乙酸和重金属盐均能沉淀蛋白质,其原理是什么?
生化实验中,乙醇沉淀蛋白质会加入乙酸会,重金属盐沉淀蛋白质试验中,也加入乙酸。加入乙酸的作用是什么,能改变反应速度?2者的原理分别是什么?加乙酸都是辅助沉淀,可以通过电离中和蛋白质的电性,加速沉淀。
乙酸(ethanoic acid)
拼音:yi suan
别名:醋酸(acetic acid)、冰醋酸(glacial acetic acid)
分子式:C2H4O2(常简写为HAc)或CH3COOH
分子量:60.05
CAS 登录号:64-19-7
EINECS 登录号:200-580-7
分子结构:
O
‖
CH3—C—O—H冰醋酸
乙酸具有羧酸的典型性质,主要表现在以下两个方面:
① 酸性 乙酸具有明显的酸性,在水溶液里能电离出部分氢离子,它是一种弱酸。
乙酸的电离常数Ki是1.8×10-5(25℃),其酸性比碳酸(25℃时第一级Ki是4.3×10-7)强。乙酸具有酸的通性。例如,它能使蓝色石蕊试纸变红;能跟金属反应,也能跟碱、碳酸钠和碳酸氢钠等反应。
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
② 酯化反应 乙酸跟乙醇在浓硫酸存在下加热,生成具有香味的乙酸乙酯。
用氧的同位素示踪,可以知道上述酯化反应过程中,乙酸分子中的羟基跟醇分子羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯。
酸跟醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。酯化反应是可逆反应,不仅有机酸能发生酯化反应,而且无机酸如硝酸、硫酸等也能跟醇发生酯化反应。例如,浓硝酸跟丙三醇反应生成的酯叫做硝酸甘油酯,它是制炸药的原料。
乙酸能中和碱金属氢氧化物,能与活泼金属生成盐,这些金属盐都有重要用途。乙酸也可生成各种衍生物,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等,可作为涂料和油漆工业的极好溶剂。乙酸酐与纤维素作用生成的醋酸纤维素可用于制造胶片、喷漆等,还是染料、香料、药物等工业不可缺少的原料,并被广泛用做溶剂。 也可用作溶剂及制取醋酸盐、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸乙烯酯)、维尼纶纤维的原料。
乙酸无水则几乎不导电,加水稀释时电离度增大,H+离子浓度也随之加大,但稀释至2mol/L以下则电离度仍徐徐增加,而H+浓度缓缓下降。与碳酸盐反应有二氧化碳生成,表明其酸性比碳酸强,具有弱酸的通性。与醇可发生酯化反应,并要有浓硫酸和加热为条件,可用于合成各种醋酸果香酯类香精;与乙炔于醋酸锌催化剂和170~250℃条件下反应生成醋酸乙烯酯,可聚合成聚醋酸乙烯,用作乳胶和制维尼纶纤维:
CH≡CH+CH3COOH→CH3COOCH=CH2
在一定条件下脱水生成乙烯酮,再与醋酸反应生成醋酸酐:
CH3COOH→CH2=C=O+H2O
其与纤维素发生酯化生成醋酸纤维素,用于制照相底片与电影胶片:
此外可合成医药如氯乙酸、乙酰水杨酸、乙酰苯胺等。
点燃
氧化反应:CH3COOH+2O2====2CO2+2H2O
乙酸盐:乙酸的羧基氢被金属取代后的生成物,如CH3COO-Na乙酸钠
由弱酸HA及其盐NaA所组成的缓冲溶液对酸的缓冲作用,是由于溶液中存在足够量的碱A-的缘故。当向这种溶液中加入一定量的强酸时,H+离子基本上被A-离子消耗:所以溶液的pH值几乎不变;当加入一定量强碱时,溶液中存在的弱酸HA消耗OH-离子而阻碍pH的变化。
参考资料:http://baike.baidu.com/view/901429.htm#4_4
一、甲酸。
甲酸(化学式HCOOH,分子式CH2O2,分子量46.03),俗名蚁酸,是最简单的羧酸。无色而有刺激性气味的液体。弱电解质,熔点8.6℃,沸点100.8℃。酸性很强,有腐蚀性,能刺激皮肤起泡。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。
由于甲酸的结构特殊,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。因此甲酸同时具有酸和醛和性质。
甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质,尽管在通常情况下甲酸不会生成酰氯或者酸酐。甲酸能在浓硫酸作用下脱水分解为一氧化碳和水。甲酸具有和醛类似的还原性。它能起银镜反应,把氧化银中的银离子还原成金属银,而自己被氧化成碳酸,碳酸不稳定,随即分解为二氧化碳和水。
甲酸是唯一能和烯烃进行加成反应的羧酸。甲酸在酸的作用下(如硫酸,氢氟酸),和烯烃迅速反应生成甲酸酯。但是类似于Koch反应的副反应也会发生,产物是更高级的羧酸。
二、乙酸。
乙酸,也叫醋酸(36%--38%)、冰醋酸(98%),化学式CH3COOH,是一种有机一元酸,为食醋主要成分。纯的无水乙酸(冰醋酸)是无色的吸湿性固体,凝固点为16.6℃(62℉),凝固后为无色晶体,其水溶液中呈弱酸性且蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
乙酸分子里的羧基上的氢原子能够部分电离,变为氢离子(即质子)而释放出来,导致羧酸的酸性。乙酸是一种一元弱酸,酸度系数为4.8,pKa=4.75(25℃),浓度为1mol/L的醋酸溶液(类似于家用醋的浓度)的pH为2.4,也就是说仅有0.4%的乙酸分子电离,成为氢离子和乙酸根离子。
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,同时可以还原生成乙醇,通过亲核取代机理生成乙酰氯,也可以双分子脱水生成酸酐。
乙酸的典型化学反应:
乙酸与碳酸钠:2CH3COOH+Na2CO3==2CH3COONa+CO2↑+H2O(乙酸酸性比碳酸强)
乙酸与碳酸钙:2CH3COOH+CaCO3==(CH3COO)2Ca+CO2↑+H2O
乙酸与碳酸氢钠:NaHCO3+CH3COOH==CH3COONa+H2O+CO2↑
乙酸与碱反应:CH3COOH+NaOH==CH3COONa+H2O
乙酸与活泼金属单质反应:Fe+2CH3COOH==(CH3COO)2Fe+H2↑
Zn+2CH3COOH==(CH3COO)2Zn +H2↑
2Na+2CH3COOH==2CH3COONa+H2↑,2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
乙酸与氧化锌反应:2CH3COOH+ZnO==(CH3COO)2Zn+H2O
乙酸与乙醇反应:CH3COOH+C2H5OH=△=CH3COOC2H5+H2O(注:条件是加热,浓硫酸催化,可逆反应)
2.乙酸也可以成酯或氨基化合物。如乙酸可以与乙醇在浓硫酸存在并加热的条件下生成乙酸乙酯(本反应为可逆反应,反应类型属于取代反应中的酯化反应)。
CH3COOH + CH3CH2OH<==>CH3COOCH2CH3 + H2O
3.由于弱酸的性质,对于氢前面的金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和乙酸盐。虽然铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,但是氧化铝是两性氧化物,在乙酸的作用下,氧化膜会被破坏,内部的铝就可以直接和乙酸作用,生成乙酸铝和氢气。
4.金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如小苏打与醋的反应。除了乙酸亚铬,几乎所有的醋酸盐能溶于水。
Mg(S)+ 2 CH3COOH(aq)→ (CH3COO)2Mg(aq) +H2(g)
NaHCO3(s)+ CH3COOH(aq) →CH3COONa(aq) +CO2(g) +H2O(l)
5.在440℃的高温下,乙酸可分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水。
三、乙醛。
乙醛(acetaldehyde)是一种醛,又名醋醛,无色易流动液体,有刺激性气味。熔点-121℃,沸点20.8℃,密度小于1000千克/立方米。可与水和乙醇等一些有机物质互溶。易燃易挥发,蒸气与空气能形成爆炸性混合物,爆炸极限4.0%~57.0%(体积)。
乙醛的化学性质如下:
乙醛燃烧:2CH₃CHO+5O₂→4H₂O+4CO₂
银镜反应:CH₃CHO+2Ag₂O→CH₃COOH+2Ag↓
乙醛与新制的氢氧化铜反应:CH₃CHO+2Cu(OH)₂→ CH₃COOH+Cu₂O↓+2H₂O(加热)(生成砖红色氧化亚铜沉淀)
乙醛和氢气反应生成乙醇,是加成反应,也是还原反应,体现氧化性:CH₃CHO+H₂→CH₃CH₂OH
希望我能帮助你解疑释惑。
