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Ácido acético

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição

O ácido acético é um ácido monocarboxílico levemente corrosivo. Também conhecido como ácido etanóico, ácido metanecarboxílico, acetato de hidrogênio ou ácido etilo, esse composto orgânico é usado na fabricação química, como aditivo alimentar e na produção de petróleo. A fórmula molecular do ácido acético é C2H4O2 ou CH3COOH, onde –COOH define a presença do grupo carboxil único.

Estrutura do ácido acético

A estrutura do ácido acético é a de um ácido carboxílico simples e consiste em um grupo metil ligado a um grupo carboxil, como visto na imagem abaixo. Ácido acético ou ácido etanóico é um solvente protegido; É capaz de doar prótons na forma de hidrons (átomos de hidrogênio carregados positivamente). Essa característica significa que é um membro do grupo ácido de Brønsted, onde os prótons são doados a moléculas aceitadoras conhecidas como bases de Brønsted. O hidrogênio doado é dissociado do grupo carboxila. O vinagre é uma solução de ácido acético e água, onde aproximadamente 0,4% das moléculas de ácido acético abandonam seus átomos de H+, levando a uma solução ácida de aproximadamente 2,4 pH. Em comparação com o ácido mais forte do mundo -ácido carborano (H (Chb11cl11)) -com um valor de pH de -18, o ácido acético é levemente ácido em comparação.

Deve -se deixar claro que não é a presença de um único átomo de hidrogênio que altera o pH de uma solução. As soluções neutras (nem ácido nem alcalina) contêm um número equilibrado de íons hidrônios (H30+) e íons hidroxila (OH–). Duas moléculas de água (H20) são formadas quando uma ligação de hidrônio e íon hidroxil e as cargas positivas e negativas são canceladas. Quando o ácido acético é adicionado à água, ele se divide em um íon acetato carregado negativamente (CH3COO–) e H+. Portanto, é possível entender o nome alternativo do ácido acético – acetato de hidrogênio. Uma pequena porcentagem de íons de hidrogênio carregados positivamente se ligam às moléculas de água e as transformam em H30+. Isso significa que existem mais íons de hidrônio e, portanto, criam uma solução de carregamento positivamente (ou ácido). O pH de uma solução é, portanto, dependente do equilíbrio de hidrônio e hidroxil e não do número de íons de hidrogênio, embora isso afete esse equilíbrio. Um valor de pH também é dado apenas a uma solução. Uma solução sempre contém água; Mesmo superácidos modernos como o carborano são dissolvidos em soluções aquosas concentradas de outros ácidos. Até o ácido acético glacial tem uma pequena quantidade de água.

A imagem a seguir mostra a dissociação do ácido acético para acetato em água. À esquerda estão uma única molécula de ácido acético e uma única molécula de água. O ácido acético passa um íon hidrogênio para a molécula de água para produzir um íon hidrônio. Dizemos que a molécula de água é protonada ou teve um próton (Hydron) doado a ele.

Como solvente, o ácido acético líquido dissolve compostos polares (hidrofílicos), como sais e açúcares e compostos não polares, que incluem gorduras e óleos. Isso significa que ele tem muitos usos na produção química industrial, mas também ganhou uma reputação como um suplemento de perda de peso, pois afeta o metabolismo de gordura e açúcar. Mais informações referentes aos usos do ácido acético serão discutidas posteriormente neste artigo. Na forma cristalina, duas moléculas de ácido acético se juntam com ligações de hidrogênio para formar um dímero. Quando a água é adicionada, essas ligações são quebradas e a forma cristalina se dissolve.

