Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

W przyrodzie występują kwasy karboksylowe. Można je znaleźć w kwiatach winorośli, jabłkach, a nawet w ziarnach kawy i kakao. Nazwy zwyczajowe kwasów karboksylowych są związane z miejscem występowania. Na przykład „ocet” to potoczna nazwa roztworu kwasu octowego. Kwas szczawiowy znajduje się w liściach szczawiu i rabarbarze, zaś mrówki wydzielają kwas mrówkowy. Słowo „kwas” wskazuje na wspólne właściwości.

Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • budowę cząsteczek kwasów karboksylowych;

  • sposób rysowania wzorów strukturalnych lub półstrukturalnych (grupowych) kwasów karboksylowych;

  • nazwy systematyczne (lub zwyczajowe) kwasów karboksylowych.

Nauczysz się
  • jakie właściwości fizyczne i chemiczne mają kwas octowy (etanowy) oraz mrówkowy (metanowy)

  • jakie właściwości fizyczne i chemiczne mają kwas propanowy (propionowy) oraz butanowy (masłowy)

  • zapisywać równania reakcji dysocjacji jonowej kwasów karboksylowych;

  • zapisywać równania reakcji spalania całkowitego kwasów karboksylowych;

  • zapisywać równania reakcji otrzymywania soli kwasów karboksylowych.

iRN5MO2TBN_d5e158

1. Kwas octowy (etanowy)

RZbVkTQOahppX1
Ocet spirytusowy
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

OcetocetOcet jest stosowany w kuchni jako przyprawa lub środek konserwujący żywność. Z pewnością znasz jego kwaśny smak. Z etykiety można się dowiedzieć, że jest 10–procentowym wodnym roztworem kwasu octowego. Ten z kolei, jako produkt skwaśniałego wina, towarzyszy człowiekowi od najdawniejszych czasów.

Ciekawostka
R18nvooRqESZr1
Lodowaty kwas octowy
Źródło: David Gingrich, dostępny w internecie: wikipedia.org, domena publiczna.

Bezwodny kwas octowy w temperaturze poniżej 16°C przybiera postać bezbarwnej masy. Wyglądem przypomina lód – stąd nazwa „kwas lodowaty”.

Ciekawostka

W zależności od surowca poddanego fermentacji, rozróżnia się ocet spirytusowyocet spirytusowyocet spirytusowy, winny, owocowy, słodowy, piwny, melasowy czy ryżowy. Ten używany do przygotowania marynat i majonezów, nadaje im charakterystyczny smak i aromat. Spożywany w niewielkich ilościach wzmaga apetyt i poprawia trawienie. Jest również stosowany w gospodarstwie domowym jako środek dezynfekujący i czyszczący.

Doświadczenie 1

Przeprowadź doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu podstawowych właściwości kwasu octowego. Napisz obserwacje i wnioski do przeprowadzonego doświadczenia.

Ra5v1P1tO6GGT
Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne polegające na zbadaniu podstawowych właściwości kwasu octowego.

Problem badawczy:

Jakie właściwości fizyczne ma kwas octowy?

Hipoteza:

Kwas octowy jest cieczą rozpuszczalną w wodzie.

Co było potrzebne:

  • kwas octowy;

  • woda;

  • dwa cylindry miarowe o objętości 10 cm3.

Przebieg doświadczenia:

Do cylindra miarowego wlano 3 cm3 kwasu octowego. Następnie określono jego stan skupienia oraz barwę.  Zbadano również zapach (delikatnie nawiewając dłonią pary w stronę nosa). Pamiętaj jednak, że zapach to jedna z właściwości chemicznych, a nie fizycznych. Do drugiego cylindra miarowego wlano 3 cm3 wody, a następnie ostrożnie przelano kwas octowy do cylindra z wodą oraz odczytano objętość powstałej mieszaniny.

1
Polecenie 1

Obserwacje i wnioski:

R1cYzK0juOYXq
Obserwacje: (Uzupełnij) Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Kwas octowy jest bezbarwną cieczą (o charakterystycznym zapachu). Po wymieszaniu kwasu octowego z wodą powstała mieszanina jednorodna, która zajęła objętość około 5,8 cm3.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Kwas octowy jest cieczą rozpuszczalną w wodzie.

