Какими сходными и различными свойствами обладают уксус и вода
Со школьной скамьи мы помним задания на уроках химии — сравнить свойства разных веществ: кристаллов, жидкостей и т.д. Сегодня мы совершим путешествие во времени. Вернемся назад в школу и проведем сравнительный анализ обыкновенной воды и уксусной кислоты. С этими жидкостями мы сталкиваемся не так уж и редко. Особенно с водой. Что касается уксуса, то в хозяйстве всегда должна быть бутылка этого вещества. Попробуем сравнить их…
Для начала уточним терминологию
Как мы знаем из курса химии, характеристики того или иного вещества зависят не только от химического состава. Большую роль играют концентрация элементов и наличие примесей. Например, уксусная кислота неоднородна по составу: бывает столовый уксус 3,6 и 9%, уксусная эссенция и т.д. Эти вещества хоть и относятся к одному химическому классу, но имеют существенные различия.
Рассмотрим подробнее:
- Уксусная кислота — это продукт окисления этилового спирта или же перегонки биологического сырья. К такому сырью относят переспелые фрукты, забродившие соки и вина. 100% уксус относится к категории слабых кислот, хорошо смешивается с водой, спиртом, бензолом и эфиром. При смешивании с Н2О получают уксусную эссенцию с концентрацией 70-80%.
- Столовый уксус — этот незаменимый в кулинарии и быту продукт получают разбавлением уксусной эссенции. Если исходное вещество имеет концентрацию 70-80%, то столовый уксус, обильно заправленный водой — всего 3, 6 или 9%. Получить из эссенции столовый уксус несложно. Достаточно правильно рассчитать объемы жидкостей.
Мы определили, что уксус имеет различную концентрацию, которая и определяет свойства, назначение и название раствора. Приступим к сравнению воды и уксусной кислоты.
Что важно при сравнительном анализе жидкостей?
В лаборатории, как правило, изучают физические и химические показатели веществ.
В первом случае определяют:
- Оптические характеристики — мутность/прозрачность, поглощение световых лучей.
- Вкус, запах.
- Температуру газообразование или плавления.
- Теплопроводность и теплоемкость.
- Плотность.
- Электропроводимость и другие свойства.
Химические показатели — это способность вещества вступать в реакции с другими химическими соединениями.
Итак, вода и уксусная кислота — прозрачные субстанции, которые при небольших объемах не имеют цвета. Температура кипения воды и уксуса примерно равные: вода — 100 градусов, а уксусная кислота — 118 градусов Цельсия. Уксус несколько плотнее воды, примерно на 1,05 кг/м3.
Физические отличия воды и уксуса:
- Чистая вода не обладает вкусом и запахом, тогда как уксусная кислота имеет характерный кисловатый привкус и резкий запах.
- Поверхностное натяжение воды выше в 3 раза и составляет 72,86 мН/м против 27,8 мН/м уксуса.
- При охлаждении вода превращается в кристаллы, а уксус в льдистую массу.
- Теплоемкость воды также выше в 2 раза — 4,1 Дж/г·K против 2,01 Дж/г·K уксуса.
Кроме того, различия уксуса и воды вызваны и химическими свойствами. В частности кислота имеет куда более сложную формулу — CH3COOH и представляет собой органическое вещество. Вода же — это неорганика и её формула проста — Н2О.
Общие химические показатели:
- Вода и уксус взаимодействуют с активными металлами — натрием, кальцием, калием и другими. Результат реакции — водород.
- Взаимодействуют с хлором и щелочными оксидами.
Отличительные характеристики:
- Вода имеет рН около 7, тогда как уксус — это кислота с рН равным 3.
- Вода — растворитель, тогда как уксус — окислитель.
- Н2О реагирует с солями слабых кислот — гидролиз, а уксус нет.
- Вода разлагается на молекулярные составляющие под воздействием электротока и высоких температур. Подобная реакция для уксусной кислоты потребует больших затрат энергии и наличие вещества-катализатора.
Уважаемые читатели!
