Carbonsäure

Definition: Carbonsäuren sind organische Kohlenwasserstoffe mit dem Element Sauerstoff in ihrem Molekül. Die charakteristische funktionelle Gruppe der Carbonsäuren ist COOH, wobei ein O mit Doppelbindung am C verbunden ist und eine OH Gruppe mit Einfachbindung. Carbonsäuren nennt man Alkansäuren, wenn sich der Säurerest an dieser funktionellen Gruppe von einem Alkan ableitet.

Die allgemeine Summenformel der Alkansäuren lautet Cn H2n O2

Carbonsäuren haben ähnliche Eigenschaften, wie anorganische Säuren. In Wasser geben sie Protonen (H+) ab. Die Wasserlöslichkeit der Carbonsäuren sinkt mit steigender Länge des Säurerestes.

Einige Alkansäuren

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weitere: Pentansäure Valeriansäure, Benzoesäure (aromatische Monocarbonsäure)

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Wichtige Alkansäuren mit Eigenschaften und Strukturformel

Methansäure (Ameisensäure)

Methansäure ist eine farblose, stechend riechende, stark ätzende, brennbare, gut mit Wasser und organischen Lösungsmitteln mischbare Flüssigkeit. Es ist die stärkste Monocarbonsäure und findet Verwendung beim Impregnieren, Beizen, als Entkalkungs- und Desinfektionsmittel. In der Natur findet man Methansäure in Nesselzellen mancher Tiere und Pflanzen. (Ameisen)

Ethansäure (Essigsäure)

Ethansäure ist eine farblose, stechend riechende, mit wasser und organischen Lösungsmitteln gut mischbare Flüssigkeit. Sie wird verdünnt als Speiseessig, in der Färberei und als Entkalkungs- und Reinigungsmittel verwendet.

Propansäure (Propionsäure)

Propansäure ist eine farblose, stechend riechende, mit Wasser und organischen Lösungsmitteln gut mischbare Flüssigkeit. Propansäure wird als Konservierungsmittel und zur Herstellung von Lösungsmitteln, Riechstoffen (Ester) und Pflanzenschutzmitteln verwendet.

Butansäure (Buttersäure)

Butansäure ist eine farblose, ölige,unangenehm riechende, gut mit Wasser und organischen Lösungsmitteln mischbare Flüssigkeit. Sie wird beim ranzig werden der Butter frei und ist unter anderem im Schweiß enthalten. Butansäure wird zur Herstellung von Lösungsmitteln, Geschmacks- und Riechstoffen verwendet. Als Teil eines Esters hat sie einen angenehmen Geruch.

Carbonsäuren dienen oft als Konservierungstoffe in Lebensmitteln

E214-219 Benzoesäure und Derivate (Verbindungen)

E236 Ameisensäure

E260 Essigsäure

E270 Milchsäure

E330 Citronensäure

Carbonsäuren mit weiteren funktionellen Gruppen

Carbonsäuren können mehr als nur eine Carboxylgruppe enthalten. Carbonsäuren mit 2 Carboxylgruppen nennt man Dicarbonsäuren.

Alkandisäuren sind Carbonsäuren mit zwei Carboxylgruppen im Molekül und Alkansäurerest.

Ethandisäure, Oxalsäure (COOH)2 In der Natur zu finden z.B. in Spinat und Rhabarber Calciumoxalat kommt im Blut von Menschen und Säugetieren vor.

Propandisäure, Malonsäure COOH-CH2 -COOH In der Natur selten, wird aber zur Herstellung verschiedener Verbindungen benutzt.

Butandisäure, Bernsteinsäure COOH-(CH2)2-COOH Kommt in Bernstein und fossilen Erzen vor und tritt im Stoffwechsel bei der Zellatmung auf. Die Ester der Butandisäure werden als Weichmacher für Kunststoffe eingesetzt.

Carbonsäuren können auch andere funktionelle Gruppen, als nur die Carboxylgruppe enthalten. Carbonsäuren mit zusätzlicher Hydroxlgruppe im Molekül nennt man Hydroxycarbonsäuren. Sind eine oder mehrere Aminogruppen (-NH2) im Molekül gebunden nennt man sie Aminosäuren.

Beispiele:

2-Hydroxypropansäure - Milchsäure

2-Hydroxybutandisäure - Apfelsäure

2,3-Dihydroxybutandisäure - Weinsäure

2-Hydroxypropan-1,2,3-tricarbonsäure - Zitronensäure

Aminoessigsäure - Glycin

Aminopropansäure – Alanin

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