Wnioski:

Kwas octowy bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Jego rozpuszczaniu towarzyszy zjawisko kontrakcji objętości. Polega ono na zmianie objętości mieszaniny wskutek oddziaływań międzycząsteczkowych składników mieszaniny.

Polecenie 1
RFLreyafgKIOe
Wskaż zdanie poprawnie opisujące właściwości kwasu octowego w warunkach normalnych. Możliwe odpowiedzi: 1. Bezbarwne
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iRN5MO2TBN_d5e266

2. Właściwości chemiczne kwasu octowego (etanowego)

Badając kwas octowy, odpowiemy na pytania: 

  • Jakie właściwości chemiczne mają niższe kwasy karboksylowe?

  • Czy reagują z metalami i ich tlenkami podobnie jak kwasy nieorganiczne?

  • Jaki wpływ na ich odczyn ma obecność grupy karboksylowej?

  • Czy wskaźniki w wodnych roztworach kwasów organicznych zmieniają zabarwienie tak samo jak w wodnych roztworach kwasów nieorganicznych?

  • Czy kwasy karboksylowe są palne?

Jakie właściwości kwasu octowego możemy odczytać z piktogramów?

R1epAa5ZkXcAE
Znaki ostrzegawcze na opakowaniu kwasu octowego
Źródło: Krzysztof Jaworski, domena publiczna.

Z piktogramów dowiadujemy się, że stężony kwas octowy jest substancją łatwopalną oraz żrącą.

Ponadto spala się niebieskim płomieniem. Produktami reakcji spalania są tlenek węgla(IV) oraz woda.

CH3COOH+2O22 CO2+2H2O

Kwas octowy powoduje oparzenia skóry oraz stanowi niebezpieczeństwo dla oczu. Ze względu na zagrożenia, w szkolnej pracowni chemicznej nie przechowuje się stężonego roztworu kwasu etanowego. Do doświadczeń używamy jedynie roztwór kwasu octowego, którego stężenie nie przekracza 10%.

Zapach kwasu octowego

Kwas octowy (etanowy) można bardzo łatwo rozpoznać po ostrym, charakterystycznym zapachu. Z tego względu butelkę z kwasem staramy się szybko i szczelnie zamykać.

Dysocjacja elektrolityczna niższych kwasów karboksylowych na przykładzie kwasu octowego.

Doświadczenie 2

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające na badaniu procesu dysocjacji elektrolitycznej kwasu octowego. Napisz obserwacje i wnioski do przeprowadzonego doświadczenia.

RvZokANraoyPa
Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu procesu dysocjacji elektrolitycznej kwasu octowego.

Problem badawczy:

Czy wodny roztwór kwasu octowego ulega dysocjacji jonowej?

Hipoteza:

Jeżeli w roztworze wodnym kwasów karboksylowych są obecne jony, to zauważymy przewodnictwo elektryczne.

Co było potrzebne:

  • 10% wodny roztwór kwasu octowego (tzw. ocet);

  • zlewka o pojemności 50 cm3;

  • aparat do pomiaru przewodnictwa elektrycznego.

Przebieg doświadczenia:

Zlewkę napełniono wodnym roztworem kwasu octowego o stężeniu 10% do około 15 objętości. Następnie zanurzono w zlewce elektrody aparatu do pomiaru przewodnictwa i obserwowano uwagę, czy żarówka się zaświeciła.

1
Polecenie 2

Obserwacje i wnioski:

RQeleEWHEzf2U
Obserwacje: (Uzupełnij) Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Żarówka aparatu do pomiaru przewodnictwa elektrycznego zaświeciła się.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Kwas octowy ulega dysocjacji elektrolitycznej.

Wnioski:

Przewodnictwo elektryczne roztworu potwierdziło obecność jonów w roztworze. Kwas etanowy ulega dysocjacji elektrolitycznej. Zapis równania dysocjacji jonowej kwasu octowego:

CH3COOH+H2OCH3COO+H3O+
kwas octowy+wodaanion octanowy+jon hydroniowy
Polecenie 2
RKG94MGVFAWwW
Roztwór kwasu octwoego przewodzi prąd elektryczny, ponieważ: Możliwe odpowiedzi: 1. kwas octowy nie ulega dysocjacji na jony., 2. wodny roztwór kwasu octowego jest elektrolitem., 3. kwas octowy jest związkiem organicznym.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Odczyn niższych kwasów karboksylowych na przykładzie kwasu etanowego

Doświadczenie 3

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające na badaniu odczynu roztworu kwasu octowego. Napisz obserwacje i wnioski do przeprowadzonego doświadczenia.

