اتانوئیک اسید نام دیگر اسید استیک است، اما بیشتر به عنوان ماده فعال سرکه شناخته می شود. معمولی ترین مثال الف اسید کربوکسیلیکاتانوئیک اسید بو و طعمی اسیدی دارد و به عنوان نگهدارنده استفاده می شود زیرا محیط اسیدی آن برای باکتری ها نامناسب است. اما شیمی واقعی پشت این ماده شیمیایی چیست؟

نام رایج اتانوئیک اسید چیست؟

رایج ترین نام در واقع اسید اتانوئیک (CH₃COOH)، و این نام سیستماتیکی است که توسط اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی (IUPAC) تعیین شده است. این ماده شیمیایی با نام های رسمی و غیر رسمی نیز شناخته می شود، از جمله:

• • استیک اسید

 

• • متان کربوکسیلیک اسید

 

• • هیدروژن استات

 

• • اسید اتیلیک

 

نام سیستماتیک، اتانوئیک اسید، نام دقیق تر است زیرا حاوی اطلاعاتی در مورد گروه عملکردی و ساختار این ماده شیمیایی است.

همانطور که گفتیم، اتانوئیک اسید ماده فعال سرکه است، اما این دو را با یک چیز اشتباه نکنید. سرکه محلول آبی رقیق CH است₃COOH و ناخالصی های زیادی در آن وجود دارد تا برای مصرف انسان مناسب شود. بنابراین، سرکه از نظر فنی اسید اتانوئیک نیست، بلکه فقط یک محلول 4-8٪ از آن است.

 

فرمول اتانوئیک اسید چیست؟

را فرمول شیمیایی اتانوئیک اسیدیا اسید استیک را می توان به صورت C نوشت₂اچ₄O₂. این فرمول شیمیایی تعداد متناسب عناصر در هر مولکول را نشان می دهد. در این حالت، به سادگی به این معنی است که برای هر مولکول اتانوئیک اسید، دو اتم کربن، چهار اتم هیدروژن و دو اتم اکسیژن وجود دارد.

با این حال، راه های دیگری برای نوشتن فرمول اسید اتانوئیک وجود دارد تا بینش بیشتری در مورد خواص شیمیایی و سایر ویژگی های آن ارائه شود. به عنوان مثال، معمولاً به صورت CH نوشته می شود₃COOH، فرمول گروه عاملی که نشان می دهد دو گروه در یک مولکول وجود دارد: CH₃ گروه متیل است در حالی که COOH گروه تک کربوکسیل است.

برای شیمیدانان، فرمول های مختلف اسید اتانوئیک از نظر تفسیر رفتار شیمیایی این ماده دارای ارزش متناظر هستند. برای مثال، گروه متیل در میان زنجیره های هیدروکربنی رایج است. این بدان معناست که اسید اتانوئیک را می توان با استفاده از هیدروکربن ها یا الکل هایی مانند اتانول به دست آورد. در واقع، اتانوئیک اسید زمانی تولید می شود که اتانول اکسید شود. از طرف دیگر، گروه کربوکسیل نشان می دهد که این ماده می تواند پروتونه شود (پروتون های آن حذف شود) و همین امر آن را اسیدی و خورنده می کند.

فرمول گروه عاملی اسید اتانوئیک همچنین می تواند به پیش بینی واکنش های احتمالی آن با سایر مواد کمک کند. مثلاً وقتی اسید اتانوئیک در آب حل می شودیون های مثبت و منفی تشکیل می شوند، اما گروه متیل و گروه کربوکسیل به طور کامل از هم جدا نمی شوند. در عوض، موارد زیر رخ می دهد:

CH₃COOH + H₂O ⇆ H₃O⁺ + CH₃COO^–

همانطور که می بینید، گروه کربوکسیل یک پروتون اضافی (هسته هیدروژن) به مولکول آب اهدا می کند. این باعث می شود یون اتانوئیک بار منفی داشته باشد. به عنوان یک اسید، هرچند ضعیف، هنگامی که به یک باز واکنش می دهد، یک پروتون یا یک یون هیدروژن با بار مثبت اهدا می کند.

