Kwasy karboksylowe to związki organiczne, które mają w cząsteczce grupę karboksylową . Ich wzór ogólny to , gdzie R to reszta węglowodorowa albo atom wodoru. To słabe kwasy: reagują z aktywnymi metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami, a z alkoholami tworzą estry.
Dalej znajdziesz tabelę nazw, równania najważniejszych reakcji, najczęstsze błędy i 6 zadań z odpowiedziami.
Czym są kwasy karboksylowe
Każdy kwas karboksylowy ma grupę karboksylową. Składa się ona z grupy karbonylowej i grupy hydroksylowej przy tym samym atomie węgla.
To właśnie atom wodoru z grupy odłącza się w wodzie jako proton. Dlatego te związki mają właściwości kwasowe.
Jak nazywać kwasy karboksylowe
Nazwę systematyczną tworzysz od nazwy alkanu o tej samej liczbie atomów węgla. Liczysz także atom węgla z grupy . Do nazwy alkanu dodajesz końcówkę „-owy” i słowo „kwas” na początku.
Przykład: ma 2 atomy węgla, więc to kwas etanowy.
| Wzór | Nazwa systematyczna | Nazwa zwyczajowa | Liczba atomów C |
|---|---|---|---|
| kwas metanowy | kwas mrówkowy | 1 | |
| kwas etanowy | kwas octowy | 2 | |
| kwas propanowy | kwas propionowy | 3 | |
| kwas butanowy | kwas masłowy | 4 |
Wyższe kwasy tłuszczowe
Kwasy o długich łańcuchach węglowych nazywamy wyższymi kwasami tłuszczowymi. Wchodzą w skład tłuszczów.
| Wzór | Nazwa | Budowa łańcucha | Stan skupienia (temp. pokojowa) |
|---|---|---|---|
| kwas palmitynowy | nasycony | ciało stałe | |
| kwas stearynowy | nasycony | ciało stałe | |
| kwas oleinowy | nienasycony, jedno wiązanie podwójne | ciecz |
Jakie właściwości mają kwasy karboksylowe
Najprostsze kwasy, mrówkowy i octowy, to ciecze o ostrym zapachu. Dobrze mieszają się z wodą. Wraz z wydłużaniem łańcucha rozpuszczalność w wodzie maleje. Wyższe kwasy tłuszczowe w wodzie się nie rozpuszczają.
Kwasy karboksylowe mają wyższe temperatury wrzenia niż alkohole o podobnej masie cząsteczkowej. Powód: ich cząsteczki łączą się wiązaniami wodorowymi.
Jak mocne są kwasy karboksylowe
Kwasy karboksylowe są słabe: w wodzie dysocjują tylko częściowo. Są słabsze od kwasu solnego, ale mocniejsze od kwasu węglowego. Dlatego kwas octowy wypiera dwutlenek węgla z węglanów.
W szeregu kwasów nasyconych jednokarboksylowych najmocniejszy jest kwas metanowy. Moc maleje, gdy łańcuch węglowy się wydłuża.
Jakie reakcje zachodzą z kwasami karboksylowymi
Kwasy karboksylowe reagują podobnie jak kwasy nieorganiczne. Powstają sole, które nazywasz od kwasu: sole kwasu etanowego to etaniany (zwyczajowo octany).
Dysocjacja w wodzie
Kwas octowy jest słabym elektrolitem, dlatego zapisujesz strzałkę równowagi.
Reakcja z metalami
Z aktywnymi metalami, na przykład magnezem, powstaje sól i wodór.
Produkt to etanian magnezu (octan magnezu). Magnez jest dwuwartościowy, więc w soli są 2 reszty kwasowe.
Reakcja z tlenkami metali i wodorotlenkami
Z tlenkiem metalu powstaje sól i woda.
Z wodorotlenkiem zachodzi zobojętnianie: też powstaje sól i woda.
Sole sodowe i potasowe wyższych kwasów tłuszczowych to mydła, na przykład stearynian sodu .
