Содержание:

I Введение…………………………………………………………………………………………………3

II Основная часть…………………………………………………………………………………………3

Раздел 1. Физические свойства………………………………………………………………………….3

Раздел 2. Получение. …………………………………………………………………………………….3

Раздел 3. Безопасность работы с кислотой…………………………………………………...4

Раздел 4. Химические свойства. Изомерия и номенклатура……………………..………….4

Раздел 5. Нахождение в природе………………………………………………………………7

Раздел 6. Применение………………………………………………………………………….7

Раздел 7. Производные муравьиной кислоты………………………………………………...8

III Заключение………………………………………………………………………………..8

IV Список литературы………………………………………………………………………..9

Введение

Муравьиная кислота (систематическое наименование: метановая кислота) — первый представитель в ряду насыщенных одноосновных карбоновых кислот. Зарегистрирована в качестве пищевой добавки под обозначением E236.

Формула: HCOOH

Цель: Изучить свойства муравьиной кислоты

Задачи: Ознакомиться с получением, выявить область применения муравьиной кислоты

Раздел 1. Физические свойства

При нормальных условиях муравьиная кислота представляет собой бесцветную жидкость. Растворима в ацетоне, бензоле, глицерине, толуоле. Смешивается с водой, диэтиловым эфиром, этанолом.

Константа диссоциации: 1,772·10⁻⁴.

Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства альдегидов, в частности, восстановительные. При этом она окисляется до углекислого газа. Например:

2KMnO₄ + 5HCOOH + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5CO₂↑ + 8H₂O

При нагревании с сильными водоотнимающими средствами (H₂SO_{4 (конц.)} или P₄O₁₀) разлагается на воду и моноксид углерода^[1]:

HCOOH →(t) CO↑ + H₂O

Раздел 2. Получение

1. Как побочный продукт в производстве уксусной кислоты жидкофазным окислением бутана.

2. Окисление метанола:

3. Реакцией монооксида углерода с гидроксидом натрия:     NaOH + CO → HCOONa → (+H₂SO₄, −Na₂SO₄) HCOOH Это основной промышленный метод, который осуществляют в две стадии: на первой стадии монооксид углерода под давлением 0,6—0,8 МПа пропускают через нагретый до 120—130 °C гидроксид натрия; на второй стадии проводят обработку формиата натрия серной кислотой и вакуумную перегонку продукта.

4. Разложением глицериновых эфиров щавелевой кислоты. Для этого нагревают безводный глицерин со щавелевой кислотой, при этом отгоняется вода и образуются щавелевые эфиры. При дальнейшем нагревании эфиры разлагаются, выделяя углекислый газ, причём образуются муравьиные эфиры, которые после разложения водой дают муравьиную кислоту и глицерин.

Раздел 3. Безопасность

Опасность муравьиной кислоты зависит от концентрации. Согласно классификации Европейского союза, концентрация до 10 % обладает раздражающим эффектом, больше 10 % — разъедающим.

При контакте с кожей 100 %-ная жидкая муравьиная кислота вызывает сильные химические ожоги. Попадание даже небольшого её количества на кожу причиняет сильную боль, поражённый участок сначала белеет, как бы покрываясь инеем, потом становится похожим на воск, вокруг него появляется красная кайма. Кислота легко проникает через жировой слой кожи, поэтому промывание поражённого участка раствором соды необходимо произвести немедленно. Контакт с концентрированными парами муравьиной кислоты может привести к повреждению глаз и дыхательных путей. Случайное попадание внутрь даже разбавленных растворов вызывает явления тяжелого некротического гастроэнтерита.

Муравьиная кислота быстро перерабатывается и выводится организмом. Тем не менее, муравьиная кислота и формальдегид, образующиеся при отравлении метанолом, вызывают повреждение зрительного нерва и ведут к слепоте.

Раздел 4. Химические свойства. Изомерия и Номенклатура.

1. Карбоновые кислоты – это кислородсодержащие органически вещества, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп  

(-СOOH), соединённых с углеродным радикалом или водородным атомом. 

Карбоксильная группа содержит две функциональные группы – карбонил >С=О и гидроксил -OH, непосредственно связанные друг с другом:

Константа диссоциации: 1,772×10⁻⁴.

Одноосновная по числу карбоксильных групп в молекуле

Насыщенная по природе углеводородного радикала

Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства альдегидов, в частности, восстановительные. При этом она окисляется до углекислого газа. Например:

2KMnO₄ + 5HCOOH + 3H₂SO₄ → K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 5CO₂↑ + 8H₂O

При нагревании с сильными водоотнимающими средствами (H₂SO_{4 (конц.)} или P₄O₁₀) разлагается на воду и моноксид углерода:

HCOOH →(t) CO↑ + H₂O

  муравьиная кислота НСООН – бесцветная жидкость с т. кип. 101 °С, а чистая безводная уксусная кислота CH₃COOH при охлаждении до 16,8 °С превращается в прозрачные кристаллы, напоминающие лед (отсюда ее название ледяная кислота).

Систематические названия кислот даются по названию соответствующего углеводорода с добавлением суффикса -овая и слова кислота.

Чтобы указать положение заместителя (или радикала), нумерацию углеродной цепи начинают от атома углерода карбоксильной группы. Например, соединение с разветвленной углеродной цепью (CH₃)₂CH-CH₂-COOH называется 3-метилбутановая кислота. Для органических кислот широко используются также тривиальные названия, которые обычно отражают природный источник, где были впервые обнаружены эти соединения. 

Формула: HCOOH

Систематическое название: метановая кислота

Тривиальное название: муравьиная кислота

Название остатка RCOO-формиат

Строение карбоксильной группы 

Карбоксильная группа сочетает в себе две функциональные группы – карбонил >C=O и гидроксил -OH, взаимно влияющие друг на друга:

Кислотные свойства карбоновых кислот обусловлены смещением электронной плотности к карбонильному кислороду и вызванной этим дополнительной (по сравнению со спиртами) поляризации связи О–Н.  В водном растворе карбоновые кислоты диссоциируют на ионы:

Растворимость в воде и высокие температуры кипения кислот обусловлены образованием межмолекулярных водородных связей.

 

 

С увеличением молекулярной массы растворимость кислот в воде уменьшается.

Гомологический ряд

Название		Формула кислоты	tпл. °C	tкип. °C	ρ г/см3
кислоты
муравьиная	метановая	HCOOH	8,3	100,5	1,22