陕西
在化学的奇妙世界里，乙酸是一种我们既熟悉又陌生的物质。说熟悉，是因为它在日常生活中无处不在；说陌生，则是因为我们往往没有深入探究过它的奥秘。今天，就让我们一起走进乙酸的世界，揭开它神秘的面纱。
一、初识乙酸
乙酸，又被称为醋酸，是一种简单的单羧酸，含有两个碳原子。其结构式为 CH₃COOH，化学式为 C₂H₄O₂，摩尔质量为 60.05g/mol。从外观上看，它是无色澄明的液体，有着独特的刺激性气味，味道极酸。乙酸易溶于水、乙醇、乙醚和四氯化碳，这使得它在很多化学反应和实际应用中都能发挥重要作用。当温度低于 16℃时，纯乙酸会凝结成冰块状的固体，所以它又有 “冰醋酸” 的别名。
二、乙酸的发展历程
乙酸的历史十分悠久。早在古代，人类就开始利用它了。公元前 372 - 287 年间，德奥佛拉斯多斯就曾用乙酸制造铅白（碱式碳酸铅）和铜绿（碱式碳酸铜）。8 世纪时，波斯炼金术士哈扬通过蒸馏法浓缩醋，成功获得了乙酸。在文艺复兴时期，人们又通过干馏金属醋酸盐制取乙酸。1540 - 1600 年，利巴维乌斯首先确定并使用了 “acetic acid”（乙酸）这个名称。后来，拉瓦锡用化学方程式表达了食品的发酵过程，并测定了乙酸的元素成分。1845 年，柯尔柏首次用化学方法合成了乙酸。随着时代的发展，乙酸的制备方法不断革新。从最初利用乙醇的有氧发酵，到从干馏木材得到的煤焦油中制取，再到乙醛氧化法、乙烯氧化法、丁烷氧化法、合成气法以及甲醇碳基合成法等工业生产方法的出现，乙酸的生产规模和效率不断提升。1996 年 6 月，美国伊利诺伊大学的天文小组在 2.5 万光年远处人马座的一个星云中发现了乙酸分子，这一发现也让我们对乙酸的认知拓展到了宇宙空间。
三、乙酸的理化性质
（一）物理性质
乙酸在常温下是无色透明的液体，具有强烈的刺激性气味，这种气味相信大家在生活中闻过醋的味道就不会陌生。它的密度在 1℃时为 0.446g/cm³，熔点是 16.6℃，沸点为 118.1℃。乙酸易溶于多种有机溶剂，这一特性使其在不同的化学体系中能够自由穿梭，参与各种反应。它是弱酸，酸性比碳酸略强，同时具有强腐蚀性，尤其是 10% 左右的乙酸水溶液腐蚀性最大。乙酸的蒸汽不仅容易着火，还能和空气形成爆炸性混合物，所以在使用和储存时需要格外小心。当乙酸的纯度达到 99% 以上时，在 16℃左右它会凝结成似冰片状的晶片，这也是 “冰醋酸” 名称的由来。
（二）化学性质
1，和金属及氧化物反应：许多金属的氧化物、碳酸盐都能溶解于醋酸，生成简单的乙酸盐。比如，碱金属的氢氧化物或碳酸盐与乙酸直接作用，就能制备出其乙酸盐。过渡金属也能与乙酸直接发生反应。
2，酯化反应：乙酸和醇可以直接进行酯化反应，生成具有重要用途的酯。反应过程如下：CH₃COOH + ROH ⇄ CH₃COOR + H₂O（H⁺条件下）。在这个反应中，酸和醇相互作用，脱去一分子水，形成酯类化合物，酯类在香料、涂料等行业有着广泛的应用。
3，氯代反应：在光催化作用下，乙酸能与氯发生光氯化反应，生成 α - 氯代乙酸。反应过程中还会发生一系列连锁反应，依次生成不同程度氯代的乙酸：CH₃COOH + Cl₂ → CH₂ClCOOH + HCl ；CH₃COOH + 2Cl₂ → CHCl₂COOH + 2HCl ；CH₃COOH + 3Cl₂ → CCl₃COOH + 3HCl 。
4，酰化和胺化反应：乙酸和三氯化磷反应可以生成乙酰氯，和氨反应则生成乙酰胺。反应方程式分别为：CH₃COOH + PCl₃ → 3CH₂COCl + P (OH)₃ ；CH₃COOH + NH₃ → CH₃CONH₂ + H₂O 。
5，醇醛缩合反应：当以硅铝酸钙钠或负载氢氧化钾的硅胶为催化剂时，乙酸可以和甲醇缩合成丙烯酸，反应过程为：CH₃COOH + HCHO → CH₂ = CH - COOH + H₂O 。
6，分解反应：在 500℃的高温下，乙酸会分解成乙烯酮和水，在高温下催化脱水还能生成乙酸酐。反应如下：CH₃COOH → CH₂ = C = O + H₂O ；2CH₃COOH → (CH₃CO)₂O 。
7，成酐反应：乙酸在与脱水剂（如 P₂O₅等）共热的条件下，两个乙酸的羧基间脱水生成乙酸酐：2CH₃COOH → CH₃COOCOCH₃ 。
8，还原反应：乙酸很难通过催化氢化法还原，但能被强还原剂氢化铝锂（LiAIH₄）还原成伯醇：CH₃COOH → CH₃CH₂OH 。
9，脱羧反应：通常情况下，乙酸不发生脱羧反应，但在特殊条件下，如变成钠盐后与碱石灰（NaOH - CaO）混合加强热，就可脱去羧基放出二氧化碳：CH₃COOH + NaOH → CH₄ + Na₂CO₃ + H₂O（放出的 CO₂被 NaOH 吸收）。
10，燃烧反应：乙酸在空气中能够燃烧，发出蓝色火焰，生成二氧化碳和水：CH₃COOH + 2O₂ → 2CO₂↑ + 2H₂O 。
11，脱水反应：热的浓硫酸能使乙酸脱水炭化，放出二氧化碳和少量的二氧化硫：CH₃COOH + 4H₂SO₄ → 2CO₂↑ + 4SO₂↑ + 4H₂O 。
12，电离：乙酸是弱酸，在水溶液中可部分电离出氢离子，其电离平衡常数 Ka = 1.76×10⁻⁵（25°C），反应为：CH₃COOH ⇄ CH₃COO⁻ + H⁺ 。