Спасибо, что читаете наш блог! Получайте самые интересные публикации раз в месяц оформив подписку. Новым читателям предлагаем попробовать нашу воду бесплатно, при первом заказе выберите 12 бутылок (2 упаковки) минеральной воды BioVita или питьевой воды Stelmas. Операторы свяжутся с Вами и уточнят детали. Тел. 8 (800) 100-15-15
* Акция для Москвы, МО, Санкт-петербурга, ЛО
Получи самые интересные публикации
Вы можете отписаться в любой момент
Спасибо за подписку на нашу рассылку
На уроках химии часто дают задание сравнить свойства различных веществ – жидкостей, кристаллов. Сегодня мы постараемся разобраться, в чем сходства и различия уксусной кислоты и воды. С этими жидкостями мы сталкиваемся практически каждый день, и, чтобы не навредить себе, необходимо четко понимать разницу между ними.
Разберемся с терминами
В первую очередь нужно разъяснить некоторые моменты. Свойства определенного вещества зависят не только от его химической природы, но и от концентрации и наличия примесей. Существуют такие понятия, как уксусная кислота, уксусная эссенция и столовый уксус. Многие из нас эти понятия не различают. Сейчас мы расскажем, каковы сходные и отличительные свойства уксуса и воды.
Уксусная кислота – это чистый продукт, который получают путем окисления этилового спирта или перегонки биологического материала.
Сырьем могут служить спелые фрукты, соки или вина. В результате этого процесса получают 100% кислоту. Если вещество разбавить некоторым количеством чистой воды, получают уксусную эссенцию. Ее концентрация может составлять от 30 до 80%, но чаще всего встречается 70–80% раствор.
Столовый уксус получают путем разбавления уксусной эссенции большим количеством воды. Обычно концентрация такого продукта составляет 3, 6 или 9%. Именно такой уксус чаще всего встречается на прилавках наших магазинов и используется хозяйками в кулинарных целях. Превратить эссенцию в столовый уксус может любой, прежде математически рассчитав необходимые объемы жидкостей (методом креста).
Мы с вами выяснили, что уксус может иметь разную концентрацию, от которой и зависит название раствора. Далее рассмотрим свойства уксусной кислоты и воды, выделяя их сходства и отличия.
Показатели
Сравнивая различные жидкости, обращают внимание на основные физические и химические показатели. К физическим относятся:
- оптические показатели (прозрачность, поглощение света);
- наличие запаха и вкуса;
- температура плавления и газообразования;
- теплоемкость и теплопроводность;
- электропроводимость;
- плотность и др.
Химические характеристики показывают способность вещества реагировать с теми или иными химическими соединениями.
Физические характеристики
Оба наши предмета сравнения – прозрачные жидкости, которые при малом объеме не имеют цвета. Также вещества имеют близкие значения температуры плавления (вода – 0 °C, уксус – 16 °C) и газообразования (100 и 118 °C соответственно). Плотность уксуса относительно воды составляет 1,05 (вода – 1 кг/м3). На этом общие физические признаки заканчиваются.
Отличительные черты:
- Чистая вода не имеет ни вкуса, ни запаха, в то время как уксус отличается кислым вкусом и характерным резким запахом.
- Поверхностное натяжение кислоты при нормальных условиях равно 27,8 мН/м, тогда как у воды это значение намного выше (72,86 мН/м) и уступает только ртути.
- При замерзании вода превращается в кристаллы льда, а уксусная кислота – в льдовидную массу.
- Удельная теплоемкость кислоты составляет 2,01 Дж/г·K, а у воды данное значение выше – 4, 187 Дж/г·K. Это связано с тем, что при испарении H2O нужно много энергии для разрыва водородных связей.
Химические свойства
Сходства и различия уксуса и воды связаны с их химической природой.
Уксусная кислота имеет формулу CH3COOH и является органическим веществом, а вода – неорганическое соединение с формулой H2O.
Общие признаки:
- Взаимодействие с активными металлами: калием, кальцием, натрием и др. В результате реакций образуется водород.
- Дают реакцию со щелочными оксидами. Отличие заключается в выходных продуктах.
- Взаимодействуют с хлором, только в ходе реакции с водой образуется хлорная кислота, а с уксусом – хлоруксусная.
- Иногда H2O рассматривают как основание и кислоту одновременно.
Отличительные свойства:
- H2O плохо диссоциирует, а также имеет нейтральное значение pH (7), CH3COOH – слабая и легко диссоциирующая кислота со значением pH около 3.
- Вода чаще всего выступает в роли сильнополярного растворителя, а уксус – окислителя.
