乙酸中为什么是连接C的氧形成氢键,而不是氢氧根形
这个问题首先是对氢键的理解
氢键要求1 H本身连接一个电负性(得电子能力)强的原子;
2 上面的H因为几乎成为裸露的质子可以和另一个电负性强的原子间形成氢键
A-H .B (.表示氢键)
乙酸中,符合1要求的氢只有一个那就是-OH上的那个H.所以氢键要围绕这个H展开.
当然还需要符合2要求的另一个原子,符合要求的有2个O,即COOH中的两个O
其中C=O上的O周围的电子云密度比较大,一般我们写成与这个O连接,其实另一个O也不是不能形成,也可以的.比如醇里面只有-OH的氧,不也一样有氢键么.
如果乙酸形成分子内氢键所成环为四元环,张力大,不稳定,所以难以形成分子内氢键。
而分子间氢键(二聚)所成环为八元环,相比四元环张力小,更稳定。
多个乙酸分子还可以形成链状分子间氢键。
编辑于 2021-01-15著作权归作者所有
从表面上说,因为甲酸的酸性强于乙酸,所以甲酸的O-H极性更大。
从结构上说,是因为乙酸中有-CH3这个给电子基,减弱了羰基的吸电子性,间接增大了羟基O原子上的电子密度,进而削弱了O-H的极性。
三氯化铝在水溶液中以离子存在,固相是多聚体,气相中为二聚体。
然而问题不是绝对的,若分子链较长,就可以弯曲过来形成内部氢键,很多链长一点的羟基酸,4-羟基丁酸或者5-羟基戊酸,甚至还形成环形内酯。
CH2OH-CH2-CH2-CH2-COOH 加热= CH2-CH2-CH2-CH2-COO-(画不出来,这里连接最左边的碳原子,形成环)
乙酸形成分子间氢键。
不知道你说的是哪些原子。一个氢键 X-H···Y 说起来只牵涉到3个原子,这3个肯定是共面的。与 X 和 Y 相连的其他原子则未必在这个面上。
水分子中 O 通过氢键与其他2个水分子相连,每个 H 也通过氢键各与其他一个水分子相连,共计4个。
能形成分子内氢键的,同时也会形成一定数量的分子间氢键;能形成分子间氢键的,不一定能形成分子内氢键。
后者。氨合铜离子(或者也叫铜安配离子)是简化称呼,完整叫法是四氨合铜(II)离子。
乙酸,也叫醋酸、冰醋酸,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,其水溶液中弱酸性且腐蚀性强,蒸汽对眼和鼻有刺激性作用。
物理性质:乙酸在常温下是一种有强烈刺激性酸味的无色液体.乙酸的熔点为16.6℃(289.6 K).沸点117.9℃(391.2 K).相对密度1.05,闪点39℃,爆炸极限4%~17%(体积).纯的乙酸在低于熔点时会冻结成冰状晶体,所以无水乙酸又称为冰醋酸.乙酸易溶于水和乙醇,其水溶液呈弱酸性.乙酸盐也易溶于水.
化学性质:
酸性:
羧酸中,例如乙酸,的羧基氢原子能够部分电离变为氢离子(质子)而释放出来,导致羧酸的酸性.乙酸在水溶液中是一元弱酸,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%的醋酸分子是解离的.乙酸的酸性促使它还可以与碳酸钠、氢氧化铜、苯酚钠等物质反应.
2CH3COOH + Na2CO3 =2CH3COONa + CO2 ↑+ H2O
2CH3COOH + Cu(OH)2=Cu(CH3COO)2 + 2H2O
CH3COOH + C6H5ONa =C6H5OH (苯酚)+ CH3COONa
二聚物:
乙酸的晶体结构显示,分子间通过氢键结合为二聚体(亦称二缔结物),二聚体也存在于120℃的蒸汽状态.二聚体有较高的稳定性,现在已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、乙酸在固态及液态,甚至气态以二聚体形式存在.当乙酸与水溶和的时候,二聚体间的氢键会很快的断裂.其它的羧酸也有类似的二聚现象.(两端连接H)
溶剂:
液态乙酸是一个亲水(极性)质子化溶剂,与乙醇和水类似.因为介电常数为6.2,它不仅能溶解极性化合物,比如无机盐和糖,也能够溶解非极性化合物,比如油类或一些元素的分子,比如硫和碘.它也能与许多极性或非极性溶剂混合,比如水,氯仿,己烷.乙酸的溶解性和可混合性使其成为了化工中广泛运用的化学品.
化学反应:
对于许多金属,乙酸是有腐蚀性的,例如铁、镁和锌,反应生成氢气和金属乙酸盐.因为铝在空气中表面会形成氧化铝保护层,所以铝制容器能用来运输乙酸.金属的乙酸盐也可以用乙酸和相应的碱性物质反应,比如最著名的例子:小苏打与醋的反应.除了醋酸铬(II),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)
乙酸能发生普通羧酸的典型化学反应,特别注意的是,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.同样,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
440℃的高温下,乙酸分解生成甲烷和二氧化碳或乙烯酮和水.
鉴别:
乙酸可以通过其气味进行鉴别.若加入氯化铁,生成产物为深红色并且会在酸化后消失,通过此颜色反应也能鉴别乙酸.乙酸与三氧化砷反应生成氧化二甲砷,通过产物的恶臭可以鉴别乙酸.