RiSyASt4kozMs
Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu odczynu roztworu kwasu octowego.

Problem badawczy:

Jaki odczyn wykazuje wodny roztwór kwasu octowego?

Hipoteza:

Kwas octowy wykazuje odczyn kwasowy.

Co było potrzebne:

  • 10% wodny roztwór kwasu etanowego (tzw. ocet);

  • roztwór oranżu metylowego;

  • uniwersalny papierek wskaźnikowy;

  • dwie probówki.

Przebieg doświadczenia:

Do dwóch probówek nalano po około 3 cm3 wodnego roztworu kwasu etanowego o stężeniu 10%. Do jednej z probówek nalano kilka kropli roztworu oranżu metylowego, po czym zawartość probówki zamieszano. Z drugiej probówki pobrano za pomocą pręcika szklanego kilka kropli roztworu i naniesiono na uniwersalny papierek wskaźnikowy.

R1Onf9KV5HjW8
Schemat doświadczenia
Badanie odczynu kwasu octowego
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 3

Obserwacje i wnioski:

RyAG9au4NTXJe
Obserwacje: (Uzupełnij) Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Po wprowadzeniu oranżu metylowego roztwór zabarwił się na kolor czerwony. Uniwersalny papierek wskaźnikowy również zabarwił się na kolor czerwony.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. Roztwór kwasu octowego ma odczyn kwasowy.

Wnioski:

Wodny roztwór kwasu octowego ma odczyn kwasowy – zarówno oranż metylowy, jak i uniwersalny papierek wskaźnikowy przyjmują barwę czerwoną w roztworze wodnym tego kwasu. Za odczyn kwasowy odpowiedzialne są kationy oksoniowe, które powstają podczas dysocjacji jonowej kwasu octowego w wodzie.

Polecenie 3
R9jiq20bXAnOu
O jakim odczynie roztworu świadczy czerwone zabarwienie oranżu metylowego? Możliwe odpowiedzi: 1. kwasowym, 2. obojętnym, 3. zasadowym
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Reakcja kwasu etanowego z wodnym roztworem wodorotlenku sodu

Doświadczenie 4

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające na badaniu reakcji kwasu octowego z wodnym roztworem wodorotlenku sodu (zasadą sodową). Napisz obserwacje i wnioski do przeprowadzonego doświadczenia.

RHELMoCk4jGhr
Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu reakcji kwasu octowego z wodnym roztworem wodorotlenku sodu (zasadą sodową).

Problem badawczy:

Co powstaje w wyniku reakcji kwasu octowego z zasadą sodową?

Hipoteza:

W reakcji kwasu octowego z zasadą sodową powstaje sól i woda.

Co było potrzebne:

  • 10% wodny roztwór kwasu octowego (tzw. ocet);

  • wodny roztwór wodorotlenku sodu (zasada sodowa);

  • wodny roztwór oranżu metylowego;

  • probówka.

Przebieg doświadczenia:

Do probówki wlano około 3 cm3 wodnego roztworu kwasu octowego o stężeniu 10%. Następnie dodano trzy krople wodnego roztworu oranżu metylowego. Do tak przygotowanej mieszaniny dodawano kroplami zasadę sodową i obserwowano zachodzące zmiany.

Ra0uNaYXjvawN
Schemat doświadczenia
Reakcja kwasu octowego z wodnym roztworem wodorotlenku sodu
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 4

Obserwacje i wnioski:

ROJq6Fs2hspfp
Obserwacje: (Uzupełnij) Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Po dodaniu oranżu metylowego do probówki z kwasem octowym, roztwór przybrał czerwoną barwę. W trakcie dodawania roztworu roztworu wodorotlenku sodu następowała stopniowa zmiana zabarwienia na żółtą.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. W reakcji kwasu octowego z zasadą sodową powstaje sól i woda.

