Особенности муравьиной кислоты

23.12.2016

Муравьиная кислота – это простейший представитель органических кислот. Области применения этого вещества действительно широки: промышленность, медицина и лабораторные условия. Впервые она была выделена из муравьев, благодаря чему и получила свое название. В этой статье подробно описываются современные способы получения и области использования этого соединения.

Муравьиная кислота

Свойства

Формально это вещество является производным метана, поэтому, согласно IUPAC, его название – метановая кислота. Структурная формула муравьиной кислоты выглядит следующим образом:Структурная формула муравьиной кислоты

Из этой формулы вытекают её основные свойства.

Кислотные свойства

Атом водорода гидроксильной группы отщепляется довольно легко даже под действием не только сильных, но и слабых оснований:

  1. HCOOH + H2O = HCOO + H3O+
  2. HCOOH + OH = HCOO + H2O
  3. HCOOH + NH3 = HCOO + NH4+

Это и обуславливает довольно сильные кислотные свойства этого соединения – оно является наиболее сильной предельной органической кислотой. Это означает, что ей присущи все свойства, характерные для соединений этого класса. Её называются формиатами («formica» с латинского переводится как «муравей»).

Реакции по карбоксильной группе

Муравьиная кислота способна также вступать в реакции этерификации – образования сложных эфиров со спиртами:Муравьиная кислота вступила в реакцию этерификации

Более того, она является единственным веществом с карбоксильной группой, которое может присоединяться к двойной связи, также с образованием сложных эфиров:Муравьиная кислота образует сложный эфир

Но особенности муравьиной кислоты – это не только её кислотность. Если внимательно посмотреть на структуру молекулы, можно увидеть еще одну функциональную группу – карбонильную.

Реакции по карбонильной группе

Карбонильная группа характерна для альдегидов, а значит, рассматриваемое соединение проявляет свойства и этого класса соединений. Так, его можно восстановить до формальдегида:Восстановление до формальдегида

Или окислить до нестабильной угольной кислоты, которая быстро отщепляет воду и превращается в углекислый газ.Превращение в углекислый газ.jpg

Обе эти реакции лишь демонстрируют свойства муравьиной кислоты и не находят реального применения, но окисление раствором оксида серебра в аммиаке можно использовать для качественного определения этого соединения.

Источники

Получить это соединение можно либо синтетически, либо выделив его из природных объектов. Существует несколько природных источников:

  • впервые его выделили при «перегонке» муравьиных телец, отчего и возникло название.
  • Крапива – вот какое растение содержит муравьиную кислоту (она была обнаружена в волосках крапивы).
  • В некоторых количествах муравьиная кислота содержится в атмосфере, поступая туда из растений.

Сегодня вряд ли кто-то получает это соединение перегонкой муравьев, так как синтетические методы получения хорошо развиты, и промышленность успешно применяет их:

  • гидролиз метилформиата, образующегося при реакции угарного газа с метанолом в присутствии сильного основания дает это вещество.
  • Оно также является побочным продуктом при получении уксусной кислоты окислением алканов (уксус отделяется). Данный метод постепенно устаревает, так как появляются более эффективные способы получения.
  • В лаборатории возможно его получение по реакции щавелевой кислоты с глицерином, используемым для катализа, при очень высокой температуре.

Реакция угарного газа с метанолом в присутствии сильного основания

Применение

Данное соединение очень важно во многих областях деятельности человека. Уникальные свойства и довольно простые методы получения муравьиной кислоты делают её полезным и доступным реагентом. Биологические свойства муравьиной кислоты делают возможным и её использование в медицинских целях.

В промышленности

Муравьиная кислота является прекрасным антисептиком, что позволяет применять её как антибактериальное средство. Это свойство применяют, например, в пищевой промышленности или при разведении птиц.

В реакции с сильными водоотнимающими средствами, такими как серная кислота или пентаоксид фосфора, данное вещество разлагается с выделением угарного газа. Поэтому оно применяется, чтобы получить небольшое количество монооксида углерода в лабораторных условиях.

В медицине

Раствор пермуравьиной кислоты является отличным антисептиком, чем обусловлено её применение в медицине. Наиболее широко применяется в хирургии и фармацевтике.

Применение в быту также возможно: вещество является довольно эффективным средством против бородавок.

Перед тем, как использовать соединение в домашних условиях, необходимо изучить инструкцию и ознакомиться с мерами предосторожности.

 

Токсичность

Данное соединение обладает низкой токсичностью, однако отравление муравьиной кислотой все же возможно. В разбавленном состоянии она не вредна для кожи, а растворы с концентрацией более 10% могут нанести ощутимый вред, поэтому при попадании на кожу место контакта нужно быстро обработать раствором соды.

Из организма в небольших количествах выводится довольно легко, однако существуют некоторые особенные ситуации. Например, при отравлении метанолом, продуктами переработки которого являются формальдегид и муравьиная кислота, зрительный нерв может сильно повредиться, что повлечет ухудшение или даже потерю зрения.

Таким образом, муравьиная кислота является очень важным и необходимым соединением. Оно находит широкое применение во многих областях человеческой деятельности. Она является известной пищевой добавкой, используемой в качестве консерванта, а её антисептические свойства нашли применение в медицине. Тем не менее, в больших количествах она может быть вредна для организма, поэтому её использование требует осторожности и аккуратности.

Наверх
Adblock detector