Tính chất hóa học Axit axetic

Các tinh thể axit axetic

Nguyên tử hidro (H) trong nhóm carboxyl (−COOH) trong các axit cacboylic như axit axetic có thể cung cấp một ion H+ (proton), làm cho chúng có tính chất axit. Axit axetic là một axit yếu, thuộc nhóm axit monoprotic, có Ka bằng 4,75. Nó tạo ra gốc liên kết là axetat (CH3COO−). Dung dịch 1,0 M (tương đương nồng độ giấm gia đình) có pH là 2,4, cho thấy chỉ 0,44% các phân tử axit axetic bị phân ly.

Liên kết hai phân tử axit axetic, đường đứt nét thể hiện các liên kết hydro

Cấu trúc tinh thể của axit axetic cho thấy các phân tử nhị trùng liên kết bởi các liên kết hiđrô.[4] Các chất nhị trùng cũng có thể được phát hiện ở dạng hơi ở 120 °C. Chúng cũng có mặt trong pha lỏng trong các dung dịch loãng trong các dung môi không có liên kết hydro, và một mức độ nhất định trong axit axetic tinh khiết,[5] nhưng bị phá vỡ trong các dung môi có liên kết hydro. Enthalpy phân ly của các chất này ước tính khoảng 65,0–66,0 kJ/mol, và entropy phân ly khoảng 154–157 J mol−1 K−1.[6] Cách thức nhị trùng này cũng có thể hiện ở các axit cacboxylyc thấp hơn khác.

Axit axetic lỏngdung môi protic dính ướt (phân tử phân cực), tương tự như ethanolnước. Với hằng số điện môi trung bình khoảng 6,2, nó có thể hoà tan không chỉ trong các hợp chất phân cực như các muối vô cơ và các loại đường mà nó còn có khả năng hòa tan trong các hợp chất không phân cực như dầu, và các nguyên tố như lưu huỳnhiốt. Nó cũng có thể hòa trộn với các dung môi phân cực và không phân cực khác như nước, chloroform, và hexan. Đối với các ankan cao phân tử (từ octan trở lên) axit axetic không có khả năng trộn lẫn một cách hoàn toàn, và khả năng trộn lẫn tiếp tục giảm khi số n-ankan càng lớn.[7] Tính chất hòa tan và độ trộn lẫn của axit axetic làm cho nó được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Các phản ứng hóa học

Axit axetic có thể ăn mòn các kim loại như sắt, mangankẽm sinh ra khí hydro và các muối kim loại tương ứng gọi là các axetat. Nhôm khi tiếp xúc với oxy sẽ tạo thành một màng mỏng nhôm oxit trên bề mặt làm cho nó có khả năng chống lại một cách tương đối sự ăn mòn của axit, điều này cho phép các bình chứa bằng nhôm có thể dùng để vận chuyển axit axetic. Các axetat kim loại cũng có thể được điều chế từ axit axetic và một bazo tương ứng, như phản ứng phổ biến là "natri bicacbonat + giấm". Chỉ trừ crôm(II) axetat, thì hầu hết các axetat còn lại đều có thể hòa tan trong nước.

Mg(r) + 2 CH3COOH(l) → (CH3COO)2Mg(dd) + H2(k)NaHCO3(r) + CH3COOH(dd) → CH3COONa(dd) + CO2(k) + H2O(l)

Axit axetic có thể tạo các phản ứng hóa học đặc trưng của nhóm axit cacboxylic như tạo ra nước và ethanoat kim loại khi phản ứng với kiềm; tạo ra ethanoat kim loại khi phản ứng với kim loại; và tạo ra ethanoat kim loại, nước và cacbon dioxit khi phản ứng với các cacbonatbicacbonat. Phản ứng đặc trưng nhất là tạo thành ethanol, và tạo thành các dẫn xuất như axetyl clorua bằng cách thay thế nhóm -OH bởi -Cl. Các dẫn xuất thay thế khác như anhydrit axetic; anhydrit này được tạo ra theo phản ứng trùng ngưng rách phân tử nước từ hai phân tử của axit axetic. Các este của axit axetic tương tự có thể được tạo ra bởi este hóa, và các amit. Khi nung trên 440 °C, axit axetic phân hủy tạo ra cacbon dioxitmetan, hoặc tạo ra ethenon và nước.

Axit axetic có thể được nhận biết bởi mùi đặc trưng của nó. Phản ứng biến đổi màu đối với các muối của axit axetic là cho tác dụng với dung dịch sắt(III) clorua, phản ứng này tạo ra màu đỏ đậm sau khi axit hóa. Khi nung nóng các axetat với arsen trioxit tạo ra cacodyl oxit, chất này có thể được nhận biết bởi các hơi có mùi hôi.

Hóa sinh

Nhóm axetyl có gốc từ axit axetic, là thành phần cơ bản đối với sinh hóa học của tất cả các dạng sống. Khi nằm trong coenzyme A, nó là trung tâm của sự trao đổi chất của các cacbohydratmỡ. Tuy nhiên, nồng độ của các axit axetic tự do trong các tế bào ở mức thấp nhằm tránh phá vỡ pH của các tế bào. Không giống với các axit cacboxylic mạch dài, (các axit béo), axit axetic không có mặt trong các triglycerit tự nhiên. Tuy nhiên, các triglycerit nhân tạo như triacetin (glycerin triacetat) là một phụ gia thực phẩm phổ biến, và được tìm thấy trong các loại mỹ phẩm và thuốc đắp.

Axit axetic được sản xuất và chiết tách bằng vi khuẩn axit axetic, các vi khuẩn phổ biến là chi AcetobacterClostridium acetobutylicum. Các vi khuẩn này được tìm thấy trên khắp thế giới trong thức ăn, nước và đất, và do đó axit axetic thường được sản xuất từ trái cây và các thực phẩm hư khác. Axit axetic cũng là một thành phần của chất nhờn âm đạo của người và các linh trưởng khác, các chất này có tác dụng kháng khuẩn nhẹ.[8]

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Axit axetic http://www.sriconsulting.com/CEH/Public/Reports/60... http://aic.stanford.edu/jaic/articles/jaic19-01-00... http://chemapps.stolaf.edu/jmol/jmol.php?model=O%3... http://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/summary/summary.cg... //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16839071 http://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?ID=C64197&Un... http://membership.acs.org/N/NewHaven/bulletins/Bul... http://www.commonchemistry.org/ChemicalDetail.aspx... //dx.doi.org/10.1016%2FS0926-860X(01)00800-6 //dx.doi.org/10.1016%2Fj.enzmictec.2006.09.017