hc 2 H 3 o 2 유기 화합물 아세트산의 화학적 공식입니다. 에탄 산이라고도하는 아세트산은 모든 생물학적 과정에서 중요한 역할을하는 무색 액체 화합물입니다. 화학적 공식은 때때로 ch 3 로 작성됩니다 COOH 또는 ch 3 Co 2 원자 조직을 강조하기 위해 H. 아세트산은 가장 복잡한 카르 복실 산 (포름 산을 제외하고)이며 카르복실기에 부착 된 단일 메틸기로 구성됩니다.
단일 아세트산 분자에서 아세틸기의 존재는 살아있는 유기체의 대사에서의 역할의 핵심이다. 세포 호흡 동안, 아세트산으로부터 유래 된 아세틸기는 탄수화물 및 지방의 대사를 허용하는 코엔자임 A에 결합한다. 또한 과일, 곡물, 쌀 및 감자와 같은 농산물 발효의 자연스러운 부산물입니다.
생물학에서 중요한 역할 외에도 아세트산은 많은 소비재를 생산하는 데 사용되는 중요한 산업 화학 물질입니다. 아세트산은 사진 필름, 접착제, 섬유, 직물 및 세척제의 생산에 관여합니다. 식품 산업에서 아세트산은 종종 신맛과 맛이 뚜렷하기 때문에 첨가제로 사용됩니다. 물 후에는 일반적인 가정 식초의 두 번째 주요 구성 요소입니다. 희석액으로 섭취하기에 안전하지만 농축 아세트산은 피부와 내부 장기를 손상시킬 수 있습니다.
아세트산의 분자 구조
아세트산은 두 개의 개별 기능 그룹으로 구성됩니다. ]) 및 카르 복실 (R [COOH]) 그룹. 2 개의 중심 탄소 원자는 결합하여, 한쪽 끝에 메틸로부터의 3 개의 수소를 남겨두고, 카르 복실로부터의 하이드 록 실기는 다른쪽에있다. 원자의 구성은 아세트산에 유사-세트 랄 구조를 제공하며, 3 개의 하이드로겐은 염기로서, 카르 복실 그룹은 팁으로서 작용한다. 아세트산은 약 60.05 g/mol의 몰 질량을 가지며 물만큼 밀도가 높습니다 (~ 1.05g/cm)
분자 끝에서 하이드 록실기 (R [OH])는 아세트산을 약간 극성으로 만듭니다. 액체 용매에 침지 될 때, 하이드 록실 그룹의 수소는 분리 된 경향이 있으며, 양성자 (H) 및 아세테이트 (ch 3 라는 컨쥬 게이트 염기를 방출하는 경향이있다. 구구). 이 단일 양성자의 방출은 아세트산의 산성 특성을 설명합니다. 아세트산은 염산 (HCl) 산 또는 황산과 비교하여 비교적 약산이다 (H <서브> 2 그래서
카르 복실 말단에서 하이드 록실기의 존재는 또한 아세트산을 약간 극성으로 만듭니다. 따라서, 그것은 유사한 구조의 다른 화합물보다 더 높은 끓는점을 갖는다. 이 높은 끓는점은 또한 하이드 록실 그룹이 다른 근처의 다른 분자와 수소 결합을 만드는 경향에 의해 설명된다. 마찬가지로, 극성 및 수소 결합은 아세트산에 123.1 J/K⋅mol의 비교적 높은 비열 용량을 제공합니다.
.아세트산의 화학적 특성
아세트산의 결합 거동은 구성 기능 그룹에 기인합니다. 아세트산의 화학적 결합 특성의 대부분은 카르 복실 그룹과 함께 OH 그룹에 기인합니다. 하이드 록실 그룹은 아세트산 분자가 수소 결합에 관여하도록 허용한다. 하이드 록실기의 극성 수소 말단은 인접한 아세트산 분자의 카르 보닐기에서 극성 음성 산소 원자를 유치하여 강한 정전기 인력을 형성 할 것이다. 아세트산의 고체 샘플에서, 수소 결합의 작용은 분자가 길고 반 안정적인 사슬을 형성하게한다.
아세트산은 효과적인 용매이며 극성 화합물뿐만 아니라 비극성 화합물도 용해시킬 수 있습니다. 물과는 달리 기름과 물과 같은 유기농 화합물을 용해시킬 수 있습니다.
화학 반응 측면에서, 아세트산은 카르 복실 산에 예상되는 방식으로 반응 할 것이다. 그것은 기본 환경에 도입 될 때 아세테이트와 물을 형성 할 것이며, 에탄올 (알코올)을 형성하기 위해 수소를 첨가하여 감소시킬 수 있습니다.
.산성이므로 아세트산은 금속과 부식성으로 반응하여 아세테이트 염을 만듭니다. 예를 들어, 아세트산은 마그네슘 (mg)과 반응하여 마그네슘 아세테이트를 형성합니다 (Mg (ch 3 COOH) 2 ) 및 수소 가스 (H 2 ). 산성 화합물로 금속의 산화는 때때로 산업량의 수소 가스를 생성하는 데 사용됩니다.
생물학의아세트산
아세트산은 세포 호흡의 필수 성분 중 하나입니다. 아세틸기 (CH <서브> 3 아세트산에서 유래 한 CO)는 생명의 기본 에너지 통화 인 ATP의 생합성을 유발하는 중요한 에너지 원입니다. 세포 호흡 동안, 아세틸기는 코엔자임 -a와 결합하여 옥 살로 아세테이트 분자와 결합하여 크로스 사이클의 중심 성분 인 구연산염을 형성한다. 아세트산으로부터 유래 된 아세틸기가 없으면 ATP의 생합성은 계속 될 수 없을 것이다.
