Καρβοξυλικά οξέα

Δύο ομάδες σε μία

Η καρβοξυλική ομάδα $-\text{COOH}$ είναι καρβονύλιο και υδροξύλιο πάνω στον ίδιο άνθρακα.

Και δεν συμπεριφέρεται σαν το άθροισμά τους. Η γειτνίαση αλλάζει και τα δύο: το μόριο γίνεται οξύ, κάτι που καμία αλκοόλη και καμία αλδεΰδη δεν είναι.

Η διαδρομή της οξείδωσης

Οι τρεις σταθμοί, από αριστερά προς τα δεξιά. Κάθε βήμα προσθέτει οξυγόνο στον ίδιο άνθρακα — και στο τέλος εμφανίζεται η οξύτητα.

Στάδιο οξείδωσης

ΑλκοόληΑλδεΰδηΚαρβοξύλιο

CH₃−CH₂OH

Κατάληξη-όλη

ΠαράδειγμαΑιθανόλη

ΤύποςCH₃CH₂OH

Ουδέτερη. Το υδρογόνο του υδροξυλίου δεν φεύγει, γιατί το ιόν που θα έμενε είναι ασταθές.

Γιατί είναι οξύ

Η αλκοόλη και το καρβοξυλικό οξύ έχουν και τα δύο ένα υδρογόνο πάνω σε οξυγόνο. Μόνο το δεύτερο το δίνει εύκολα ως $\text{H}^+$.

Τα καρβοξυλικά οξέα είναι πάντως ασθενή: σε υδατικό διάλυμα ιοντίζεται μικρό μόνο ποσοστό τους.

$$\text{CH}_3\text{COOH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COO}^- + \text{H}^+$$

Το διπλό βέλος δεν είναι διακοσμητικό: η αντίδραση είναι ισορροπία, και τα περισσότερα μόρια παραμένουν αδιάστατα.

Εστεροποίηση

Οξύ συν αλκοόλη δίνει εστέρα και νερό:

$$\text{CH}_3\text{COOH} + \text{CH}_3\text{CH}_2\text{OH} \rightleftharpoons \text{CH}_3\text{COOCH}_2\text{CH}_3 + \text{H}_2\text{O}$$

Το όνομα του εστέρα διαβάζεται σε δύο μέρη: από το οξύ το πρώτο, από την αλκοόλη το δεύτερο. Εδώ, αιθανικός αιθυλεστέρας.

Οι εστέρες είναι υπεύθυνοι για τις μυρωδιές των φρούτων. Το άρωμα της μπανάνας, του ανανά και της φράουλας είναι εστέρες — και είναι οι ίδιες ενώσεις που χρησιμοποιούνται ως τεχνητά αρώματα.

Λιπαρά οξέα και σαπούνια

Ένα λιπαρό οξύ είναι καρβοξυλικό οξύ με πολύ μακριά αλυσίδα — δεκάξι ή δεκαοκτώ άνθρακες. Το μόριο έχει δύο εντελώς διαφορετικά άκρα:

• η μακριά αλυσίδα είναι υδρόφοβη, «φοβάται» το νερό αλλά αγαπάει τα λίπη
• το καρβοξύλιο είναι υδρόφιλο, διαλύεται στο νερό

Ένα σαπούνι είναι το άλας ενός λιπαρού οξέος, και αυτή ακριβώς η διπλή φύση το κάνει να δουλεύει: οι αλυσίδες βυθίζονται στη λιπαρή βρομιά, τα καρβοξύλια μένουν στο νερό, και το σταγονίδιο λίπους απομακρύνεται τυλιγμένο σε μια σφαίρα από μόρια σαπουνιού.

Τα λίπη είναι εστέρες: λιπαρά οξέα ενωμένα με γλυκερίνη. Ο σαπωνοποιήσιμος δεσμός είναι εστερικός — και το σαπούνι φτιάχνεται ακριβώς σπάζοντάς τον με αλκάλι.

Λυμένα παραδείγματα

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση

Δοκίμασέ το πρώτα. Μετά δες τη λύση.

Δείξε τη λύση