Fórmula de ácido acético

A fórmula de ácido acético é simples e o resultado de um grupo metil e um grupo carboxil. Os grupos metil são um dos compostos orgânicos mais comuns no planeta, mas raramente são encontrados como entidades únicas. Eles são compostos por três átomos de hidrogênio e um átomo de carbono (CH3). Como o carbono possui quatro elétrons, o elétron livre geralmente se liga com outras moléculas por meio de uma ligação covalente. A molécula de carbono mais simples é o metano (CH4), conhecido por sua contribuição ao aquecimento global. Com um elétron livre, o metano reage com ozônio (O3) para produzir dióxido de carbono e água na seguinte reação: (3) CH4 + (4) O3 = (3) CO2 + (6) H2O. A figura mostra uma molécula de metano composta por um grupo metil e um átomo de hidrogênio extra.

No caso do ácido acético, o elétron livre se liga a um grupo carboxil (CO2H, -COOH ou -C (= O) OH), que é um único átomo de carbono ligado a um grupo hidroxila (-OH) e ligado a um toque duplo a um átomo de oxigênio. A imagem abaixo mostra um grupo carboxila onde R representa o restante da molécula à qual o grupo carboxila está anexado; A letra R às vezes é substituída por uma linha Wiggly. No caso do ácido acético, o R representa o grupo metil. Alguns preferem descrever o grupo carboxil como uma combinação de um grupo carbonil (c = 0, onde = indica a ligação dupla) e um grupo hidroxila (O-H). Os ácidos carboxílicos são encontrados em aminoácidos e essenciais para todo organismo vivo.

Existe uma fórmula molecular geral para todos os ácidos carboxílicos, ou seja, CnH2N+1cooh. Isso significa que todo ácido carboxílico apresenta o dobro dos átomos de hidrogênio que os átomos de carbono quando o grupo carboxila é removido; uma fórmula que se encaixa perfeitamente com a do ácido acético – C2H4O2. Quando você remove o grupo carboxila desta fórmula de ácido acético, você fica com um carbono e dois átomos de hidrogênio.

Fatos do ácido acético

Fatos do ácido acético para aqueles que querem aprender um pouco mais!

A massa molar de ácido acético é de 60,052 gramas por mole (g/mol). A massa molar é a massa total de um elemento ou composto (massa atômica) medida em unidades de massa atômica ou ‘amu’, dividida por sua quantidade em moles (mol). Uma única toupeira é baseada no número Avogadro 6.02214076 × 1023, pois esse número significa que a comparação entre moles e daltons, outra unidade científica de massa atômica, é mais simples.

O ácido acético glacial é uma solução de ácido acético em uma quantidade muito pequena de água – menos que 1%. A palavra glacial refere-se à sua forma sólida de cristal à temperatura ambiente. Outro nome para o ácido acético glacial é o ácido acético anidro. Esta forma é um ácido fraco, mas um veneno corrosivo, causando bolhas e queimaduras. Como há muito pouca água com a qual se dissociar, o ácido acético glacial passará seus prótons para a água na pele ou nas membranas mucosas.

Encontrar o agente tampão certo para um ácido como o ácido acético requer conhecimento do pH, ka ou pka do ácido. O pH, ka e pka estão todos relacionados um ao outro. O ácido acético possui um ka de 1,8 x 10-5 ou um valor mais fácil de calcular PKA de 4,756. O pH mede o número de íons de hidrogênio (H+) em qualquer solução que contenha água e varia de 0 (ácido) a 14 (base). Quanto menor o pH, maior a concentração de íons de hidrogênio. O KA e o PKA se relacionam com os ácidos e se relacionam com a constante de dissociação ácida, que mostra a probabilidade de desistir de seus prótons. Um KA alto nos diz que um ácido é forte e reagirá a qualquer produto químico adicionado a ele. O PKA é o oposto – quanto menor o número, mais forte o ácido. Isso ocorre porque o PKA é um logaritmo negativo do KA.

No entanto, o ácido acético concentrado pode ter um pH mais baixo do que um ácido forte. Graças ao PKA, que é um valor constante, podemos fazer cálculos sem ter que pensar em concentrações. A PKA de ácido acético é 4,756 e isso nos diz a probabilidade de desistir de seus prótons em uma solução. As bases são medidas de acordo com a probabilidade de remover prótons de uma solução.