Wnioski:

Kwas octowy reaguje z zasadą sodową. W wyniku reakcji powstaje sól – octan sodu – oraz woda.

CH3COOH+NaOHCH3COONa+H2O
kwas octowy+wodorotlenek soduoctan sodu+woda
Polecenie 4
R1VVfK0KmS4NO
Dlaczego zaobserwowano zmianę zabarwienia oranżu metylowego z czerwonej na żółtą? Możliwe odpowiedzi: 1. Produkt reakcji, octan sodu, jest solą słabego kwasu i mocnej zasady, dlatego jego wodny roztwór ma odczyn zasadowy., 2. Produkt reakcji, octan sodu, jest solą słabego kwasu i mocnej zasady, dlatego jego wodny roztwór ma odczyn obojętny., 3. Produkt reakcji, octan sodu, jest solą mocnego kwasu i mocnej zasady, dlatego jego wodny roztwór ma odczyn zasadowy., 4. Produkt reakcji, octan sodu, jest solą mocnego kwasu i słabej zasady, dlatego jego wodny roztwór ma odczyn kwasowy.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Reakcja kwasu octowego z metalami

Doświadczenie 5

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające badaniu reakcji kwasu octowego z magnezem. Napisz obserwacje i wnioski do przeprowadzonego doświadczenia.

RYyUOYwoEnzX7
Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu reakcji kwasu octowego z magnezem.

Problem badawczy:

Co powstaje w wyniku reakcji kwasu octowego z magnezem?

Hipoteza:

W reakcji kwasu octowego z magnezem powstaje sól i wodór.

Co było potrzebne:

  • 10% wodny roztwór kwasu octowego (tzw. ocet);

  • wiórki magnezowe;

  • probówka;

  • łuczywo drewniane;

  • palnik spirytusowy;

  • zapałki.

Przebieg doświadczenia:

Do probówki wlano około 3 cm3 wodnego roztworu kwasu octowego. Następnie do probówki wrzucono niewielką ilość wiórków magnezowych i obserwowano zachodzące zmiany. W kolejnym kroku za pomocą palnika spirytusowego zapalono łuczywo i zbliżono je do wylotu probówki. Zwrócono uwagę na efekty dźwiękowe reakcji.

R1UcSUYauqFfe
Schemat doświadczenia
Działanie kwasu octowego na magnez
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
1
Polecenie 5

Obserwacje i wnioski:

R13Rgpxd91mAe
Obserwacje: (Uzupełnij) Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Wydziela się bezbarwny, bezwonny gaz. Wiórki magnezowe roztwarzają się. Zbliżenie palącego łuczywa do wylotu probówki powoduje efekt dźwiękowy – „szczeknięcie”.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. W reakcji kwasu octowego z magnezem powstaje sól i wodór.

Wnioski:

Wydzielającym się gazem jest wodór. Zachodzi reakcja zgodna z równaniem:

2 CH3COOH+MgCH3COO2Mg+H2
kwas octowy+magnezoctan magnezu etanian magnezu+wodór
Polecenie 5
RkQDppFd8kj9x
Magnez w jakiej postaci został użyty do wykonania doświadczenia? Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. wiórki magnezowe, 2. sól magnezu, 3. tlenek magnezu, 4. wodorotlenek magnezu
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Reakcje z tlenkami metali

Doświadczenie 6

Przeprowadź doświadczenie chemiczne, polegające badaniu reakcji kwasu octowego z tlenkiem miedzi(II). Napisz obserwacje i wnioski do przeprowadzonego doświadczenia.

RIcV54elty23W
Problem badawczy:. Spośród podanych poniżej hipotez wybierz jedną, a następnie ją zweryfikuj. Hipoteza 1: Hipoteza 2: Twój wybór: (Wybierz: Hipoteza 1., Hipoteza 2.). Co będzie potrzebne: ;. Instrukcja: 1.
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Przeprowadzono doświadczenie chemiczne, polegające na zbadaniu reakcji kwasu octowego z tlenkiem miedzi(II).

Problem badawczy:

Co powstaje w wyniku reakcji kwasu octowego z magnezem tlenkiem miedzi(II)?

Hipoteza:

W reakcji kwasu octowego z tlenkiem miedzi(II) powstaje sól i woda.

