РУҚА
Тапсырмалар № 15, 16 · ЕГЭ

Химические свойства карбоновых кислот

Реакции с металлами, основаниями, солями и спиртами
6 мин чтенияҚиындық: Обновлено 29 қыркүйек 2026

Карбоновые кислоты проявляют кислотные свойства благодаря подвижному атому водорода в карбоксильной группе \(\mathrm{-COOH}\). Для экзамена важно различать четыре основных типа реакций: с активными металлами, основаниями, солями более слабых кислот и спиртами.

D
Карбоновые кислоты

Карбоновые кислоты — органические вещества, содержащие одну или несколько карбоксильных групп \(\mathrm{-COOH}\), связанных с углеводородным радикалом. Общая формула одноосновной предельной кислоты: \(\mathrm{C_nH_{2n+1}COOH}\) немесе \(\mathrm{R-COOH}\). Например, этановая кислота \(\mathrm{CH_3COOH}\).

Кислотные свойства и общий принцип реакций

Карбоновые кислоты являются слабыми электролитами: в воде они диссоциируют обратимо. В реакциях кислотных свойств атом водорода карбоксильной группы замещается на металл или другую катионную часть. Образуются соли карбоновых кислот — карбоксилаты.

\[\mathrm{R-COOH \rightleftharpoons R-COO^- + H^+}\]
T
Правило составления уравнений

В реакциях кислотных свойств заменяется только водород группы \(\mathrm{-COOH}\). Углеводородный радикал \(\mathrm{R}\) обычно не изменяется. Число молекул кислоты определяют по заряду катиона и числу карбоксильных групп.

Например, уксусная кислота карбоновые кислоты реагирует как обычная кислота, но при этом сохраняет органический фрагмент \(\mathrm{CH_3-}\).

Реакции с металлами

Карбоновые кислоты реагируют с активными металлами, стоящими в ряду напряжений левее водорода. Продукты — соль карбоновой кислоты и водород. Благородные и малоактивные металлы, например медь, серебро и ртуть, с разбавленными карбоновыми кислотами обычно не реагируют.

2CH3COOH + 2Na → 2CH3COONa + H2Этановая кислота и натрий; образуется этаноат натрия и водород.
2R-COOH + Mg → (R-COO)2Mg + H2Общее уравнение для одноосновной карбоновой кислоты и магния.

С щелочноземельными металлами следует учитывать валентность металла. Для кальция образуется соль состава \(\mathrm{(R-COO)_2Ca}\), поэтому требуется две молекулы одноосновной кислоты.

!
Частая ошибка

Нельзя писать реакцию этановой кислоты с медью по аналогии с натрием: разбавленная \(\mathrm{CH_3COOH}\) не вытесняет водород из воды и не окисляет медь. Также не путайте соль кислоты \(\mathrm{CH_3COONa}\) с исходной кислотой \(\mathrm{CH_3COOH}\).

Реакции с основаниями и аммиаком

С основаниями карбоновые кислоты вступают в реакцию нейтрализации. При взаимодействии со щелочью образуются соль и вода. Реакция идёт независимо от того, растворима кислота в воде или нет, если реагенты приведены в контакт.

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2OНейтрализация этановой кислоты гидроксидом натрия.
2R-COOH + Ca(OH)2 → (R-COO)2Ca + 2H2OНейтрализация одноосновной кислоты гидроксидом кальция.

С нерастворимыми основаниями также возможна реакция, если образуются вода и растворимая соль. Например, этановая кислота реагирует с гидроксидом меди(II).

2CH3COOH + Cu(OH)2 → (CH3COO)2Cu + 2H2OЭтановая кислота и гидроксид меди(II).

Кислоты реагируют и с аммиаком, который проявляет основные свойства. Сначала образуется ионная соль — ацетат аммония.

CH3COOH + NH3 → CH3COONH4Взаимодействие этановой кислоты с аммиаком.
Микропроверка

Какой продукт образуется при реакции \(\mathrm{CH_3COOH}\) с \(\mathrm{NaOH}\)?

Реакции с солями

Карбоновые кислоты реагируют с солями более слабых летучих кислот. Наиболее важны реакции с карбонатами и гидрокарбонатами. Выделение углекислого газа является признаком наличия карбонат-иона и позволяет отличить карбоновую кислоту от спирта.

2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + H2O + CO2Этановая кислота и карбонат натрия.
CH3COOH + NaHCO3 → CH3COONa + H2O + CO2Этановая кислота и гидрокарбонат натрия.

