15.3: Physical Properties of Carboxylic Acids
Learning Objectives
- Compare the boiling points of carboxylic acids with alcools of similar molar mass.Compare as solubilidades dos ácidos carboxílicos em água com as solubilidades de alcanos e álcoois comparáveis em água.muitos ácidos carboxílicos são líquidos incolor com odores desagradáveis. Os ácidos carboxílicos com 5 a 10 átomos de carbono todos têm odores “gordurosos” (explicando o odor do queijo Limburger). Estes ácidos também são produzidos pela ação de bactérias da pele no sebo humano (óleos da pele), que é responsável pelo odor de vestiários mal ventilados. Os ácidos com mais de 10 átomos de carbono são sólidos como cera, e seu odor diminui com o aumento da massa molar e consequente diminuição da volatilidade.os ácidos carboxílicos apresentam fortes ligações de hidrogénio entre moléculas. Por conseguinte, têm pontos de ebulição elevados em comparação com outras substâncias de massa molar comparável.
o grupo carboxilo envolve-se facilmente na ligação do hidrogénio com moléculas de água (figura \(\PageIndex{1}\)). Os ácidos com um a quatro átomos de carbono são completamente miscíveis com água. A solubilidade diminui à medida que o comprimento da cadeia de carbono aumenta porque as forças dipolares se tornam menos importantes e as forças de dispersão se tornam mais predominantes. O ácido hexanóico é pouco solúvel em água (cerca de 1,0 g/100 g de água). O ácido palmítico, com seu grande componente de hidrocarbonetos não-polares, é essencialmente insolúvel em água. Os ácidos carboxílicos geralmente são solúveis em solventes orgânicos como etanol, tolueno e éter dietílico.
Table 15.4.1 lists some physical properties for selected carboxylic acids. Os primeiros seis são homólogos. Observe que os pontos de ebulição aumentam com o aumento da massa molar, mas os pontos de fusão não mostram nenhum padrão regular.
Table \(\PageIndex{1}\): Physical Constants of Carboxylic Acids Condensed Structural Formula Name of Acid Melting Point (°C) Boiling Point (°C) Solubility (g/100 g of Water) HCOOH formic acid 8 100 miscible CH3COOH acetic acid 17 118 miscible CH3CH2COOH propionic acid –22 141 miscible CH3(CH2)2COOH butyric acid –5 163 miscible CH3(CH2)3COOH valeric acid –35 187 5 CH3(CH2)4COOH caproic acid –3 205 1.1 C6H5COOH benzoic acid 122 249 0.29 Concept Review Exercises
- Which compound has the higher boiling point—butanoic acid (molar mass 88) or 2-pentanone (molar mass 86)? Explain.
- Would you expect butyric acid (butanoic acid) to be more or less soluble than 1-butanol in water? Explain.
Respostas
- ácido butírico por causa da ligação do hidrogênio (não há ligação intermolecular de hidrogênio em 2-pentanona.os ácidos carboxílicos têm pontos de ebulição elevados em comparação com outras substâncias de massa molar comparável. Os pontos de ebulição aumentam com a massa molar.ácidos carboxílicos com um a quatro átomos de carbono são completamente miscíveis com água. A solubilidade diminui com a massa molar.
exercícios
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Qual composto tem o ponto de ebulição mais elevado-CH3CH2CH2OCH2CH3 ou CH3CH2CH2COOH? Explicar.
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Qual composto tem o ponto de ebulição mais elevado-CH3CH2CH2CH2OH ou CH3CH2CH2COOH? Explicar.
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Qual o composto mais solúvel em água-CH3COOH ou CH3CH2CH3? Explicar.
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Qual o composto mais solúvel em água-CH3CH2COOH ou CH3CH2CH2CH2COOH? Explicar.
Respostas
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CH3CH2CH2COOH por causa da ligação de hidrogênio (não Há intermoleculares ligação de hidrogênio com CH3CH2CH2OCH2CH3.)
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CH3COOH because it engages in hydrogen bonding with water (There is no intermolecular hydrogen bonding with CH3CH2CH3.)
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