O ponto de ebulição do ácido acético está entre 244 e 246 ° F (118 e 119 ° C) e seu ponto de fusão fica entre 61 e 62 ° F (16 e 17 ° C) ou apenas em temperatura ambiente. A densidade do ácido acético é de 1,049 g cm -3 em um estado líquido e 1,27 g cm -3 em um estado sólido.

A forma mais comumente reconhecida de ácido acético é o vinagre, que contém 5 a 20% de ácido acético. Quão grande é a diluição (e, portanto, a força do ácido) é chamada de força de grão. Você pode calcular isso facilmente multiplicando a concentração por 10. O vinagre contendo ácido acético a 5% terá uma força de grão de 50.

Usos do ácido acético

Os usos do ácido acético são muitos e variados. Esse ácido é usado na fabricação de mercadorias, no processamento de alimentos, na indústria de limpeza, na medicina e como um suplemento de saúde. O ácido acético também é um essencial bioquímico na forma do grupo acetil, onde é fundamental para a construção de aminoácidos e, portanto, impossível existir sem. Vamos dar uma olhada em alguns desses usos de ácido acético com mais detalhes.

Ácido acético na fabricação de mercadorias

O ácido acético é um importante reagente químico usado para produzir acetato, adesivos, colas e tecidos sintéticos. O ácido acético também é usado na eletroplicação, onde um revestimento de metal é depositado em um objeto, colocando -o em uma solução que contém um sal metálico específico. A solução precisa ser condutiva e os ácidos que doam íons de hidrogênio criam condições ideais. Além disso, a eletroplatação só pode ocorrer dentro de uma solução e os sais de metal se dissolvem apenas em soluções com um valor de pH baixo (ácido).

O ácido acético é uma matéria -prima usada para a produção de acetato de celulose, anidrido acético (plásticos) e ácido cloroacético usado na produção de corantes e pesticidas, bem como em certos medicamentos.

Ácido acético no processamento de alimentos

Ácido acético usado no processamento de alimentos para regular os níveis de acidez ou alcalinidade dos alimentos. O Código de Regulamentos Federais (CFR) categoriza o ácido acético como um aditivo alimentar de uso geral, que é seguro quando usado de acordo com boas práticas de fabricação. Na Europa, os regulamentos de número eletrônico se aplicam a todos os aditivos alimentares. O ácido acético recebeu o código E260 e é considerado um ingrediente seguro que controla a colonização bacteriana e pode ser usado sem limitação. Esta não é uma nova descoberta. Dizem que os antigos babilônios usaram vinagre como conservante de alimentos.

O vinagre é usado para produzir molhos para salada, condimentos que incluem mostarda, ketchup e maionese e em molhos e picles.

Ácido acético para limpeza

O ácido acético tem sido usado como produto de limpeza e desodorizante há séculos, se não milênios; As esponjas de vinagre foram colocadas em anéis de filigrana caros usados pelos ricos sempre que pisavam pelas ruas sujas e fedorentas do século XVIII. As propriedades de desodorização do vinagre também foram aproveitadas por gerações. Os marinheiros usaram vinagre para esfregar os decks dos navios em que trabalharam e viveram. Os princípios do controle microbiano não podem ter sido entendidos na época, mas as características de cheiro de frescuras, limpas e de prevenção de doenças dessa solução orgânica eram definitivamente bem conhecidas.

A adição de um produto alcalino ao ácido causa uma reação borbulhante e com gás. Alguns produtos de limpeza tradicionais acreditam que esse efeito produz uma superfície mais profunda a estável. Por exemplo, esfregar o quintal com refrigerante cáustico alcalino (hidróxido de sódio) e depois usar uma mistura de vinagre em cima disso desencadeará uma reação que certamente parece ter uma ação de limpeza profunda; No entanto, isso faz muito pouco para aumentar o efeito higiênico, mas buffer ou trabalha contra o poder de limpeza alcalina do refrigerante cáustico com as propriedades ácidas do vinagre.

