Свойства двухосновных кислот

Физические свойства. Двухосновные кислоты – кристаллические вещества, растворимые в воде; с возрастанием в их молекулах числа углеродных атомов растворимость уменьшается.

Химические свойства. По химическим свойствам двухосновные кислоты аналогичны одноосновным, но имеют ряд отличительных особенностей, обусловленных наличием в молекулах дух карбоксильных групп и их взаимным влиянием. 

Диссоциация и образование солей. В водных растворах   двухосновные кислоты подвергаются ступенчатой диссоциации:

HOOC—COOH ® HOOC—COO^- + H⁺      

щавелевая кислота    анион I cтупени

HOOC—COO^-   ® ^-OOC—COO^- + H⁺        анион II ступени                                                      

Способность к диссоциации у двухосновных кислот больше, чем у соответствующих по числу углеродных атомов одноосновных. Так щавелевая кислота весьма сильная кислота (первая К_дисс.=5,9×10^-2), тогда как одноосновная уксусная кислота (тоже с двумя углеродными атомами) во много раз более слабая (К= 1,76×10^-5). Диссоциация двухосновных кислот по второй ступени идет намного труднее, чем по первой (у щавелевой кислоты К"=6,4×10^-5). Сила двухосновных кислот зависит от взаимного расположения карбоксильных групп в углеродной цепи: чем они более удалены друг от друга, тем кислота слабее. Поэтому щавелевая кислота (с карбоксильными группами в a-положении) является наиболее сильной двухосновной кислотой.

Двухосновные кислоты могут образовывать соли в результате замещения на металл либо в одной, либо в обоих карбоксильных группах и поэтому дают два ряда солей: кислые и средние соли. Например:

СOONa                                COONa щавелевокислый

I       кислый щавелево- I             натрий (средняя 

COOH кислый натрий    СOONa  соль)

Функциональные производные двухосновных кислот. Так же как и в одноосновных кислотах, гидроксил в карбоксильных группах двухосновных кислот может быть замещен различными атомами или группами. Такое замещение может произойти либо только в одной, либо в обеих карбоксильных группах, и поэтому существуют два ряда производных двухосновных кислот: неполные и полные галогенангидриды, сложные эфиры, амиды и.т.д. Например:

Хлорангидриды        Эфиры щавелевой       Амиды щавелевой

щавелевой к-ты         кислоты                         кислоты

O       O                  O         O                    O         O

II       II                II         II                 II         II 

C—Cl C—Cl          C—OR C—OR          C—NH₂ C—NH₂           

I         I                I          I                   I          I           

    C—OH C—Cl         C—OH C—OR          C—OH C—NH₂  

II          II               II         II                  II         II

O        O                 O          O                    O          O