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在烃中及气态下,甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下,氢键导致甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的甲酸由连续不断的通过氢键结合的甲酸分子组成。由于甲酸的结构特殊,它的一个氢原子和羧基直接相连。也可看做是一个羟基甲醛。
化学性质
甲酸的酸性
甲酸是脂肪酸中 在羧基上连有氢原子的酸,氢原子斥电子力量远小于烃基,使羧基碳原子的电子密度比其他羧酸低,又因共轭效应、羧基氧原子上的电子更偏向碳,所以甲酸的酸性,强于同系列中的其他羧酸。甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质,在通常情况下甲酸不会生成酰氯或者酸酐。甲酸在水溶液中是一元弱酸,酸度系数(pKa)=3.75(at 20℃),1%甲酸溶液pH值为2.2。
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甲酸具有和醛类似的还原性,而酸性高锰酸钾有较强的氧化性,所以两者可以发生氧化还原反应,使高锰酸钾溶液褪色。
分解反应
甲酸在浓硫酸的催化作用下加热分解为CO和H2O。
银镜反应
甲酸为强还原剂,它能起银镜反应,把银氨络离子中的银离子还原成金属银,而自己被氧化成二氧化碳和水。
加成反应
甲酸是 能和烯烃进行加成反应的羧酸。甲酸在酸的作用下(如硫酸, ),和烯烃迅速反应生成甲酸酯。但是类似于Koch反应的副反应也会发生,产物是更高级的羧酸。
酯化反应
甲酸能和醇类在浓硫酸的作用下并加热能发生酯化反应。如甲酸与甲醇在浓硫酸的催化下并加热,可发生酯化反应,生成甲酸甲酯。
还原反应
甲酸在催化剂的的作用下加氢可还原为甲醛。
甲酸完全燃烧
纯度高的甲酸可在氧气下完全燃烧,会生成二氧化碳和水。
无水甲酸的性质与稳定性及贮存方法说明
甲酸浓度高于95%的成为浓甲酸,浓度99.5%以上的称为无水甲酸,是有机化工基础原料,现在已经广泛应用于化学制药、橡胶凝固剂、纺织、印染、电镀、皮革等领域,这和华尔
网无水甲酸的性质与稳定性是分不开的,关于无水甲酸的性质与稳定性及贮存方法说明如下:
化学性质:甲酸为强的还原剂,能发生银镜反应。在饱和脂肪酸中酸性比较强,离解常数为2.1×10-4。在室温慢慢分解成一氧化碳和水。与浓硫酸一起加热至60~80℃,分解放出一氧化碳。甲酸加热到160℃以上即分解放出二氧化碳和氢。甲酸的碱金属盐加热至400℃生成草酸盐。