(1)乙酸 乙酸是食醋的主要成份,所以又叫醋酸。它是一种具有强烈刺激性气味的无色液体,沸点118℃,熔点16.6℃。当温度低于它的熔点时,就凝结成冰状晶体,所以又叫冰醋酸。乙酸易溶于水和乙醇。
乙酸具有羧酸的典型性质,主要表现在以下两个方面:
①酸性 乙酸具有明显的酸性,在水溶液里能电离出氢离子,它是一种弱酸。
乙酸的电离常数Ki是1.8×10-5(25℃),其酸性比碳酸(25℃时第一级Ki是4.3×10-7)强。乙酸具有酸的通性。例如,它能使蓝色石蕊试纸变红;能跟金属反应,也能跟碱、碳酸钠和碳酸氢钠等反应。
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O
2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
②酯化反应 乙酸跟乙醇在浓硫酸存在下加热,生成具有香味的乙酸乙酯。
用氧的同位素示踪,可以知道上述酯化反应过程中,乙酸分子中的羟基跟醇分子羟基上的氢原子结合成水,其余部分结合成酯。
酸跟醇作用生成酯和水的反应叫做酯化反应。酯化反应是可逆反应,不仅有机酸能发生酯化反应,而且无机酸如硝酸、硫酸等也能跟醇发生酯化反应。例如,浓硝酸跟丙三醇反应生成的酯叫做硝酸甘油酯,它是制炸药的原料。
乙酸之二
俗称醋酸,是食醋的主要成分(普通的醋约含6%~8%的乙酸)。无色液体,有刺激性,熔点为16.6℃,沸点为117.9℃,相对密度为1.0492。在16℃以下易冻结为冰状固体,故又名冰醋酸。乙酸溶于水及其他有机溶剂。
乙酸具有羧酸的典型性质,能中和碱金属氢氧化物,能与活泼金属生成盐,这些金属盐都有重要用途。乙酸也可生成各种衍生物,如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯等,可作为涂料和油漆工业的极好溶剂。乙酸酐与纤维素作用生成的醋酸纤维素可用于制造胶片、喷漆等,还是染料、香料、药物等工业不可缺少的原料,并被广泛用做溶剂。
乙酸之三
乙酸俗称醋酸,常简写为HAc,是典型的脂肪酸。它是无色、有刺激性酸味的液体,沸点118℃,是有机弱酸。纯品在冻结时呈冰状晶体(熔点16.7℃),因此又叫冰醋酸。冰醋酸的浓度为17mol/L,一般的乙酸浓度为6mol/L。
乙酸最初由发酵法及木材干馏法制得,现一般由乙醇或乙醛氧化制得,近年来利用丁烷为原料通过催化、氧化制得(醋酸钴为催化剂,空气氧化后,得到的乙酸是含有酮、醛、醇等的混合物)。乙酸是食醋的重要组成,也可用作溶剂及制取醋酸盐、醋酸酯(醋酸乙酯、醋酸乙烯酯)、维尼纶纤维的原料。
乙酸之四
又名醋酸。无色澄清液体,具有强烈刺激性醋味。密度1.049g/cm3,熔点16.6℃,天冷时凝为冰状即冰醋酸,沸点117.87℃,易挥发。溶于水、醇、醚。弱酸性,无水则几乎不导电,加水稀释时电离度增大,H+离子浓度也随之加大,但稀释至2mol/L以下则电离度仍徐徐增加,而H+浓度缓缓下降。与碳酸盐反应有二氧化碳生成,表明其酸性比碳酸强,具有弱酸的通性。与醇可发生酯化反应,并要有浓硫酸和加热为条件,可用于合成各种醋酸果香酯类香精;与乙炔于醋酸锌催化剂和170~250℃条件下反应生成醋酸乙烯酯,可聚合成聚醋酸乙烯,用作乳胶和制维尼纶纤维:
CH≡CH+CH3COOH→CH3COOCH=CH2
在一定条件下脱水生成乙烯酮,再与醋酸反应生成醋酸酐:
CH3COOH→CH2=C=O+H2O
其与纤维素发生酯化生成醋酸纤维素,用于制照像底片与电影胶片:
此外可合成医药如氯乙酸、乙酰水杨酸、乙酰苯胺等。
主要制法有:
①乙醛催化氧化法:
②甲醇低压羰基化法(孟山都法):
CH3OH+CO→CH3COOH
③低碳烷或烯液相氧化法:
2C4H10+5O2→4CH3COOH+2H2O
以上各反应皆需催化剂与适宜的温度、压力。除合成法还有发酵法,我国用米或酒酿造醋酸。
重金属的盐有醋酸铅、氯化汞、硫酸铜、硝酸等。重金属指比重大于5的金属(一般指密度大于4.5g/cm3的金属)。重金属指的是相对原子质量大于55的金属。如铁的相对原子质量为56,大于55,故也是重金属。元素周期表中原子序数在24以上的金属。 铬以上的金属离子大多都是。
食盐是指来源不同的海盐、井盐、矿盐、湖盐、土盐等。它们的主要成分是氯化钠,国家规定井盐和矿盐的氯化钠含量不得低于95%。食盐中含有钡盐、氯化物、镁、铅、砷、锌、硫酸盐等杂质。我们规定钡含量不得超过20mg/kg。食盐中镁、钙含量过多可使盐带苦味,含氟过高不能再使用。