- H2O реагирует с солями слабых кислот и оснований, в результате чего происходит их полный гидролиз.
- Вода способна разлагаться на молекулярные составляющие под действием электрического тока и высоких температур. Разложение CH3COOH требует много энергии и наличие катализатора.
Изучение свойств уксусной кислоты: Видео
Оценка статьи:
(Пока оценок нет)
Загрузка…
Этановая или уксусная кислота – это слабая карбоновая кислота, которая широко применяется в промышленности. Химические свойства уксусной кислоты определяет карбоксильная группа COOH.
Физические свойства
Уксусная кислота (CH3COOH) – это концентрированный уксус, знакомый человечеству с давних времён. Его изготовляли путём брожения вина, т.е. углеводов и спиртов.
По физическим свойствам уксусная кислота – бесцветная жидкость с кислым вкусом и резким запахом. Попадание жидкости на слизистые оболочки вызывает химический ожог. Уксусная кислота обладает гигроскопичностью, т.е. способна поглощать водяные пары. Хорошо растворима в воде.
Рис. 1. Уксусная кислота.
Основные физические свойства уксуса:
- температура плавления – 16,75°C;
- плотность – 1,0492 г/см3;
- температура кипения – 118,1°C;
- молярная масса – 60,05 г/моль;
- теплота сгорания – 876,1 кДж/моль.
В уксусе растворяются неорганические вещества и газы, например, бескислородные кислоты – HF, HCl, HBr.
Получение
Способы получения уксусной кислоты:
- из ацетальдегида путём окисления атмосферным кислородом в присутствии катализатора Mn(CH3COO)2 и высокой температуре (50-60°С) – 2CH3CHO + O2 → 2CH3COOH;
- из метанола и угарного газа в присутствии катализаторов (Rh или Ir) – CH3OH + CO → CH3COOH;
- из н-бутана путём окисления в присутствии катализатора при давлении 50 атм и температуре 200°C – 2CH3CH2CH2CH3 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O.
Рис. 2. Графическая формула уксусной кислоты.
Уравнение брожения выглядит следующим образом – СН3СН2ОН + О2 → СН3СООН + Н2О. В качестве сырья используется сок или вино, кислород и ферменты бактерий или дрожжей.
Химические свойства
Уксусная кислота проявляет слабые кислотные свойства. Основные реакции уксусной кислоты с различными веществами описаны в таблице.
Взаимодействие | Что образуется | Пример |
С металлами | Соль, водород | Mg + 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2 |
С оксидами | Соль, вода | CaO + 2CH3COOH → (CH3COO)2Ca + H2O |
С основаниями | Соль, вода | CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O |
С солью | Соль, углекислый газ, вода | 2CH3COOH + K2CO3 → 2CH3COOK + CO2 + H2O |
С неметаллами (реакция замещения) | Органическая и неорганическая кислоты | – CH3COOH + Cl2 → CH2ClCOOH (хлоруксусная кислота) + HCl; – CH3COOH + F2 → CH2FCOOH (фторуксусная кислота) + HF; – CH3COOH + I2 → CH2ICOOH (иодуксусная кислота) + HI |
С кислородом (реакция окисления) | Углекислый газ и вода | CH3COOH + 2O2 → 2CO2 + 2H2O |
Эфиры и соли, которые образует уксусная кислота, называются ацетатами.
Применение
Уксусная кислота широко применяется в различных отраслях:
- в фармацевтике – входит в состав лекарственных препаратов;
- в химической промышленности – используется для производства ацетона, красителей, ацетилцеллюлозы;
- в пищевой промышленности – применяется для консервации и вкуса;
- в лёгкой промышленности – используется для закрепления краски на ткани.
Уксусная кислота является пищевой добавкой под маркировкой Е260.
Рис. 3. Использование уксусной кислоты.
Что мы узнали?
CH3COOH – уксусная кислота, получаемая из ацетальдегида, метанола, н-бутана. Это бесцветная жидкость с кислым вкусом и резким запахом. Из разбавленной уксусной кислоты производят уксус. Кислота обладает слабыми кислотными свойствами и реагирует с металлами, неметаллами, оксидами, основаниями, солями, кислородом. Уксусная кислота широко применяется в фармацевтике, пищевой, химической и лёгкой промышленности.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.2. Всего получено оценок: 347.