草酸化学性质及应用
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草酸化学性质及应用 (1)酸性
属于有机中强酸,Ka1=5.4×10-
2,Ka2=5.3×10-5,酸性比乙酸强,可与碳酸钠
(Na 2CO 3)反应产生CO 2。 (2)还原性
具有很强的还原性,能被氧化剂氧化成CO 2。 ․氧化半反应:C 2O 42-
(aq)→2CO 2+2e -
․草酸(或草酸钠)可使过锰酸钾(KMnO 4)褪色,用于标定过锰酸钾的浓度。 2MnO 4-
(aq)+5C 2O 42-
(aq)+16H +
(aq)→2Mn 2+
(aq)+10CO 2(g) +8H 2O
․由于草酸具有还原力,可作为稻草、麦杆制品的漂白剂。
(3)不稳定性
草酸受热会分解成CO 、CO 2、H 2O ,实验室可利用此反应制造一氧化碳。
H 2C 2O 4 CO+CO 2+H 2O
(4)酯化反应
草酸与醇类进行酯化反应生成酯类,例如草酸和乙醇反应生成草酸二乙酯。 H 2C 2O 4+2C 2H 5OH →C 6H 10O 4+2H 2O 草酸二乙酯结构如下:
(5)草酸根可做为双牙基
氧化铁中的Fe(III)可与草酸根形成水溶性的错离子,达到除去衣物上铁锈沾痕的效果。反应式如下:
Fe 2O 3+3H 2C 2O 4→2Fe(C 2O 4)33-+6H +
抗大肠癌药物oxaliplatin ,是一种含草酸根及白金元素的错合物,进入人体后主要在DNA 链内或链间在G-G 与G-A 间形成交连的庞大错化合物。比起原本的药物Cisplatin ,只要较少量即可使 DNA 的合成和RNA 的转录受到抑制。
(6)安全性
草酸也是一种具有肾毒性和腐蚀性的酸性有毒物质,具有非常刺激性的味道。 草酸在人体内不容易被氧化分解,经一连串代谢作用后所形成的产物属于酸性物质,会导致人体内的酸碱度失去平衡,长期接触草酸水溶液可能引发关节痛,身体中过量草酸会与钙离子结合沈淀造成尿道结石。
(7)用途
在化学工业上可用以制造季戊四醇(C(CH2OH)4,应用于染料工业、制备炸药)、草酸钴、草酸镍、碱性品绿(别称孔雀绿,一种染料,禁用杀菌剂)。
镧系元素(稀土元素)的草酸盐在很强酸中仍属难溶盐,可结晶析出,藉此分离提取之。塑料工业则用于生产聚氯乙烯、氨基塑料。
三、草酸的制备
(1)甲酸钠法
一氧化碳与氢氧化钠在加压时反应生成甲酸钠,然后经高温(约400℃)脱氢生成草酸
钠,再经钙化、酸化、结晶及脱水干燥后,得到成品草酸。
流程如下:
(2)氧化法
以淀粉或葡萄糖、蔗糖为原料,在V2O5为触媒催化下,以硝酸-硫酸进行氧化反应得草酸。
(3)羰基合成法
一氧化碳经提炼到90%以上,在钯的催化下与丁醇发生羰基化反应,生成草酸二丁酯,然后经过水解得到草酸。
4 R-OH +4CO +O 2 2(CO 2R)2+2H 2O
(CO 2R)2+2H 2O H 2C 2O 4+2R-OH
草酸二丁酯结构如下(R =C 4H 9):
(4)乙二醇氧化法
以乙二醇为原料,在硝酸和硫酸存在下,用空气氧化而得。
(5)丙烯氧化法
氧化过程分两步进行。第一步用硝酸氧化,使丙烯转化为α-硝基乳酸;然后进一步催化氧化得到草酸。第二步也可采用混酸为氧化剂。丙烯氧化法生产工业级草酸二水化合
物。
流程如下:
参考数据
1./zh-tw/%E8%8D%89%E9%85%B8
2./wiki/Oxalic_acid
3./view/39573.html?goodTagLemma