Hoje, muitos fãs dedicados de vinagre branco anunciam os benefícios ecológicos do uso de ácido acético diluído para limpar banheiros, lavar roupas, remover odores e fazer superfícies de preparação de alimentos limpas e seguras. O ácido acético também remove os depósitos de ferrugem e escala de cal.

Ácido acético na medicina

O ácido acético ou vinagre provavelmente tem sido usado na medicina desde antes da palavra escrita. Se você tivesse sofrido uma ferida aberta na ilha de Kos no quarto século antes de Cristo, você pode ter sido prescrito uma lavagem diária de vinagre por Hipócrates. Se você tivesse dor de garganta, ele também pode ter pedido que você misturei mel e vinagre para fazer oxímel, um medicamento antigo da tosse grega; Se você serviu na Europa durante a Primeira Guerra Mundial, só pode ter acesso ao vinagre manter -se limpo e permanecer livre de infecção.

Hoje, as soluções de ácido acético são usadas nos processos de exames de sangue em laboratório como lavagem de slides. Eles removem biofilmes bacterianos em feridas e o sistema digestivo e têm sido frequentemente usados para infecções externas do ouvido e, portanto, evitam o uso de antibióticos. A ingestão de vinagre aumenta os níveis de acetato no cólon e promove a captação de cálcio com menor pressão arterial e maior densidade óssea como resultado. Estudos estão analisando o uso do acetato como medicação antitumoral.

Ácido acético como suplemento de saúde

O ácido acético é um suplemento de saúde popular e consumido na forma de vinagre, mais comumente vinagre de maçã. Quando ligado à coenzima A, o grupo acetil de ácido acético é central para o metabolismo de carboidratos e gordura.

Muito estudo foi realizado em relação à ligação entre o consumo de vinagre e os níveis mais baixos de glicose no sangue. Onde alimentos com alto índice glicêmico são consumidos após a ingestão de duas a três colheres de sopa de vinagre de maçã, seus valores glicêmicos demonstraram ser de até 35% mais baixos. Para os diabéticos, isso pode significar picos de glicose no sangue pós-prandial mais baixos e melhor controle glicêmico e, para não diabéticos, um menor risco de desenvolver resistência à insulina. A substituição do pepino regular por um pepino em conserva mostrou uma redução de 30% no valor total do índice glicêmico da refeição.

A imagem a seguir mostra o efeito dos alimentos baixos e altos do índice glicêmico (GI) nos níveis de glicose no sangue. Alimentos GI altos causam um pico rápido nos níveis de glicose no sangue que aumentam a produção de insulina, o que permite que as células metabolizem a glicose. Isso significa que o nível de glicose no sangue mergulha rapidamente, causando fome. Os alimentos baixos GI causam um aumento mais suave do açúcar no sangue e não forçam o pâncreas a produzir quantidades tão grandes de insulina. O resultado é uma curva suave que permanece estável e não cai, aumentando os níveis de saciedade após uma refeição. Quando um alimento GI alto e alimentos com baixo teor de GI são consumidos ao mesmo tempo, eles se cancelam parcialmente, criando um efeito de platô. Sabe -se que o vinagre tem o mesmo efeito que um alimento GI muito baixo.

Como já mencionado, o ácido acético também é considerado um suplemento de perda de peso devido à sua capacidade de nivelar o pico de glicose após as refeições e, portanto, ajuda a aumentar a saciedade. Também é sugerido que a presença de ácido acético na dieta diminua o esvaziamento gástrico, o que também ajuda a controlar algumas formas de comer demais. Além disso, o vinagre parece desencorajar a formação de gordura em doses de apenas quinze mililitros por dia.

Questionário

1. Qual destes é um íon hidrônio?

2. Qual destes indica um ácido carboxílico?

3. Qual é o nome do ácido mais forte?

4. Que força de grão é uma solução de ácido acético de 13%?

5. Qual desses números é o número Avogadro?

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