Oksalna kiselina (etan-dikiselina)

Oksalna kiselina je prvi član homologog niza zasićenih acikličnih dikarboksilnih kiselina i poslednji organski produkt oksidacije glikola (1,2-etan-diola). Nema izomera. Oksalna kiselina dolazi u obliku kristala koji sadrže dva molekula kristalne vode.

Osobine

• molekulska formula: C₂H₂O₄
• M_r: 90,04
• naziv po IUPAC-u: etan-dikiselina
• T.K. (^oC): nema
• T.T. (^oC): nema
• gustina (g/cm³): 1,9
• rastvorljivost: vrlo dobro u vodi, alkoholu, slabije u etru
• standardna entalpija stvaranja (c): -821,7
• boja: bezbojni kristali

Oksalna kiselina nije stabilna supstanca. Pri zagrevanju, kao i pri dejstvu konc. H₂SO₄ (dehidrataciono sredstvo) se raspada.

(COOH)₂ -> CO₂ + CO + H₂O

Oksalna kiselina je najjača karboksilna kiselina. Dve -COOH grupe deluju jedna na drugu negativnim indukcionim efektom (privlače elektrone iz susednih grupa) i tako smanjuju elektronsku gustinu dve O-H veze. Gradi dva reda soli - kisele i normalne oksalate. Tako pri neutralizaciji uz pomoć KOH nastaje prvo nerastvorna kisela so, a zatim rastvorna normalna:

(COOH)₂ + KOH -> COOK-COOH + H₂O

COOK-COOH + KOH -> COOK-COOK + H₂O

Sa srebro-nitratom, oksalna kiselina i njene soli (supstance sa oksalatnim anojonom, C₂O₄^2-) grade beo sirast talog - srebro-oksalat koji je rastvoran u amonijaku i azotnoj kiselini.

C₂O₄^2- + 2Ag⁺ -> C₂O₄Ag₂

Oksalati i oksalna kiselina daju beo talog - kalcijum-oksalat sa kalcijum-hloridom.

C₂O₄^2- + Ca²⁺ -> C₂O₄Ca

Oksalna kiselina je redukciono sredstvo. Delovanjem oksidacionih sredstava, oksiduje se do ugljen-dioksida i vode - konačnih produkata oksidacije organskih jedinjenja.

5COOH-COOH + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ -> 10CO₂ + 8H₂O + K₂SO₄ + 2MnSO₄

Za razliku od drugih karboksinih kiselina, oksalna kiselina nema anhidrid. To je razumljivo, jer bi dehidratacijom oksalne kiseline morao nastati ciklični anhidrid (dikarboksilna kiselina). Prsten ovog anhidrida imao bi samo tri člana i dodatno bi ga destabilizovalo dejstvo dve negativne =O grupe.

Oksalna kiselina podlaže esterifikaciji. Esterifikacija se odvija u dva stepena.

Obe ili jedna -OH grupa oksalne kiseline mogu se zameniti atomima halogena ili amino-grupom i tako nastaju derivati oksalne kiseline.

Dobijanje

Oksalna kiselina industrijski može dobiti iz prirodnih sirovina ili sintezom. Tako se dobija iz celuloze (drvo) zagrevanjem sa NaOH i KOH (na oko 250^oC). Sintetički se dobija delovanjem ugljen-dioksida na natrijum, odnosno zagrevanjem natrijum-metanoata (natrijum-formijata). Iz ovako dobijenih natrijumovih soli se istiskuje jačoom (neorganskom) kiselinom, najčešće hlorovodoničnom.

U laboratoriji se oksalna kiselina dobija dejstvom hlorovodonične ili razblažene sumporne kiseline na njene soli, najbolje alkalne.

COOK-COOK + 2HCl -> COOH-COOH + 2KCl

Primena

Oksalna kiselina nalazi primenu pri bojenju. Takođe služi za uklanjanje mrlja od rđe, jer kao redukciono sredstvo redukuje gvože iz trovalentnog (nerastvorna rđa) u dvovalentno oksidaciono stanje (rastvorne soli).

Toksičnost

Oksalna kiselina je u većim količinama otrovna jer uzrokuje poremećaje u metabolizmu.

Literatura:

• "Organska kemija", Božidar Rožina
• "Organske sinteze", Živorad Čeković
• "Produkti oksidacije polihidroksilnih alkohola", Svet hemije