Kwasy karboksylowe można również uzyskać w reakcji kwasowej hydrolizy estrów. Poniższa reakcja przedstawia hydrolizę octanu etylu w wyniku której powstaje kwas octowy oraz etanol:

Hydroliza octanu etylu
Zastosowanie


Kwas octowy w przemyśle chemicznym służy do produkcji tworzyw sztucznych, rozpuszczalników oraz wielu związków będących półproduktami do syntezy bardziej złożonych substancji, takich jak leki czy środki ochrony roślin. Kwas octowy jest stosowany do otrzymywania bezwodnika kwasu octowego, acetocelulozy i monomeru octanu winylu, estrów kwasu octowego oraz  kwasu chlorooctowego. Używa się go również do produkcji mas plastycznych, insektycydów, fotochemikaliów, do druku tkanin oraz jako naturalnego koagulatora lateksu. Najbardziej znane jednak zastosowanie kwasu octowego to jego 6- lub 10 – procentowy roztwór wodny, noszący nazwę octu i stosowany w życiu codziennym jako przyprawa.