Co było potrzebne:

  • 10% wodny roztwór kwasu octowego (tzw. ocet);

  • tlenek miedzi(II);

  • probówka;

  • palnik spirytusowy;

  • zapałki;

  • łyżeczka.

Przebieg doświadczenia:

Do probówki wlano około 3 cm3 wodnego roztworu kwasu octowego, po czym wrzucono do niej niewielką ilość tlenku miedzi(II) (na koniec łyżeczki). Tak przygotowaną mieszaninę ostrożnie ogrzewana nad palnikiem spirytusowym. Obserwowano zachodzące zmiany.

1
Polecenie 6

Obserwacje i wnioski:

RmvwAaFod51ly
Obserwacje: (Uzupełnij) Weryfikacja hipotezy: (Uzupełnij) Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Obserwacje:

Po lekkim ogrzaniu, czarne ciało stałe ulega roztworzeniu i powstaje niebieski roztwór.

Weryfikacja hipotezy:

Postawiona hipoteza okazała się prawdziwa. W reakcji kwasu octowego z tlenkiem miedzi(II) powstaje sól i woda.

Wnioski:

Tlenek miedzi(II) reaguje z kwasem octowym. Po lekkim ogrzaniu, powstaje niebieski roztwór. Produktami reakcji są sól – octan miedzi(II) – i woda.

2 COOH+CuOCH3COO2Cu+H2O
kwas octowy+tlenek miedziIIoctan miedziII etanian miedziII+woda
Polecenie 6
R3ZtUg3zFFdWu
Zaznacz prawidłową odpowiedź. W przeprowadzonym doświadczeniu stały tlenek miedzi(II) przechodzi do roztworu. Dzieje się to w wyniku: Możliwe odpowiedzi: 1. rozpuszczenia, czyli zjawiska fizycznego, 2. roztworzenia, czyli zjawiska fizycznego, 3. roztworzenia, czyli reakcji chemicznej pomiędzy tlenkiem miedzi(II) i składnikiem roztworu, 4. rozpuszczenia, czyli reakcji chemicznej pomiędzy tlenkiem miedzi(II) i składnikiem roztworu
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iRN5MO2TBN_d5e662

3. Kwas mrówkowy (metanowy)

Właściwości fizyczne i chemiczne kwasu mrówkowego

Kwas mrówkowy, inaczej metanowy, w swojej budowie zawiera tylko jeden atom węgla, więc jest pierwszym kwasem w szeregu homologicznym kwasów karboksylowych. Jego wzór półstrukturalny to HCOOH.

Poza tym jest bezbarwną cieczą o ostrym zapachu i dobrze rozpuszczalną w wodzie.

Jakie właściwości kwasu mrówkowego możemy odczytać z piktogramu?

Ra7wH9DiDxXfH
Piktogramy opisujące zagrożenia związane z użyciem kwasu mrówkowego.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

Kwas mrówkowy występuje między innymi w liściach pokrzyw i jadzie mrówek. Ponieważ kwas mrówkowy jest substancją parzącą, po dotknięciu pokrzywy lub ukąszeniu przez mrówki odczuwamy swędzenie i pieczenie skóry. Kwas mrówkowy powoduje poważne oparzenia skóry i uszkodzenia oczu. Jest lotny i łatwopalny. Jego pary drażnią błony śluzowe. Stężony kwas mrówkowy jest substancją wysoko toksycznością.

R1cfd5Sn6lAnG
W jadzie mrówek występuje kwas mrówkowy, który powoduje oparzenia skóry.
Źródło: Julen ta unax, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, licencja: CC BY-SA 4.0.

Podobnie jak kwas octowy (oraz pozostałe kwasy karboksylowe), kwas mrówkowy jest palny. Reakcję spalania całkowitego kwasu mrówkowego przedstawia równanie:

2 HCOOH+O22 CO2+2H2O

Roztwór wodny kwasu mrówkowego, podobnie jak kwasu octowego, przewodzi prąd elektryczny oraz powoduje czerwone zabarwienie oranżu metylowego i uniwersalnego papierka wskaźnikowego.

