18.1.3. Фізичні властивості

Нижчі карбонові кислоти (з кількістю атомів Карбону не більше трьох) за звичайних умов являють собою рухливі рідини з гострий запахом. Кислоти з С₄—С₉ — маслянисті рідини з неприємним за­пахом, що нагадує запах поту. Карбонові кислоти з кількістю атомів Карбону С_ш і вище — тверді речовини. Мурашина, оцтова та про* піонова кислоти змішуються з водою в будь-яких співвідношення» Зі збільшенням молекулярної маси кислоти розчинність її у воді ДУ#* зменшується. Вищі карбонові кислоти нерозчинні у воді. Темпера" тури кипіння кислот значно вищі за температури кипіння спирті» з тією ж самою кількістю атомів Карбону (табл. 18.2). Це свідчить про те, що кислоти більш асоційовані, ніж спирти. На відміну від спяр" тів, для яких характерні тільки лінійні асоціати, карбонові кислоти внаслідок утворення міжмолекулярних водневих зв'язків утворюкй* як лінійні, так і циклічні асоціати у вигляді димерів:

- 285

5- 6+ ,_

у>..н-о_х

т>—н—о'

с с

Таблиця 18.2

Фізичні константи деяких насичених монокарбонових кислот

!

мурашина

оцтова

пропіонова

масляна

ізомасляна

Формула

НСООН

валеріанова ізовалеріанова

капронова

пальмітинова

стеаринова

н₃с—соон сн₃сн₂соон сн₃сн₂сн₂соон н₃с—сн—соон сн₃

СН₃СН₂СН₂СН₂СООН

н₃с—сн—сн₂соон

І

СН₃ СН₃(СН₂)₄СООН

СН₃(СН₂)₁₄СООН СН₃(СН₂)₁₆СООН

18.1.4. Хімічні властивості

Реакційна здатність карбонових кислот визначається наявніс­тю в їх структурі карбоксильної групи. Карбоксильна група являє собою спряжену систему, в якій неподілена пара електронів атома Оксигену гідроксильної групи вступає в спряження з л-електрона-^Ми карбонільної групи (р,я-спряження). Електронна густина ^в спряженій системі зміщена в бік атома Оксигену карбонільної ^С=0 групи, неподілені пари електронів якого не беруть участі

^в спряженні.

Унаслідок зміщення електронної густини зв'язок О—Н вияв­ляється сильно поляризованим, що приводить до появи в карбок-

286

Карбонові кислоти. Глава Щ

сильної групи ОН-кислотного центру. Але в той же час за рахунок групи —ОН у молекулах карбонових кислот дещо зменшується! частковий позитивний заряд на атомі Карбону карбонільної гру-ї пи порівняно з альдегідами та кетонами. Крім того, внаслідок -/-ефекту карбоксильної групи в молекулі карбонової кислоти від­бувається зміщення електронної густини вуглеводневого залишку, що приводить до появи С—Н-кислотного центру при а-карбонот,] вому атомі:

_{| '..а}

_{, ч:}

СН-кислотний центр

ОН-кислотний центр

Виходячи з наведеної будови карбонових кислот, основні їх реакції можна умовно розподілити на чотири групи:

А. За участю зв'язку О—Н (кислотні властивості);

Б. Реакції нуклеофільного заміщення за участю атома Карбону карбонільної групи;

В. Заміщення атомів Гідрогену при а-карбоновому атомі;

Г. Окиснення та відновлення.