Estryfikacja
Kwas karboksylowy reaguje z alkoholem w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI). Powstaje ester i woda. Reakcja jest odwracalna.
Produkt to etanian etylu (octan etylu). Kwas oddaje grupę , a alkohol atom wodoru. Z nich powstaje cząsteczka wody.
Najczęstsze błędy w zadaniach z kwasów karboksylowych
Typowe pułapki w zadaniach:
- Złe liczenie atomów węgla. Atom węgla z grupy też liczysz do nazwy.
- Zły wzór soli z metalem dwuwartościowym. Przy magnezie czy wapniu w soli są 2 reszty kwasowe: .
- Zwykła strzałka zamiast strzałki równowagi. Dysocjacja kwasu octowego i estryfikacja to reakcje odwracalne.
- Pomylona nazwa estru. Najpierw część od kwasu („etanian”), potem od alkoholu („etylu”).
Więcej błędów, które kosztują punkty na egzaminie, opisujemy w artykule o typowych błędach z kwasami na maturze z chemii.
Zadania z kwasów karboksylowych z odpowiedziami
Zadanie 1
otwarte · 1 pktPodaj nazwę systematyczną i zwyczajową kwasu .
Pokaż rozwiązanie
Cząsteczka ma 4 atomy węgla: 3 w reszcie i 1 w grupie . Nazwa systematyczna to kwas butanowy, zwyczajowa to kwas masłowy.
Zadanie 2
otwarte · 2 pktUzupełnij równanie reakcji i nazwij powstałą sól:
Pokaż rozwiązanie
Cynk jest dwuwartościowy, więc w soli są 2 reszty kwasowe. Powstaje metanian cynku (mrówczan cynku) i wodór.
Zadanie 3
otwarte · 2 pktNapisz równanie reakcji kwasu propanowego z wodorotlenkiem potasu. Nazwij sól.
Pokaż rozwiązanie
To reakcja zobojętniania. Powstaje propanian potasu i woda.
Zadanie 4
otwarte · 2 pktNapisz równanie reakcji estryfikacji kwasu metanowego metanolem. Nazwij ester.
Pokaż rozwiązanie
Reakcja zachodzi w obecności stężonego kwasu siarkowego(VI) i jest odwracalna. Powstaje metanian metylu.
Zadanie 5
otwarte · 2 pktJak odróżnić kwas oleinowy od kwasu stearynowego? Opisz jedną reakcję i napisz jej równanie.
Pokaż rozwiązanie
Użyj wody bromowej. Kwas oleinowy ma w łańcuchu wiązanie podwójne, więc przyłącza brom i odbarwia wodę bromową.
Kwas stearynowy jest nasycony, więc wody bromowej nie odbarwia.
Zadanie 6
otwarte · 2 pktDlaczego ocet pieni się po dosypaniu sody oczyszczonej ? Napisz równanie reakcji.
Pokaż rozwiązanie
Kwas octowy jest mocniejszy od kwasu węglowego, więc wypiera z soli dwutlenek węgla.
Pęcherzyki piany to właśnie .
Podsumowanie
- Kwasy karboksylowe mają grupę , a ich wzór ogólny to .
- Nazwę tworzysz od alkanu o tej samej liczbie atomów węgla, licząc węgiel z grupy karboksylowej.
- To słabe kwasy: mocniejsze od kwasu węglowego, słabsze od kwasu solnego.
- Reagują z metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami, a z alkoholami tworzą estry.
- Wyższe kwasy tłuszczowe tworzą z sodem i potasem mydła.
Jeśli łatwiej Ci zapamiętać chemię przez skojarzenia, zajrzyj do naszych chemicznych rymowanek.
Bezpłatne szkolenie online
Chcesz więcej takich zadań?
Na szkoleniu „Jak zdać rozszerzenie z chemii na ponad 80%” rozwiążemy je razem, krok po kroku.
Prowadzi Gosia Smoliło-Utrata, doktor chemii