RK7OS3xc6rUkR
Badanie odczynu roztworu kwasu mrówkowego (metanowego)
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.
HCOOH+H2OHCOO-+H3O+
kwas mrówkowy+wodaanion mrówczanowy metanianowy+jon hydroniowy

Powstający w wyniku dysocjacji kation oksoniowy jest odpowiedzialny za kwasowy odczyn kwasu etanowego.

Kwas mrówkowy, jak i kwas octowy (oraz inne kwasy karboksylowe), ulega reakcjom z wodorotlenkami, metalami oraz tlenkami metali. W wyniku reakcji kwasu mrówkowego z wodorotlenkiem sodu (zasadą sodową) powstaje mrówczan sodu (metanian sodu) oraz woda.

R1JR2Gc81dZny
Badanie zdolności reakcji kwasu mrówkowego z zasadą sodową.
Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY 3.0.

Czerwony roztwór kwasu mrówkowego i oranżu metylowego zmienia zabarwienie na żółte pod wpływem dodawanej zasady sodowej. Zachodzi reakcja chemiczna zgodna z równaniem:

HCOOH+NaOH2 HCOONa+H2O
kwas mrówkowy+wodorotlenek sodumrówczan sodu metanian sodu+woda

W wyniku reakcji kwasu mrówkowego z sodem powstaje mrówczan sodu oraz wydziela się wodór.

R1jpbYE0I4R3I
Wykrywanie wodoru w produktach reakcji
Działanie kwasu mrówkowego na sód.
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Sód roztwarza się i powstaje bezbarwny, klarowny roztwór. Wydziela się bezbarwny, bezwonny gaz. Pod zbliżeniu zapalonego łuczywa do probówki, słychać trzask – jest to charakterystyczny dźwięk spalanego wodoru. Zachodzi reakcja chemiczna zgodna z równaniem:

2HCOOH+2Na2HCOONa+H2

W wyniku reakcji kwasu mrówkowego z tlenkiem miedzi(II) powstaje mrówczan miedzi(II) oraz woda.

R1Dk1S0oRNYMP
Efekt reakcji tlenku miedzi(<math aria‑label="dwa">II) z kwasem mrówkowym
Źródło: Tomorrow Sp. z o. o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Czarne ciało stałe ulega roztworzeniu i powstaje klarowny, niebieski roztwór. Zachodzi reakcja chemiczna zgodna z równaniem:

2 HCOOH+CuOHCOO2Cu+H2O
kwas mrówkowy+tlenek miedziIImrówczan miedziII metanian miedziII+woda
iRN5MO2TBN_d5e740

4. Inne niższe kwasy karboksylowe

Kwas propanowy (propionowy)

Kwas propanowy to naturalnie występujący kwas karboksylowy, który zawiera trzy atomy węgla w budowie. Jego zwyczajowa nazwa to kwas propionowy, a wzorem półstrukturalnym jest CH3CH2COOH.

R1GaA80JDJEk7
Kwas propanowy produkowany jest m.in. w jelicie grubym człowieka przez mikroflorę jelitową, w odpowiedzi na niestrawne węglowodany (np. błonnik pokarmowy).
Źródło: Arnavaz, dostępny w internecie: commons.wikimedia.org, domena publiczna.

Kwas butanowy (masłowy)

Kwas butanowy to kwas karboksylowy, który zawiera cztery atomy węgla w budowie. Jego nazwa zwyczajowa to kwas masłowy, a wzorem półstrukturalnym jest CH3CH2CH2COOH.

Kwas butanowy jest oleistą, bezbarwną cieczą o nieprzyjemnym zapachu.
Kwas butanowy (kwas masłowy) występuje w tłuszczach zwierzęcych i olejach roślinnych, mleku krowim, mleku matki, maśle, parmezanie (i wielu innych serach), a także wymiocinach.
Jego smak przypomina masło. W produkcji żywności jest używany jako środek aromatyzujący, ponieważ nadaje potrawom lekko gorzki smak z nutą słodyczy.

R2HPxJovXZIcr
Kwas butanowy nadaje lekko gorzki posmak wielu serom.
Źródło: PublicDomainPictures, dostępny w internecie: www.pixabay.com, domena publiczna.

Zarówno kwas propanowy, jak i kwas butanowy ulegają reakcjom spalania, a także reakcjom z wodorotlenkami, tlenkami metali i metalami.