아세트산은 또한 에탄올 발효의 천연 부산물이다. 포도당의 발효는 에탄올과 미세한 양의 아세트산을 생성한다. 산소의 존재하에, 속의 아세토 박터로부터의 박테리아 에탄올을 아세트산 및 물로 전환 할 수 있습니다. 인류의 역사를 통해 acetobacter 의 활동 요리 및 산업용 용도를위한 식초를 생산하는 주요 방법이었습니다. acetobacter 식품 산업에서 식초 생산의 주요 방법입니다.
다른 박테리아는 중간 반응물로서 에탄올없이 당 또는 이산화탄소를 아세트산으로 직접 변환 할 수있다. acetobacter보다 더 효율적인 화학 반응이지만 이러한 종류의 박테리아의 대부분은 아이러니하게도 산성이 아닙니다.
아세트산 생산
아세트산은 자연 및 합성의 몇 가지 방법으로 생산 될 수 있습니다.
당연히, 대부분의 아세트산은 생물학적 반응의 부산물로 형성된다. 진핵 생물에서의 산소 호흡은 크로스 사이클에서 사용하기 위해 피루 베이트의 산화에 의해 아세트산을 생성하고, 다양한 박테리아는 신진 대사의 부산물로 아세트산을 배설한다. 박테리아 발효는 식초 형태로 아세트산을 생산하는 주요 방법으로 남아 1 년 안에 생산 된 총 아세트산의 약 10%를 생산합니다. 오늘날, 아세트산 생산은 에탄올이 아세트산으로 발효되는 알루미늄 탱크 배양에서 이루어집니다.
대부분의 합성 양의 아세트산은 메탄올 카르 보닐 화라는 공정을 통해 생성됩니다. 이 반응에서, 메탄올 (ch 3 OH) 및 일산화탄소 (CO)는 3 단계 반응을 겪어 단일 아세트산 분자를 생성한다. 세계 아세트산의 70% 이상이 메탄올 카르 보닐 화에 의해 생산됩니다. 수정 된 공정은 아세테이트 및 아세트산 에스테르를 생성하는 데 사용됩니다. 다른 과정은 에틸렌의 산화를 포함한다 (c 2 H 4 ) 및 아세트 알데히드의 산화 (ch 3 CO).
아세트산의 사용
화학적 유연성으로 인해 아세트산은 널리 사용되는 물질의 중요한 선구자와 그 자체의 물질로 다수의 응용을 발견했습니다. 이러한 응용 중 다수는 고대에 개발되었습니다. 초기 인류 문명은 와인과 발효 보리를 공기로 노출시키는 식기의 식초 형태로 아세트산을 만들었습니다. 그리스 철학자 Theophrastus는 식초가 어떻게 다양한 금속과 결합되어 예술을위한 안료를 생산하고 로마인은 Sapa라는 달콤한 과자 시럽을 만드는 식초를 생산하는 방법을 설명했습니다.
오늘날, 대부분의 산업량의 아세트산은 접착제 생성물에 사용되는 고무성 중합체 인 폴리 비닐 아세테이트를 만드는 데 사용됩니다. 폴리 비닐 아세테이트 파생 접착제는 목공, 책 바인딩, 봉투 및 껌 씹는 제품의 기초로 사용됩니다. 폴리 비닐 아세테이트는 종이 제품과 페인트에도 사용됩니다.
아세트산은 또한 반응을 촉진하고 유기 화합물을 정제하기 위해 용매로서 사용된다. 아세테이트 기반 용매는 의류 섬유 및 식품 포장 제품의 주요 성분 인 폴리에틸렌 테레 프탈레이트의 생산에 사용됩니다. 아세트산의 용매 특성은 다수의 폴리머를 만드는 데 사용됩니다.
아세트산은 또한 세척제 및 소독 제품에 사용 된 것으로 나타났습니다. 아세트산의 용매 특성은 표면에서 잔류 물과 얼룩을 제거하는 데 좋습니다. 따라서 IT 및 기타 아세테이트 유래 화합물이 종종 장비 및 유리 제품을 청소하는 데 사용되는 이유입니다. 아세트산은 또한 중간 정도의 항 박테리아 및 항진균 특성을 갖는 것으로 보인다. 아세트산의 희석 용액 (~ 0.3%)은 e 과 같은 다양한 박테리아를 죽이는 것으로 나타났습니다 . coli MRSA 박테리아 및 아세트산은 기생 곰팡이의 성장을 막는 데 사용될 수 있습니다. 산은 박테리아의 막과 곰팡이의 세포벽을 손상시키는 산화 환경을 만듭니다.
아세트산은 또한 부엌에서 식초 형태로 일반적으로 사용됩니다. 모든 식초는 일반적으로 부피별로 4% 아세트산입니다. 식초는 일반적으로 조미료 또는 식당 및 기타 음식을 산세의 시약으로 사용합니다. 소량 및 희석 농도에서, 아세트산 섭취는 무해하며 잠재적으로 인간에게 유익합니다. 그러나 대량 및 고농도 (> 25%)에서 아세트산은 피부와 내부 장기를 손상시킬 수 있습니다.
