carbonzuren

Carbonzuren zijn een groep organische verbindingen die gekenmerkt worden door de carboxylgroep (-COOH). De algemene formule is R-COOH, waarbij R een waterstofatom of een koolwaterstofgroep kan zijn. Ze worden benoemd volgens substitutieve nomenclatuur (bijvoorbeeld alkanen-zuur) of via veelgebruikte namen zoals mierenzuur (formic acid), azijnzuur (acetic acid), propionzuur en benzoëzuur. Ze komen veel voor in natuur en industrie en vormen de basis van vetzuren en vele polymeren.

Chemisch gezien zijn carbonzuren zwakke zuren. In water doneren ze een proton uit de carboxylgroep, waardoor een carboxylaat-ion ontstaat. Typische pKa-waarden liggen rond 4–5 voor veel alifatische zuren (mierenzuur ~3,7; azijnzuur ~4,8; benzoëzuur ~4,2). Elektronenzuigende substituenten verhogen de zuurgraad; resonantie stabiliseert het carboxylaat-ion. Ze zijn polair en kunnen waterstofbruggen vormen; korte ketens lossen goed op in water, lange ketens minder.

Reactiviteit en afgeleiden: carbonzuren ondergaan esterificatie met alcoholen om esters te vormen; ze kunnen worden omgezet in zure chloriden (bijv. met thionylchloride) en in anhydriden. Ze kunnen worden gereduceerd tot primaire alcoholen, of bij verhitting decarboxyleren. Ze dienen als bouwstenen in vele organische syntheses en polymerisatieprocessen.

Voorkomen en toepassingen: carbonzuren komen wijd voor in de natuur en industrie. Bekende voorbeelden zijn mierenzuur, azijnzuur, propionzuur en benzoëzuur. Vet

zuren vormen vetten en oliën. Industriële productie vindt plaats door oxidatie van aldehyden of koolwaterstoffen. Toepassingen omvatten oplosmiddelen, smaakstoffen, conserveermiddelen en monomeren voor polyesters en andere polymeren.

Veiligheid: de meeste carbonzuren zijn corrosief en kunnen huid- en oogirritatie veroorzaken. Ze dienen met geschikte bescherming en ventilatie te worden gehanteerd; concentraties vereisen zorgvuldige behandeling en afvalbeheer.