خواص اسیدی ضعیف این ماده شیمیایی به این معنی است که کاربردهای گسترده ای دارد، از جمله:

• • به عنوان پیش ساز برای استات سلولز که در عکاسی و چاپ استفاده می شود

 

• • به عنوان پیش ساز پلی وینیل استات برای تولید الیاف مصنوعی

 

• • به عنوان جزئی از درزگیرها مانند چسب چوب

 

• • به عنوان یک حلال چربی زدایی – ممکن است در مورد معجزات آن شنیده باشید تمیز کردن با سرکه

 

• • به عنوان آنتی بیوتیک برای عفونت های باکتریایی یا قارچی

 

• • به عنوان یک نگهدارنده مواد غذایی به دلیل توانایی آن در جلوگیری از رشد باکتری ها

 

 

مقدار pH اتانوئیک اسید چیست؟

PH اسید اتانوئیک بسته به غلظت آن متفاوت است. به عنوان مثال، در غلظت 1.0 M محلول، که غلظت تقریبی سرکه خانگی است، pH 2.4 است. این نشان می دهد که تنها 0.4٪ از مولکول های اسید جدا شده اند. روش دیگر، در غلظت بسیار کم تنها 10^-6 محلول M، حدود 90 درصد از مولکول ها جدا می شوند.

سطح pH هر ماده محلول نشان دهنده تمایل آن به اهدای پروتون، اسیدی کردن آن، یا پذیرش پروتون و قلیایی کردن آن است. پروتون ها در اینجا به هسته اتم هیدروژن در محلولی با غلظت خاصی اشاره دارند. به همین دلیل است که pH مخفف «پتانسیل هیدروژن» است.

pH به عنوان غلظت یون های هیدروژن محاسبه می شود، اما به صورت لگاریتمی منفی، با دامنه 0 تا 14، که باعث می شود PH 7 یک قرائت خنثی باشد. در حالی که اسیدها دارای pH کمتر از هفت هستند، بازها یا محلول های قلیایی دارای سطح pH بالاتر از هفت هستند. اما pH تنها راه برای اندازه گیری ضعف یا قدرت یک اسید یا باز نیست. معیار واقعی اسیدیته یا قدرت قلیایی است حد تفکیک. این بر اساس فرمول های زیر محاسبه می شود:

به طور متناوب به صورت:

اساساً ثابت تفکیک نسبت بین تعداد مولکولهای دست نخورده یک ماده در یک محلول و یونهای تفکیک شده است.

اسید اتانوئیک دارای ثابت تفکیک K است_آ=1.7×10^-5 یا pK_آ=4.76. نسخه لگاریتمی برای ساده کردن عدد با حذف نماد علمی استفاده می شود. مرجع اصلی یون هیدرونیوم یا H3O است⁺، که دارای K است_آ از 1.00 و pK_آ از 0.00.

 

اتانوئیک اسید کاغذ تورنسل آبی را با چه رنگی روشن می کند؟

اسید اتانوئیک کاغذ تورنسل آبی را قرمز می کند. این زمانی منطقی به نظر می رسد که در الف تست کاغذ تورنسلاز کاغذ آبی برای آزمایش اسیدیته استفاده می شود در حالی که از کاغذ قرمز برای آزمایش بازیایی استفاده می شود. با این حال، کاغذ تورنسل تنها به عنوان آزمون شاخص استفاده می شود. نمی تواند خوانش دقیق سطح pH محلول را ارائه دهد.

کاغذ تورنسل دارای محدوده pH 4.5-8.3 در دمای 25 درجه سانتیگراد است. این بدان معنی است که اگر PH 4.5 یا کمتر باشد، کاغذ تورنسل آبی قرمز می شود. برعکس، اگر سطح pH 8.3 یا بالاتر باشد، کاغذ تورنسل قرمز آبی می شود. اگر کاغذ تورنسل در هر صورت بنفش شود، این بدان معناست که سطح pH تقریباً خنثی است.

تست تورنسل یک روش آزمایشگاهی رایج برای تعیین اسیدی یا قلیایی بودن یک ماده است. از آنجایی که اسید اتانوئیک دارای سطح pH زیر 4.5 است، تشخیص آن با استفاده از کاغذ تورنسل همچنان آسان است. با این حال، به دلیل محدوده محدود کاغذ تورنسل، ممکن است نتواند اسیدیته اتانوئیک اسید را در سطوح خاصی تشخیص دهد. ابزار دقیق تری برای خوانش دقیق PH متر دیجیتالی است.

آزمایش تورنسل به ندرت در شیمی تجزیه به ویژه در آزمایشگاه های صنعتی انجام می شود. این به این دلیل است که خواندن دقیق کافی را ارائه نمی دهد. با این حال، هنوز معمولاً در مطالعات آزمایشگاهی دبیرستان به عنوان اثبات مفهوم انجام می شود.