Ионное содержание реакции можно представить как взаимодействие ионов водорода с карбонат-ионом: сначала образуется угольная кислота, которая распадается на воду и углекислый газ. Поэтому газ выделяется даже при слабой карбоновой кислоте.

\[\mathrm{2H^+ + CO_3^{2-} -> H_2O + CO_2\uparrow}\]

Соли более сильных кислот, например хлориды и сульфаты, обычно не реагируют с карбоновыми кислотами: нет видимого признака реакции и не образуется слабый электролит, осадок или газ.

Реакция со спиртами: этерификация

Карбоновые кислоты реагируют со спиртами с образованием сложных эфиров и воды. Реакция называется этерификацией. Обычно её проводят при нагревании в присутствии концентрированной серной кислоты, которая ускоряет процесс и связывает воду.

CH3COOH + C2H5OH → CH3COOC2H5 + H2OЭтановая кислота и этанол образуют этилэтаноат; условие — нагревание, катализатор \(\mathrm{H_2SO_4}\).
T
Название сложного эфира

В названии сложного эфира сначала называют углеводородный радикал спирта, затем остаток кислоты: этанол + этановая кислота → этилэтаноат. В школьной практике также встречается название этилацетат.

Общая схема этерификации: водород гидроксильной группы спирта и гидроксильная группа кислоты образуют воду, а оставшиеся части соединяются. Реакция обратима: сложный эфир при взаимодействии с водой может гидролизоваться с образованием кислоты и спирта. Свойства сложных эфиров подробнее рассматриваются на странице химические свойства сложных эфиров.

Разобранный пример: определение вещества по реакциям

Тапсырма: вещество \(\mathrm{X}\) реагирует с натрием с выделением водорода, с гидроксидом натрия образует соль, а с гидрокарбонатом натрия выделяет углекислый газ. При нагревании с этанолом образует сложный эфир. Определите класс вещества и составьте уравнения для этановой кислоты.

Показать Шешім Шешім
1
Выделение водорода с активным металлом указывает на наличие кислотного атома водорода.
\(\displaystyle \mathrm{2X + 2Na -> 2XNa + H_2}\)
2
Реакция с гидрокарбонатом натрия и выделение \mathrm{CO_2} характерны для карбоновых кислот.
\(\displaystyle \mathrm{X + NaHCO_3 -> XNa + H_2O + CO_2}\)
3
Этерификация со спиртом подтверждает наличие карбоксильной группы.
\(\displaystyle \mathrm{CH_3COOH + C_2H_5OH -> CH_3COOC_2H_5 + H_2O}\)
4
Для этановой кислоты реакция с гидрокарбонатом записывается с сохранением ацетатного остатка.
\(\displaystyle \mathrm{CH_3COOH + NaHCO_3 -> CH_3COONa + H_2O + CO_2}\)
!
Что нельзя перепутать

Спирты реагируют с активными металлами, но не дают углекислый газ с гидрокарбонатами. Поэтому выделение \(\mathrm{CO_2}\) при добавлении \(\mathrm{NaHCO_3}\) — важный качественный признак карбоновой кислоты. Не путайте этерификацию с нейтрализацией: в первой реакции образуются эфир и вода, во второй — соль и вода.

Алгоритм шешімдер экзаменационных тапсырмалардың

  1. Определите функциональную группу: для карбоновой кислоты это \(\mathrm{-COOH}\).
  2. Если реагент — активный металл, запишите соль и \(\mathrm{H_2}\).
  3. Если реагент — основание, запишите соль и воду; проверьте индексы по зарядам.
  4. Если реагент — карбонат или гидрокарбонат, добавьте \(\mathrm{CO_2}\) и воду.
  5. Если реагент — спирт, составьте сложный эфир и воду; укажите нагревание и кислотный катализатор в условии.
  6. Проверьте коэффициенты, особенно при многоосновных кислотах и двухвалентных металлах.
Q
Жылдам тест по теме

Быстрая проверка

~ 2 мин4 вопроса
Вопрос 1 / 4
Вопрос 1 из 4 · реакции с солями
Какой газ выделяется при реакции этановой кислоты с \(\mathrm{NaHCO_3}\)?
Главное за минуту

Главное

  • Карбоновые кислоты реагируют с активными металлами с образованием карбоксилата и водорода.
  • С основаниями протекает нейтрализация: образуются соль и вода.
  • Карбонаты и гидрокарбонаты дают соль, воду и углекислый газ; выделение \(\mathrm{CO_2}\) — качественный признак карбоновой кислоты.
  • Со спиртами кислоты вступают в этерификацию: образуются сложный эфир и вода.
  • При составлении уравнений сохраняйте углеводородный радикал и учитывайте валентность металла.