Podsumowanie

  • Głównymi przedstawicielami niższych kwasów karboksylowych są kwas mrówkowy (kwas metanowy) i kwas octowy (kwas etanowy).

  • Kwasy karboksylowe ulegają reakcjom spalania do tlenku węgla(IV) i wody.

  • Kwas octowy jest bezbarwną, żrącą cieczą. Jest higroskopijny (pochłania wilgoć z powietrza). Jego 10% wodny roztwór to tzw. ocet.

  • Kwas mrówkowy jest bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu.

  • Kwas mrówkowy występuje między innymi w jadzie mrówek oraz pokrzywach.

  • Zarówno kwas octowy, jak i kwas mrówkowy dobrze rozpuszczają się w wodzie.

  • Odczyn wodnych roztworów kwasów karboksylowych o krótkich łańcuchach węglowych oraz przewodnictwo prądu elektrycznego świadczą o dysocjacji elektrolitycznej, czyli rozpadzie cząsteczek na jony. Powstający kation oksoniowy odpowiada za kwasowy odczyn niższych kwasów karboksylowych.

  • Kwasy karboksylowe reagują z metalami, tlenkami metali i wodorotlenkami, tworząc sole.

Praca domowa
Polecenie 7.1
R1S9uIp7dlgRH
Jakie pH wykazują roztwory niższych kwasów karboksylowych? Zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. pH>7, 2. pH=7, 3. pH<7
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 7.2
RXiA5pKWbXpm2
Poniżej podano nazwy wybranych niższych kwasów karboksylowych. Który z powyższych kwasów występuje m.in. we włoskach parzących pokrzyw? Wybierz i zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. kwas etanowy, 2. kwas mrówkowy, 3. kwas propanowy, 4. kwas butanowy
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Polecenie 7.3
R1XO8mmziurSh
Dopasuj do siebie nazwy systematyczne i zwyczajowe czterech pierwszych kwasów tworzących szereg homologiczny kwasów karboksylowych. Kwas metanowy Możliwe odpowiedzi: 1. Kwas masłowy, 2. Kwas propionowy, 3. Kwas mrówkowy, 4. Kwas octowy Kwas etanowy Możliwe odpowiedzi: 1. Kwas masłowy, 2. Kwas propionowy, 3. Kwas mrówkowy, 4. Kwas octowy Kwas propanowy Możliwe odpowiedzi: 1. Kwas masłowy, 2. Kwas propionowy, 3. Kwas mrówkowy, 4. Kwas octowy Kwas butanowy Możliwe odpowiedzi: 1. Kwas masłowy, 2. Kwas propionowy, 3. Kwas mrówkowy, 4. Kwas octowy
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iRN5MO2TBN_d5e810

Słownik

szereg homologiczny kwasów karboksylowych
szereg homologiczny kwasów karboksylowych

szereg, w którym kwasy karboksylowe są uporządkowane wg zwiększającej się liczby atomów węgla w ich cząsteczkach

grupa karboksylowa
grupa karboksylowa

grupa funkcyjna kwasów karboksylowych COOH

kwas mrówkowy (metanowy)
kwas mrówkowy (metanowy)

pierwszy związek chemiczny w szeregu homologicznym kwasów karboksylowych

kwas octowy (etanowy)
kwas octowy (etanowy)

drugi związek chemiczny w szeregu homologicznym kwasów karboksylowych

kontrakcja objętości
kontrakcja objętości

zjawisko zmniejszania się objętości roztworów podczas mieszania, np. wody i etanolu lub wody i kwasu etanowego; kontrakcja spowodowana jest oddziaływaniem ze sobą drobin i mieszających się substancji

ocet
ocet

sześcioprocentowy lub dziesięcioprocentowy wodny roztwór kwasu octowego; na półkach sklepowych możemy znaleźć kilka rodzajów octu (jabłkowy, winny, spirytusowy)

