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天津河东甲酸是一种有机物,化学式为HCOOH,分子量46.03,俗名蚁酸,是简单的羧酸。为无色而有刺激性气味的液体。天津河东甲酸属于弱电解质,但其水溶液中弱酸性且腐蚀性强,能刺激皮肤起泡。通常存在于蜂类、某些蚁类和毛虫的分泌物中。是有机化工原料,也用作消毒剂和防腐剂。
天津河东甲酸早期由J. -L. 盖-吕萨克用草酸分解制得。1855~1856年,M. 贝特洛用氢氧化钠与一氧化碳直接制得天津河东甲酸钠,T. 戈德-施密特 用水解的方法从天津河东甲酸钠制得天津河东甲酸。此法于1896年在欧洲开始用于工业生产,至今小批量生产仍用此法。,并已有年产天津河东甲酸20千吨的工厂投产。此外,天津河东甲酸也可由轻质油氧化制醋酸的副产物中回收获得。
在烃中及气态下,天津河东甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致天津河东甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的天津河东甲酸由连续不断的通过氢键结合的天津河东甲酸分子组成。由于天津河东甲酸的结构特殊,它的一个氢原子和羧基直接相连。也可看做是一个羟基甲醛。
化学性质
天津河东甲酸的酸性
天津河东甲酸是脂肪酸中 在羧基上连有氢原子的酸,氢原子斥电子力量远小于烃基,使羧基碳原子的电子密度比其他羧酸低,又因共轭效应、羧基氧原子上的电子更偏向碳,所以天津河东甲酸的酸性,强于同系列中的其他羧酸。天津河东甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质,在通常情况下天津河东甲酸不会生成酰氯或者酸酐。天津河东甲酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数(pKa)=3.75(at 20℃),1%天津河东甲酸溶液pH值为2.2。
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天津河东甲酸酸性所体现的性质:
与碱反应
天津河东甲酸具有酸的性质,因此可以和碱发生中和反应,生成天津河东甲酸盐和水。
天津河东甲酸与氨水反应:HCOOH+NH3·H2O = =HCOONH4+H2O
天津河东甲酸与氢氧化钠:HCOOH+NaOH = HCOONa+H2O
天津河东甲酸与氢氧化铜:2HCOOH+Cu(OH)2 = Cu(HCOO)2+2H2O
天津河东甲酸与氢氧化钙:2HCOOH+Ca(OH)2 = Ca(HCOO)2+2H2O
与盐反应
天津河东甲酸也可以与部分盐发生反应。
天津河东甲酸与碳酸钠:2HCOOH+Na2CO3 = 2HCOONa+H2O+CO2↑
天津河东甲酸与碳酸钙:2HCOOH+CaCO3 = Ca(HCOO)2+H2O+CO2↑
与金属反应
由于弱酸的性质,对于许多金属,天津河东甲酸是有腐蚀性的,例如镁和锌,反应生成氢气和金属天津河东甲酸盐。
天津河东甲酸与钠反应:2HCOOH+2Na = 2HCOONa+H2↑
天津河东甲酸与锌反应:2HCOOH+Zn = Zn(COOH)2+H2↑
天津河东甲酸与镁反应:2HCOOH+Mg = Mg(COOH)2+H2↑