Методичні вказівки.

Карбоновим кислотами називаються органічні речовини, до складу яких входять карбоксильна група -COOH. Карбоксильна група складається із сполучених карбонільної і гідроксильної груп, що визначило її назву.

У карбоновим кислотах карбоксильна група сполучена з вуглеводневим радикалом R, тому в загальному вигля­ді формулу карбонової кислоти можна записати так: R—COOH.

У карбонових кислотах карбоксильна група може спо­лучатися з різними вуглевoдневими радикалами — насиче­ними, ненасиченими, ароматичними. У зв'язку з цим виділяють насичені, ненасичені та ароматичні карбонові кислоти, наприклад:

Насичена кислота Ненасичена кислота Ароматична кислота

Залежно від числа карбоксильних груп, що містяться в молекулах карбонових кислот, розрізняють одноосновні та двохосновні кислоти, наприклад:

Одноосновна кислота Двохосновні кислоти

Одноосновні кислоти називають також монокарбонови­ми, а двохосновні —дикарбоновими кислотами.

Загальна формула членів гомологічного ряду насиче­них одноосновних карбонових кислот С_nН_2n+1СООН, де n = 0, 1, 2, 3....

Особливості хімічних властивостей карбонових кислот зумовлені сильними взаємним впливом карбонільної С=О і гідроксильної О-Н-груп.

У ненасичених карбонових кислотах карбоксильна гру­па сполучена з ненасиченим вуглеводневим радикалом.

Важливим представником ненасичених карбонових кислот є олеїнова кислота С₁₇Н₃₃СООН. Ця кислота має нормальну будову вуглецевого ланцюга, в середині якого розташований подвійний зв'язок:

Олеїнову кислоту використовують у виробництві технічних масел, барвників, реагентів для флотації, косметичних засобів.

До ароматичних кислот належать карбонові кислоти, молекули яких містять бензольні кільця.

Найпростішою ароматичною карбоновою кислотою є бензойна кислота С₆Н₅ —СООН. Це безбарвна кристалічна речовина, мало розчинна у воді.

Насичені двохосновні кислоти. Молекули двохосновних карбонових кислот містять дві карбоксильні групи. Най­простіша двохосновна кислота — щавлева — це сполу­чення двох карбоксильних груп:

Щавлева кислота - це безбарвна кристалічна речовина, розчинна у воді. Виділяється з вод­них розчинів у вигляді кристалогідрату Н₂С₂О₄  2Н₂О.

Солі щавлевої кислоти - оксалати, наприклад К₂С₂О₄ - оксалат калію. Оксалати трапляються в при­роді.

Щавлеву кислоту застосовують для очистки металів від продуктів корозії, накипу та інших забруднень. Її використовують також як протраву при вичинці шкіри.

Милами називаються солі високомолекулярних карбонових кислот, розчини яких мають миючі властивості. Властивості мил залежать від складу жирних кислот; солі ненасичених кислот мають більшу розчинність, чим насичені. Рідкі мила - це калієві солі вищих жирних карбонових кислот, а тверді мила- це натрієві солі вищих жирних карбонових кислот.

Складні ефіри- це речовини, які мають загальну формулу, де і - вуглеводневі радикали.

Складні ефіри утворюються під час взаємодії карбонових кислот зі спиртами, наприклад:

Реакція добування складного ефіру з кислоти і спирту називається етерифікацією. Ця реакція оборотна.

Складні ефіри є хорошими розчинниками багатьох органічних речовин, у тому числі полімерів.

Найбільш характерною хімічною реакцією складних ефірів є розкладання їх водою (гідроліз):

Ця реакція (зворотна етерифікації) називається реакцією омилення. Практично необоротна реакція омилення складних ефірів відбувавається при наявності лугів.

Етилацетат (етиловий ефір оцтової кислоти) CH₃COOC₂H₅ – це безбарвна рідина з характерним запахом. Кипить при температурі 77,2⁰С. Незначною мірою розчиняється у воді.

Ліпіди – це речовини, що входять до складу тваринних і рослинних тканин і є похідними вищих карбоновних кислот, спиртів та інших сполук.

Ліпіди діляться на дві великі групи: прості і складні ліпіди. Прості ліпіди не містять азоту, фосфору і сірки. До них у першу чергу відносяться нейтральні ліпіди, які є похідними вищих жирних кислот і одно- чи багатоатомних спиртів. У склад складних ліпідів входят фосфоліпіди, сульфоліпіди, сфінголіпіди.

Жири є різновидом класу природних органічних сполук, які називаються ліпідами. За хімічною будовою жири – складні ефіри гліцеріну і вищих карбонових кислот. Їх називають також тригліцеридами.

Тригліцериди насичених кислот за звичайних умов є твердими речовинами, ненасичених кислот – оліїстими рідинами. У воді розчиняються мало.

Важливою хімічною властивістю жирів є їх здатність гідролізуватися, тобто всупати в реакцію омилення. Омилення жирів відбувається необоротно при наявності лугів, при цьому утворюються гліцерин і сіль кислоти.

Жири широко поширені в природі, вони є складовою частиною рослинних і тваринних організмів. Тригліцериди можна добути за реакцією етерифікації, проте в промисловості їх виділяють переважно з природних речовин. У тваринних жирах переважають тригліцериди насичених кислот, тому ці жири за звичайних умов є твердими речовинами (наприклад, вершкове масло, сало). У рослинних жирах переважають тригліцериди ненасичених кислот, ці жири є рідинами (соняшникова олія, маслинова олія). Такі жири називаються оліями. У промисловості рідкі рослинні олії часто переробляють на тверді жири, які за властивостями нагадують тваринні.