PEMBENTUKAN DAN SIFAT-SIFAT ASAM KARBOKSILAT

 Membuat asam karboksilat dengan menghidrolisis nitril

Nitril adalah senyawa yang mengandung -CN yang terikat pada gugus hidrokarbon. 

Nitril diproduksi dalam dua reaksi penting - keduanya menghasilkan peningkatan panjang rantai karbon karena adanya karbon ekstra dalam gugus -CN. terbentuk dalam reaksi antara halogenalkana (haloalkana atau alkil halida) dan ion sianida. Sebagai contoh :

atau selama reaksi antara aldehida atau keton dan hidrogen sianida. Misalnya, reaksi antara etanal dan hidrogen sianida menjadi 2-hidroksipropanenitril adalah:

Mengubah nitril menjadi asam karboksilat . Ada dua cara untuk melakukan ini, keduanya melibatkan mereaksikan ikatan rangkap tiga karbon-nitrogen dengan air. Ini digambarkan sebagai hidrolisis .Kedua metode ini menghasilkan produk yang sedikit berbeda.

Hidrolisis asam

Nitril dipanaskan dengan refluks dengan asam encer seperti asam klorida encer. Asam karboksilat terbentuk. Misalnya, mulai dari ethanenitril Anda akan mendapatkan asam etanoat. Asam etanoat dapat disuling dari campuran.

Hidrolisis alkali

Nitril dipanaskan di bawah refluks dengan larutan alkali seperti natrium hidroksida.

Kali ini Anda tidak akan, tentu saja, menghasilkan asam karboksilat - asam apa pun yang terbentuk akan bereaksi dengan natrium hidroksida yang ada menghasilkan garam. Anda juga tidak akan mendapatkan ion amonium karena mereka akan bereaksi dengan natrium hidroksida menghasilkan amonia.

Mulai dari ethanenitril, Anda akan mendapatkan larutan yang mengandung ion etanoat (misalnya, natrium etanoat jika Anda menggunakan larutan natrium hidroksida) dan amonia.

kita harus mengubah ion menjadi asam karboksilat bebas, karena itulah yang kami coba buat. Untuk membebaskan asam lemah, asam etanoat, Anda hanya perlu mensuplai ion hidrogen dari asam kuat seperti asam klorida. Anda menambahkan cukup asam klorida ke dalam campuran untuk membuatnya menjadi asam.

Sekarang dapat dilakukan penyaringan asam karboksilat.

 

Sifat Asam Karboksilat

Keasaman

Sifat paling penting dari asam karboksilat, dan yang bertanggung jawab untuk menamainya, adalah keasamannya. Sebuah asam adalah setiap senyawa yang menyumbangkan hidrogen ion , H + (juga disebut proton ), untuk senyawa lain, disebut sebagai basis . Asam karboksilat melakukan ini jauh lebih mudah daripada kebanyakan golongan senyawa organik lain , sehingga dikatakan sebagai asam yang lebih kuat, meskipun jauh lebih lemah daripada asam mineral terpenting— sulfat (H 2 SO 4 ), nitrat (HNO 3 ) dan hidrolik (HCl). Alasan peningkatan keasaman kelompok senyawa ini paling baik ditunjukkan dengan perbandingan keasamannya dengan alkohol , yang keduanya mengandung gugus ―OH. Alkohol adalah senyawa netral dalam larutan air. Ketika alkohol menyumbangkan protonnya, ia menjadi ion negatif yang disebut ion alkoksida, RO - . Ketika asam karboksilat menyumbangkan protonnya, ia menjadi ion bermuatan negatif, RCOO - , yang disebution karboksilat.

Kelarutan

Kelarutan asam karboksilat dalam air mirip dengan kelarutan alkohol, aldehida , dan keton . Asam dengan kurang dari lima karbon larut dalam air; mereka yang memiliki berat molekul lebih tinggi tidak dapat larut karena hidrokarbon yang lebih besarporsi, yang hidrofobik. Akan tetapi, garam natrium, amonium, dan kalium dari asam karboksilat umumnya cukup larut dalam air. Jadi, hampir semua asam karboksilat dapat dibuat larut dalam air dengan mengubahnya menjadi garam, yang mudah dilakukan dengan menambahkan basa kuat — paling sering natrium hidroksida (NaOH) atau kalium hidroksida, (KOH). Garam kalsium dan natrium dari asam propanoat (propionat) digunakan sebagai pengawet, terutama dalam keju, roti, dan makanan panggang lainnya.

Titik Didih

Asam karboksilat memiliki titik didih yang jauh lebih tinggi daripada hidrokarbon, alkohol, eter , aldehida, atau keton dengan berat molekul serupa. Bahkan asam karboksilat yang paling sederhana, asam format , mendidih pada suhu 101 ° C (214 ° F), yang jauh lebih tinggi dari titik didih etanol ( etil alkohol ), C 2 H 5 OH, yang mendidih pada 78,5 ° C (173 ° F), meskipun keduanya memiliki berat molekul yang hampir identik. Perbedaannya adalah bahwa dua molekul asam karboksilat membentuk dua ikatan hidrogen satu sama lain (dua molekul alkohol hanya dapat membentuk satu). Jadi, asam karboksilat ada sebagai dimer (pasangan molekul), tidak hanya dalam bentuk cair tetapi bahkan sampai batas tertentu dalam bentuk gas .

Oleh karena itu, mendidihkan asam karboksilat memerlukan penambahan lebih banyak panas daripada mendidihkan alkohol yang sesuai, karena (1) jika dimer bertahan dalam keadaan gas , berat molekul berlipat ganda; dan, (2) jika dimer rusak saat mendidih, energi ekstra diperlukan untuk memutus dua ikatan hidrogen. Asam karboksilat dengan berat molekul lebih tinggi berbentuk padat pada suhu kamar (misalnya, asam benzoat dan palmitat). Hampir semua garam asam karboksilat berbentuk padat pada suhu kamar, seperti yang diharapkan untuk senyawa ionik.

Bau

Asam karboksilat rantai tidak bercabang (asam lemak) yang merupakan cairan pada suhu kamar, terutama yang berasal dari asam propanoat (C 3 ) hingga dekanoat (C 10 ), memiliki bau yang sangat busuk dan tidak menyenangkan. Contohnya adalah butanoic (butyric) acid (C 4 ), yang merupakan bahan utama dalam pengap keringat dan dengan demikian penyebab utama bau "ruang loker".

Permasalahan :

1. Mengapa asam karboksilat memiliki titik didih yang lebih tinggi daripada alkana dan alkohol ?

2. Kelarutan senyawa yang mengandung gugus fungsi karboksil dalam air tergantung pada ukuran senyawa. Mengapa semakin kecil senyawa (semakin pendek kelompok R), semakin tinggi kelarutannya?

3. Apakah yang menyebabkan asam karboksilat lebih kuat dibandingkan alkohol?