Характерные химические свойства альдегидов, карбоновых кислот, сложных эфиров.

Органические вещества обладают разными составными группами. У каждого соединения есть химическая формула, она определяет характерные химические свойства для альдегидов, карбоновых кислот, сложных эфиров. Знания о химических формулах, реакциях взаимодействия применяются в промышленности, фармакологии, научных лабораториях. 

Химические свойства альдегидов

Альдегиды – химические соединения, содержащие карбонильную группу. То есть для альдегидов характерна следующая формула:

• R – радикал углеводорода, имеющий степень насыщения;
• CHO – альдегидная группа.

Альдегиды подразделяются по числу карбонильных групп, их максимальное количество – не более 3. В зависимости от насыщенности углеводорода выделяют предельные, непредельные ароматические альдегиды.

Гидрирование

Для гидрирования добавляют водород. Чтобы действие прошло быстрее и качественнее, применяют катализатор. Реакция происходит под влиянием высокой температуры. Альдегид превращается во вторичный спирт. Этому соответствует формула:

Окисление

Альдегиды окисляются под действием химических веществ. Для этого применимы мягкие соединения. Реакция происходит под действием высокой температуры. Во время реакции исчезает голубое окрашивание, появляется коричнево-красный оттенок. Выпадает мутный осадок. Формула:

Если использовать вместо гидроксида меди аммиачный раствор оксида серебра, образуется аммониевая соль. Формула реагирования аммиака с кислотами:

Помимо мягких окислителей, на альдегид действуют сильные вещества, например, дихромат калия. При взаимодействии веществ образуются карбоновые кислоты:

Химические свойства карбоновых кислот

Карбоновые кислоты – органические вещества, содержащие карбоксильную группу . Они включают 1 или 2 карбоксильные группы, которые содержат карбонильную и гидроксильную группу. Так как эти вещества взаимодействуют между собой, связь OH обладает большей популярностью, чем фенолы и спирты. Поэтому карбоновые кислоты имеют сильные кислотные свойства. Но если используется водный раствор, образуются свойства слабых кислот.

Реакции образования солей

• Реакция с металлами:

• Взаимодействие карбоновой кислоты и аммиака:

• Реакция взаимодействия с оксидами:

• Реакция с гидроксидами металлов:

• Взаимодействие с солями слабых и высших кислот:

    2CH₃—COOH + NA₂S = 2CH₃COONa + H₂S↑ 

    CH₃COOH + KHCO₃ = CH₃COOK + H₂O + CO₂↑ 

   C₁₇H₃₅COONa + CH₃COOH = CH₃COONa + C₁₇H₃₅COOH↓ 

 

Реакции с участием гидроксильной группы

Если происходит взаимодействие карбоновых кислот и спиртов, образуется реакция этерификации. Образуются сложные эфиры по формуле:

Так как реакция обратима, ее осуществляют при помощи нагревания. Равновесие смещается с образованием сложного эфира. Если реакция обратилась, она называется гидролизом сложного эфира:

Если требуется необратимая реакция, добавляют щелочи, в осадок выпадает соль:

Реакция замещения атомов водорода в углеводородном заместителе

Чтобы в карбоновых кислотах заместить атом водорода на галоген, требуется добавить хлор, бром, красный фосфор. Реакцию проводят при повышении температуры:

Реакция декарбоксилирования

Если взять карбоновую кислоту с добавлением кальция, воздействовать на нее температурой, образуется углекислый кальций. Схожая реакция образуется под воздействием гидроксида натрия.

Характеристика муравьиной кислоты

В отличие от других кетоновых кислот, муравьиная кислота содержит две группы:

• альдегидная;
• карбоксильная.

Из-за этого вещество проявляет свойства кислот и альдегидов. Выделяют следующие формулы:

При взаимодействии муравьиной и серной кислоты остается вода, выделяется углекислый газ:

Химические свойства сложных эфиров

Сложные эфиры – производные кислот с общей формулой:

Сложные эфиры делятся на 2 класса:

• сложные эфиры карбоновых кислот (R1-COO-R2);
• ортоэфиры карбоновых кислот (R1-C(OR*)2-R**).

В отдельную группу выделяют лактоны. Это циклические сложные эфиры.

Гидролиз

Омыление для сложных эфиров проходит легко. Образуется спирт и обратимая водная кислота или необратимая щелочь:

Если сохраняются условия кислотного катализа, реакция обратима. Происходит расщепление сложного эфира при воздействии воды и температуры. Образуется карбоновая кислота, спирт. Это гидролиз сложного эфира:

Если эфир взаимодействует с щелочью, реакция необратима. Карбоксилат анион не вступает в реакцию со спиртом:

Реакция гидрирования или восстановления

Если взаимодействуют сложные эфиры и водород, образуется два спирта:

Реакция образования амидов

При взаимодействии сложного эфира и аммиака появляется амид кислоты, спирт:

Реакция горения

При горении сложного эфира образуется оксид углерода и вода:

2СH₃-COO-CH₃ + 7O₂ = 6CO₂ + 6H₂O

Реакция присоединения

Если в эфире присутствует кислота или спирт, возможна реакция присоединения. То есть сложный эфир присоединяет водород.

---

 

Смотри также:

• Характерные химические свойства углеводородов: алканов, циклоалканов, алкенов, диенов, алкинов, ароматических углеводородов (бензола и гомологов бензола, стирола)
• Характерные химические свойства предельных одноатомных и многоатомных спиртов, фенола
• Характерные химические свойства азотсодержащих органических соединений: аминов и аминокислот. Важнейшие способы получения аминов и аминокислот