Щавелевая кислота

Щавелевая кислота

Щавелевая кислота, также этандиóвая кислота — органическое соединение, двухосновная предельная карбоновая кислота, с формулой HOOC−COOH, простейшая двухосновная кислота, первый член гомологического ряда двухосновных предельных карбоновых кислот. Принадлежит к сильным органическим кислотам. Обладает всеми химическими свойствами, характерными для карбоновых кислот. Соли и сложные эфиры щавелевой кислоты называются оксалатами. В природе содержится в щавеле, ревене, карамболе и некоторых других растениях в свободном виде и в виде оксалатов калия и кальция. Впервые щавелевая кислота синтезирована в 1824 году немецким химиком Фридрихом Вёлером из дициана.

Щавелевая кислота
Общие
Систематическое
наименование
Этандиовая кислота
Традиционные названия Щавелевая кислота
Хим. формула C2H2O4
Рац. формула HOOC−COOH
Физические свойства
Состояние Кристаллическое
Молярная масса 90,04;
126,0625 (дигидрат) г/моль
Плотность 1,36 г/см³
Термические свойства
Температура
 • плавления
189,5[уточнить] °C
 • сублимации
125[уточнить] °C
 • кипения 100,7 °C
 • разложения
100—130[уточнить] °C
 • вспышки 166 °C
Мол. теплоёмк. 108,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия
 • образования −817,38 кДж/моль
 • сгорания −251,8 кДж/моль
 • растворения −9,58 кДж/моль
 • сублимации 90,58 кДж/моль
Давление пара 0,001 ± 0,001 мм рт.ст.
Химические свойства
Константа диссоциации кислоты и в присутствии , либо окислением этилена и ацетилена в присутствии или , а также окислением пропилена жидким .

Перспективен способ получения щавелевой кислоты из и едкого натра через формиат натрия:

.

Применяется также получение вещества из ацетилена в кислой среде при низкой температуре:

.

Свойства

  • Энтальпия сгорания (ΔH0сгор) −251,8 кДж/моль
  • Температура декарбоксилирования 166—180 °C

Применение

В лабораториях щавелевую кислоту иногда применяют для получения хлороводорода и иодоводорода:

.

Также щавелевая кислота используется для лабораторного синтеза диоксида хлора:

.

Щавелевая кислота и оксалаты находят применение в текстильной и кожевенной промышленности как протрава. Они служат компонентами анодных ванн для осаждения металлических покрытий — алюминия, титана и олова.

Щавелевая кислота и оксалаты являются реагентами, используемыми в аналитической и органической химии. Они входят в составы для удаления ржавчины и оксидных плёнок на металле; применяются для осаждения из раствора редкоземельных элементов.

Производные щавелевой кислоты — диалкилоксалаты, главным образом диэтилоксалат и дибутилоксалат — применяются как растворители целлюлозы. Ряд сложных эфиров щавелевой кислоты и соединений группы замещённых фенолов используются как хемилюминесцентные реагенты.

Особенности обращения и физиологическое действие

Щавелевая кислота и её соли токсичны в высоких концентрациях. Некоторые соли щавелевой кислоты, — оксалаты, в частности, оксалат кальция и оксалат магния очень плохо растворимы в воде и оседают в почечных лоханках в виде конкрементов различного размера (в виде песка, камней), иногда причудливой формы (так называемые коралловые камни).

ПДК в воде водоёмов хозяйств бытового пользования — 0,5 мг/дм³. Лимитирующий показатель вредности — общесанитарный.

Концентрированная щавелевая кислота может оказывать вредное воздействие при контакте с ней либо при приёме внутрь в больших количествах. Она не является мутагеном или канцерогеном; может быть опасной в случае вдыхания; опасна и чрезвычайно разрушительна по отношению к биологическим тканям слизистых оболочек и верхних дыхательных путей. Опасна в случае проглатывания в чистом виде; может вызывать химические ожоги при контакте с кожей или попадании в глаза в больших количествах. Симптомы включают чувство жжения, кашель, хрипы, ларингит, одышку, спазм, воспаление и отёк гортани, воспаление и отёк бронхов, пневмонит, отёк легких.

У людей щавелевая кислота при приёме перорально имеет минимальную летальную дозу (LDLo) 140-150 мг/кг.

Сообщалось, что смертельная оральная доза составляет от 15 до 30 грамм.

Токсичность щавелевой кислоты обусловлена почечной недостаточностью, вызванной осаждением в почках твердого оксалата кальция, основного компонента кальциевых камней в почках. Щавелевая кислота также может вызывать боль в суставах из-за образования в них аналогичных отложений. Приём внутрь больших количеств этиленгликоля приводит к образованию щавелевой кислоты в организме в качестве метаболита, что, в свою очередь, может привести к острой почечной недостаточности.