Essigsäure ist eine der wichtigsten Säuren für Lebewesen und die Industrie. Warum das so ist, erfährst du in diesem Beitrag. Oder in unserem kurzen Video !
Essigsäure (auch: Ethansäure oder abgekürzt: AcOH) ist eine farblose, nach Essig riechende Flüssigkeit. Sie gehört zu der Gruppe der Carbonsäuren . Die Säure-Gruppe der Ethansäure kannst du gut an ihrer Strukturformel erkennen. Die Summenformel von Essigsäure ist CH3COOH.
Essigsäure ist für Lebewesen von großer Bedeutung, da sie beispielsweise eine wichtige Rolle im Stoffwechsel spielt. In der Industrie wird mit Wasser verdünnte Essigsäure – also Essig – als Würz-, Genuss- und Konservierungsmittel eingesetzt.
Eine mit Wasser verdünnte Essigsäure nennst du Essig. Seit vielen Jahrhunderten wird Essig in der europäischen und asiatischen Küche als Konservierungsmittel und Gewürz verwendet.
Noch bis zu Beginn des 19. Jahrhunderts dachte man, Essigsäure sei die einzige pflanzliche Säure und alle anderen Säuren seien aus ihr zusammengesetzt. Die genaue Zusammensetzung der Essigsäure fand Jöns Jakob Berzelius im Jahr 1814 heraus.
Wir haben dir einige physikalische und chemische Eigenschaften der Essigsäure zusammengestellt:
Physikalische Eigenschaften:
Chemische Eigenschaften:
Salzbildungsreaktionen sind typisch für Säuren . Auch die Essigsäure bildet Salze, die du Acetate nennst. Den Namen kannst du dir gut merken, weil die Salze meist das Acetat-Anion (CH3COO–) enthalten. Du stellst die Salze her, indem du Ethansäure mit Metallhydroxiden (z.B. Natriumhydroxid NaOH) oder Metalloxiden (z.B. Blei(II)-oxid PbO) reagieren lässt.
Schauen wir uns dafür am besten zwei Beispiele an.
Um Natriumacetat (CH3COO–Na+)zu bekommen, lässt du Ethansäure mit Natriumhydroxid reagieren:
Du siehst, dass sich das Wasserstoffatom (H) von der Essigsäure abspaltet. Es verbindet sich mit der Hydroxy-Gruppe (OH) des Natriumhydroxids zu Wasser. Übrig bleibt dann das Salz Natriumacetat.
Ein weiteres Beispiel für ein Salz der Essigsäure ist Blei(II)-Acetat (Pb(CH3COO)2). Dafür reagiert Ethansäure mit Blei(II)-oxid:
Die zwei Essigsäure-Moleküle geben jeweils ein H-Atom ab, die sich mit dem Sauerstoffatom vom Blei(II)-oxid zu Wasser verbinden. Das zweite Produkt ist das Blei(II)-Acetat.
Acetate können auch als Säurerest in Estern vorkommen. Das sind dann sogenannte organische Acetate. Ein bekanntes Beispiel dafür ist der Essigsäureethylester. Du erhältst ihn bei einer Veresterung. Schau dir jetzt unser Video zur Veresterung an und lasse sie dir im Detail erklären!
Die Säure wird in vielen Bereichen eingesetzt. Wir haben einige Beispiele für dich aufgelistet:
Die Carbonsäure spielt eine wichtige Rolle in unserem Stoffwechsel. Das liegt daran, dass sie in wichtigen Stoffen unseres Körpers vorkommt. Dazu zählen beispielsweise:
Die Säure kommt aber auch noch in anderen Bereichen vor:
Die Carbonsäure kann biotechnologisch hergestellt werden. Dabei wird der Alkohol Ethanol (C2H5OH) von Bakterien oxidiert . Bakterien wandeln Ethanol mithilfe von Sauerstoff zuerst zu Acetaldehyd um:
Das Acetaldehyd reagiert dann mit Sauerstoff weiter zur Essigsäure:
In einer Reaktionsgleichung geschrieben kannst du also sagen: Ethanol und Sauerstoff reagieren zu Ethanol und Wasser:
Es gibt aber auch noch eine andere Möglichkeit, die Säure zu gewinnen. Mithilfe von Essigsäurebakterien kann Ethansäure nämlich auch aus dem Zucker Glucose (C6H12O6) hergestellt werden.
Um Essig herzustellen, musst du die Essigsäure einfach mit Wasser verdünnen.
Technische Herstellung
Um eine große Menge Essigsäure herzustellen, wird unter anderem das Wacker-Hoechst-Verfahren eingesetzt. Dabei wird Ethen (C2H4) zu Acetaldehyd (CH3CHO) oxidiert. Damit das möglich ist, ist ein Katalysator notwendig. Das entstandene Acetaldehyd kann mit Sauerstoff dann zu Ethansäure reagieren:
Eine andere Möglichkeit, Essigsäure großtechnisch herzustellen ist der sogenannte Monsanto- und Cativa-Prozess. Hier wird Methanol (CH3OH) – ebenfalls mithilfe eines Katalysators – zu Ethansäure umgesetzt. Methanol reagiert dabei mit Kohlenstoffmonoxid (CO):
Merke: Die Säure kann in unterschiedlichen Konzentrationen hergestellt werden. So kannst du beispielsweise zwischen der Essigsäure 80 (80%ige Säure) und der Essigsäure 60 (60%ige Säure) unterscheiden.
Der Geruch der Ethansäure kann sehr stechend und unangenehm sein. Deshalb wird sie oft mit Natronlauge neutralisiert .
Natronlauge ist eine basische Lösung von Natriumhydroxid in Wasser. Sie hat eine ätzende Wirkung, ist aber trotzdem aus der Industrie nicht wegzudenken. Schau dir jetzt unser Video zur Natronlauge an und erfahre, in welcher Form sie dir täglich begegnet!
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