ocet spirytusowy
ocet spirytusowy

wodny roztwór kwasu octowego

iRN5MO2TBN_d5e871

Ćwiczenia

Pokaż ćwiczenia:
R1VfxgT3Ocx4O1
Ćwiczenie 1
Które właściwości kwasu metanowego należą właściwości fizycznych, a które do właściwości chemicznych? Wstaw daną właściwość do odpowiedniej grupy. Właściwości fizyczne HCOOH Możliwe odpowiedzi: 1. Ulega procesowi dysocjacji elektrolitycznej, 2. Wykazuje odczyn kwasowy, 3. Jest trujący, 4. Ciecz, 5. Palny, 6. Powoduje oparzenia, 7. Bezbarwny, 8. Ostry, duszący zapach, 9. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie Właściwości chemiczne HCOOH Możliwe odpowiedzi: 1. Ulega procesowi dysocjacji elektrolitycznej, 2. Wykazuje odczyn kwasowy, 3. Jest trujący, 4. Ciecz, 5. Palny, 6. Powoduje oparzenia, 7. Bezbarwny, 8. Ostry, duszący zapach, 9. Bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 2
R1X8AHIeGcx231
zadanie interaktywne
Źródło: Halina Szczepaniec, licencja: CC BY 3.0.
1
Ćwiczenie 3
R1bBFmnoDrNuu1
zadanie interaktywne
Źródło: Halina Szczepaniec, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 4
RBDWxLRZLrKX01
zadanie interaktywne
Źródło: Halina Szczepaniec, licencja: CC BY 3.0.
2
Ćwiczenie 5
R13evrDz5nMzi1
zadanie interaktywne
Źródło: Halina Szczepaniec, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 6

Poniżej przedstawiono piktogramy, które można znaleźć na butelkach z kwasem mrówkowym oraz octowym. Przyporządkuj oznaczenie do odpowiedniego piktogramu.

R16Hek0VDjm3Y2
Piktogramy, które są umieszczane na butelkach z kwasem mrówkowym oraz octowym.
Źródło: Krzysztof Jaworski, domena publiczna.
RVsgv1Hs7s0pY
Piktogram przedstawiający umieszczony w czerwonej ramce czarny symbol płomienia na białym tle oznacza: Możliwe odpowiedzi: 1. substancję łatwopalną, 2. substancję żrącą, 3. substancję szkodliwą dla środowiska, 4. substancję mutagenną
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RJ2N6qtLkdxxg2
Ćwiczenie 7
Jaki odczyn powinien mieć roztwór stosowany do przemywania zmiany skórnej po ukąszeniu przez mrówkę? Wybierz i zaznacz prawidłową odpowiedź. Możliwe odpowiedzi: 1. obojętny, 2. zasadowy, 3. kwasowy
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
RAN8SWl9VlvLz3
Ćwiczenie 8
Dostępne opcje do wyboru: NaCl, NaNO3. Polecenie: . luka do uzupełnienia +AgNO3 luka do uzupełnienia +AgCl
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1Bro2AIcXt9F3
Ćwiczenie 9
Which of the following acids gives the cheese its characteristic taste, but also has a very unpleasant odor and is present in vomit? Możliwe odpowiedzi: 1. methane acid, 2. ethanoic acid, 3. propanoic acid, 4. butanoic acid
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R1ai02DpqEWe83
Ćwiczenie 10
Which properties of ethanoic acid are physical and which are chemical? Match the given property to the appropriate group. Physical properties of CH3COOH Możliwe odpowiedzi: 1. Reacts with active metals, metal hydroxides and oxides to form salts, 2. It is acidic, 3. It is caustic, 4. Colorless, 5. Combustible, 6. Characteristic smell, 7. Liquid, 8. It dissolves very well in water Chemical properties of CH3COOH Możliwe odpowiedzi: 1. Reacts with active metals, metal hydroxides and oxides to form salts, 2. It is acidic, 3. It is caustic, 4. Colorless, 5. Combustible, 6. Characteristic smell, 7. Liquid, 8. It dissolves very well in water
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Bibliografia

Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.

Kulawik J., Kulawik T., Litwin M., Podręcznik do chemii dla klasy ósmej szkoły podstawowej, Warszawa 2020.

Łasiński D., Sporny Ł., Strutyńska D., Wróblewski P., Podręcznik dla klasy siódmej szkoły podstawowej, Mac edukacja 2020.

bg‑gray3

Notatnik

RGqRbxcNySCBw
(Uzupełnij).
Źródło: Gromar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.