Метановая (больше известная как муравьиная) кислота – первое и наиболее сильное соединение ряда насыщенных одноосновных карбоновых кислот. Молекула муравьиной кислоты достаточно проста – это HCOOH. Ее молекулярная масса составляет 46,02538 г/моль. В школах рассказывают, что название вещество получило благодаря рыжим муравьям, у которых в 1670 г. HCOOH выделил натуралист Джон Рэй (Англия). Позже его обнаружили у пчел, в хвое и в крапиве, в едких выделениях медуз.
Из каких атомов состоит молекула муравьиной кислоты: один атом углерода и по два атома кислорода и водорода.
Интересно строение вещества – каждая его молекула, что покажет типовой рисунок, соответствует одной концевой группе. Формула вещества выделяется от типичных соединений карбоксильной группы: молекула муравьиной кислоты состоит из атомов, образующих альдегидную группу, т.к. карбоксильная группа связывается с атомом водорода, а не с углеводородным радикалом.
Особенность вещества в том, что оно является мощным восстановителем. Оно способно из аммиачного раствора окиси серебра восстановить Ag, выделив в ходе реакции углекислый газ. Это так называемая реакция «серебряного зеркала», когда в результате внутренняя поверхность пробирки выглядит как зеркало и приобретает серебристый цвет.
Из чего состоит молекула муравьиной кислоты, можно проследить еще и по способам ее производства, когда вещество получается:
- как побочный продукт в процессе выработки жидкофазным окислением бутана уксусной кислоты;
- в ходе окисления метанола;
- при промышленной схеме его производства, когда изначально монооксид углерода пропускают при давлении в 0,6-0,8 МПа через гидроксид натрия, прогретый до температуры 120-130ºС. На следующей стадии формиат натрия обрабатывают серной кислотой и осуществляют заключительную перегонку продукта в вакууме;
- в ходе разложения глицериновых эфиров щавелевой кислоты, кода нагревают щавелевую кислоту и безводный глицерин. В результате отгоняется вода, и получаются щавелевые эфиры. Продолжая прогревать смесь, добиваются разложения эфиров с выделением углекислого газа. В результате образуются муравьиные эфиры, что после разложения водой преобразуются в глицерин и муравьиную кислоту;
- при взаимодействии молочной и концентрированной серной кислот, взятых в пропорции 1:1. Смесь заливается в колбу с газоотводной трубкой. Сосуд закрывают и нагревают. В ходе реакции выделяется оксид углерода. Газ поджигают;
- при дегидрогенизации метанола в паровой фазе. Реакция проводится в присутствии катализаторов, в которых содержатся магний, медь, цинк.
Муравьиная кислота применяется как:
- пищевая добавка (зарегистрирована под кодом E236);
- консервант и антибактериальное средство;
- растворитель.
Она эффективна в качестве бактерицидного средства, но 100% муравьиная кислота при попадании на кожные покровы вызывает сильнейшие ожоги. 1-15% водные растворы вещества применяют при лечении ревматизма.
Читать полностью.