Муравьиная кислота, получение, свойства, химические реакции

2369

Муравьиная кислота (также – метановая кислота) – органическое вещество, относящееся  к насыщенным одноосновным карбоновым кислотам.

Муравьиная кислота, формула, характеристики:

Муравьиная кислота (также – метановая кислота) – органическое вещество, относящееся  к насыщенным одноосновным карбоновым кислотам.

Химическая формула муравьиной кислоты CH₂O. Рациональная формула муравьиной кислоты HCOOH. Изомеров не имеет.

Строение молекулы муравьиной кислоты: 

Муравьиная кислота 2

Муравьиная кислота (метановая кислота) – простейшая карбоновая кислота, родоначальник класса карбоновых кислот.

Муравьиная кислота – бесцветная жидкость, обладающая резко пахнущим запахом.

Муравьиная кислота – легковоспламеняющаяся жидкость с температурой вспышки 60 °С, температурой самовоспламенения 504 °С.

Водный раствор, содержащий 85% муравьиной кислоты, также является горючей жидкостью с температурой вспышки (в открытом тигле) 71 °С, температурой воспламенения 83 °С.

При температуре выше 69°C муравьиная кислота может образовывать взрывоопасныe смеси пар/воздух.

Растворима в ацетоне, бензоле, глицерине, толуоле. Смешивается с водой, диэтиловым эфиром, этанолом.

В качестве пищевой добавки муравьиная кислота зарегистрирована как E236.

Муравьиная кислота своё название получила  из-за того, что была впервые выделена в 1670 году английским натуралистом Джоном Рэйем из рыжих лесных муравьёв.

В природе муравьиная кислота содержится яде пчел, в крапиве, хвое, выделениях медуз, фруктах (яблоках, малине, клубнике, авокадо и пр.).

Соли и анионы муравьиной кислоты называются формиатами.

Муравьиная кислота обладает токсическим действием, опасна для жизни и здоровья (опасность зависит от концентрации), обладает разъедающими свойствами.

Физические свойства муравьиной кислоты:

Наименование параметра: Значение:
Цвет без цвета
Запах резкий запах
Вкус кислый
Агрегатное состояние (при 25 °C и атмосферном давлении 1 атм.) жидкость
Плотность (при 25 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,2196
Плотность (при 25 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1,2196
Температура плавления, °C 8,25
Температура кипения, °C 100,7
Тройная точка, °C 8,25 при 2,2 кПа
Критическая точка, °C 315 при 5,81 МПа
Температура вспышки, °C 60
Температура самовоспламенения, °C 504
Константа диссоциации 1,772⋅10-4
Константа диссоциации кислоты 3,75
Взрывоопасные концентрации смеси с воздухом, % объёмных от 18 до 57
Удельная теплота сгорания, МДж/кг 4,58
Молярная масса, г/моль 46,03

Химические свойства муравьиной кислоты:

Муравьиная кислота, кроме кислотных свойств, проявляет также некоторые свойства альдегидов, в частности, восстановительные.

Для нее характерны следующие химические реакции:

  1. реакция муравьиной кислоты с щелочами:

    HCOOH + NaOH → HCOONa + H2O,

    HCOOH + KOH → HCOOK + H2O.

    В ходе данной реакции образуется формиат натрия (формиат калия) и вода.

  2. реакция муравьиной кислоты с гидроксидами:

    HCOOH + 2Cu(OH)2 → CO2 + Cu2O + 3H2O.

    В ходе данной реакции образуется углекислый газ, оксид меди и вода.

  3. реакция разложения муравьиной кислоты при нагревании:

    HCOOH → CO + H2O (to,  kat = H2SO4 (конц.) или P4O10).

    При нагревании с сильными водоотнимающими средствами, такими как концентрированная серная кислота или оксид фосфора, разлагается на моноксид углерода (угарный газ) и воду.

  4. реакция образования сложных эфиров:

    Муравьиная кислота, вступая в реакцию со спиртами, образует сложные эфиры.

    HCOOH + СН3ОН→ HCOOCH3 + H2O.

    В результате химической реакции муравьиной кислоты с метанолом (метиловым спиртом) образуется метилформиат (метиловый эфир муравьиной кислоты) и вода.

  5. реакция с аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала):

    HCOOH + 2[AgNH3)2]ОН→ 2Ag + (NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O.

Поскольку муравьиная кислота проявляет свойства альдегидов, то для нее характерна реакция «серебряного зеркала». Реакция «серебряного зеркала» является качественной реакцией на альдегиды. В результате реакции образуется металлическое серебро. Если реакция проводится в сосуде с чистыми и гладкими стенками, то серебро осаждается на них в виде тонкой плёнки, образуя зеркальную поверхность. При наличии малейших загрязнений серебро выделяется в виде серого рыхлого осадка.

Получение муравьиной кислоты:

Муравьиную кислоту получают:

  • окислением метанола (СН3ОН);
  • как побочный продукт при окислении бутана в производстве уксусной кислоты;
  • реакцией монооксида углерода с гидроксидом натрия (основной промышленный способ) в две стадии.

    NaOH + CO → HCOONa → HCOOH

    На первой стадии получают формиат натрия, затем его обрабатывают серной кислотой;

  • разложением глицериновых эфиров щавелевой кислоты.

Безопасность при обращении с муравьиной кислотой:

Муравьиная кислота относится к веществам 2-го класса опасности (ГОСТ 12.1.007-76). Предельно допустимая концентрация ее в воздухе рабочей зоны производственных помещений (ПДК) составляет 1 мг/м3 ( см. ГОСТ 5848-73 Реактивы. Кислота муравьиная. Технические условия (с Изменениями N 1, 2, 3)).

При превышении предельно допустимой концентрации пары муравьиной кислоты действуют раздражающе на слизистую оболочку верхних дыхательных путей и глаз; муравьиная кислота вызывает также ожог кожи.

Муравьиная кислота и ее растворы – легковоспламеняющиеся жидкости. Все работы с муравьиной кислотой следует проводить вдали от огня.

Все помещения, в которых проводятся работы с муравьиной кислотой, должны быть оборудованы общей приточно-вытяжной механической вентиляцией. Анализ муравьиной кислотой следует проводить в вытяжном шкафу лаборатории.

При работе с ней следует применять индивидуальные средства защиты. Не допускать попадания препарата внутрь организма. Первая помощь при ожогах – обильное промывание водой.

Применение муравьиной кислоты:

Муравьиная кислота применяется:

  • в медицине,
  • в сельском хозяйстве, как консервант сена и силоса,
  • в химической промышленности в качестве растворителя,
  • в пищевой промышленности в качестве консерванта,
  • в текстильной промышленности для окрашивания шерсти,
  • в пчеловодстве как средство для борьбы с паразитами.

Ссылка на источник

Читайте также

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here

Solve : *
33 ⁄ 11 =