Propiedades físicas del ácido fórmico

Propiedades físicas del ácido fórmico

Puede ser gratuitamente miscible con agua, etanol, éter y glicerol, y la mayoría de los solventes orgánicos polares. También tiene cierta solubilidad en los hidrocarburos.

Ácido fórmico La solución con alta concentración es fácil de congelar en invierno.

Densidad relativa (20 ℃, 4 ℃): 1.220

Índice de refracción: 1.3714

Calor de combustión: 254.4 kJ / mol

Temperatura crítica: 306.8 ℃

Presión crítica: 8.63 MPa

Punto de flash: 68.9 ℃ (taza abierta)

Densidad: 1.22 g / cm3

Presión de vapor saturada (24 ℃): 5.33 kPa

Viscosidad (MPA · S, 25 º C): 1.966

Viscosidad (MPA · S, 30 º C): 1.443

Calor de evaporación (kJ / mol, 25 º C): 19.90

Calor de evaporación (KJ / Mol, B.P.): 23.19

Calor de fusión (kJ / mol): 12.69

Calor de formación (kJ / mol, 25 º C, líquido): -425.04

Capacidad de calor específica (kJ / (kg · k), 26.68 º C, presión constante): 2.15

Conductividad térmica (w / (m · k), 15 º C): 13.9148

Conductividad térmica (w / (m · k), 30 º C): 13.8456

Conductividad térmica (w / (m · k), 60 º C): 13.7744

Conductividad térmica (w / (m · k), 90 º C): 13.6033

Valor de registro del coeficiente de partición de octanol / agua: -0.54

Límite de explosivo superior (v / v): 57.0%

Límite explosivo más bajo (v / v): 18.0%

estructura molecular

Índice de refracción molar: 8.40

Volumen molar (CM3 / mol): 39.8

Volumen específico isotónico (90.2 K): 97.5

Tensión superficial (Dyne / CM): 35.8

Polarizabilidad (10-24 cm3): 3.33 [4]

En hidrocarburos y en el estado gaseoso, el ácido fórmico aparece como un dímero unido por enlaces de hidrógeno. En el estado gaseoso, el enlace de hidrógeno conduce a una gran desviación entre la ecuación de estado de gas de ácido fórmico y el gas ideal. El ácido fórmico líquido y sólido está compuesto por moléculas de ácido fórmico que se unen continuamente por enlaces de hidrógeno. Debido a la estructura especial del ácido fórmico, uno de sus átomos de hidrógeno está directamente conectado al grupo carboxilo. También se puede considerar como un formaldehído hidroxilo.

Propiedades químicas del ácido fórmico

1. Acidez del ácido fórmico

El ácido fórmico es el único ácido graso con átomo de hidrógeno unido al grupo carboxilo. La fuerza de repulsión de electrones del átomo de hidrógeno es mucho menor que la del grupo de hidrocarburos, lo que hace que la densidad de electrones del átomo de carbono del grupo carboxilo sea más bajo que la de otros ácidos carboxílicos. Además, debido al efecto de conjugación, los electrones en el átomo de oxígeno del grupo carboxilo son más sesgados de carbono, por lo que la acidez del ácido fórmico es más fuerte que la de otros ácidos carboxílicos en la misma serie. El ácido fórmico tiene las mismas propiedades que la mayoría de los otros ácidos carboxílicos. En circunstancias normales, el ácido fórmico no genera cloruro de acilo o anhídrido. El ácido fórmico es un ácido débil monobásico en solución acuosa. El coeficiente de acidez (PKA) = 3.75 (a 20 ℃), y el valor de pH de la solución de ácido fórmico al 1% es 2.2.

Las siguientes son las propiedades del ácido fórmico:

Reaccionar con álcali

El ácido fórmico tiene la propiedad del ácido, por lo que puede neutralizar con álcali para formar formate y agua.

Reacción de ácido fórmico con amoníaco: HCOOH + NH3 · H2O = = HCOONH4 + H2O

Ácido fórmico e hidróxido de sodio: HCOOH + NaOH = Hcoona + H2O

Ácido fórmico e hidróxido de cobre: ​​2HCOOH + cu (OH) 2 = Cu (HCOO) 2 + 2H2O

Ácido fórmico e hidróxido de calcio: 2HCOOH + CA (OH) 2 = CA (HCOO) + 2H2O

Reaccionar con sal

El ácido fórmico también puede reaccionar con algunas sales.

Ácido fórmico y carbonato de sodio: 2HCOOH + NA2CO3 = 2HCOONA + H2O + CO2 ↑

Ácido fórmico y carbonato de calcio: 2HCOOH + CACO3 = CA (CH3COO) 2 + H2O + CO2 ↑

Reacción con el metal

Debido a la naturaleza de los ácidos débiles, el ácido fórmico es corrosivo para muchos metales, como el magnesio y el zinc, que reaccionan para generar formatos de hidrógeno y metal.

Reacción de ácido fórmico con sodio: 2HCOOH + 2NA = 2HCOONA + H2 ↑

Reacción del ácido fórmico con zinc: 2HCOOH + Zn = Zn (COOH) 2 + H2 ↑

Reacción del ácido fórmico con magnesio: 2HCOOH + mg = mg (COOH) 2 + H2 ↑

2. Fade Permanganato de potasio

El ácido fórmico tiene una propiedad reductora similar al aldehído, mientras que el permanganato de potasio ácido tiene una fuerte propiedad oxidante. Por lo tanto, la reacción de reducción de oxidación puede tener lugar entre los dos para hacer que la solución de permanganato de potasio se desvanezca.

3. Reacción de descomposición

El ácido fórmico se descompone en CO y H2O mediante el calentamiento bajo la catálisis de ácido sulfúrico concentrado.

4. Reacción de espejo de plata

El ácido fórmico es un reductor fuerte. Puede actuar como una reacción de espejo de plata para reducir los iones de plata en iones amoniables de plata a plata metálica, y se oxida a dióxido de carbono y agua. [5]

5. Reacción de adición

El ácido fórmico es el único ácido carboxílico que puede reaccionar con olefinas. Bajo la acción del ácido (como el ácido sulfúrico y el ácido hidrofluorico), el ácido fórmico reacciona rápidamente con olefinas para formar formate. Pero también pueden ocurrir reacciones secundarias similares a la reacción de Koch, y el producto es un ácido carboxílico más alto.

6. Reacción de esterificación

El ácido fórmico se puede esterificar con alcohol bajo la acción del ácido sulfúrico concentrado y el calentamiento. Si el ácido fórmico y el metanol se calientan bajo la catálisis de ácido sulfúrico concentrado, la reacción de esterificación puede ocurrir para producir formate de metilo.

7. Reacción de reducción

El ácido fórmico puede reducirse al formaldehído por hidrogenación bajo la acción del catalizador.

8. Combustión completa de ácido fórmico

El ácido fórmico de alta pureza puede quemarse por completo bajo oxígeno, y se generará dióxido de carbono y agua.