Carbonsäuren
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©stu2009/12/10

Carbonsäuren sind Oxidationsprodukte primärer Alkohole (Zwischenprodukt: Aldehyd). Siehe auch:
Oxidationsprodukte von Alkoholen

Die OH-Gruppe der Carbonsäuren verhält sich anders als bei Hydroxiden oder Alkoholen:
NaOH ist eine Lauge, da es im Wasser in Form von Ionen vorliegt: Na+ und OH-
C2H5OH ist weder Säure noch Lauge, es dissoziiert nicht C2H5OH
CH3COOH ist eine Säure, da sie H3O+- Ionen bildet CH3COO- und H3O+

Salze der Carbonsäuren

In den Salzen werden die Wasserstoffe der COOH-Gruppe durch ein Metall-Kation ersetzt. Für die Salze der bekanntesten Säuren gibt es im deutschen Sprachraum (alte - aber noch gebräuchliche) Namen, die sich aus dem lateinischen ableiten. Neuerdings wird der Säurerest - speziell für die Benennung von Estern - wie folgt benannt: 
 
Säure Name des Salzes alt neu Ester z. B.:
Ethansäure Natrium-acetat Ethanoat Ethyl-ethanoat
Butansäure -butyrat Butanoat Ethyl-butanoat
Oxalsäure -oxalat
Salicylsäure -salicylat
Weinsäure -tartrat
Citronensäure -citrat

Die stärkste Carbonsäure ist die Methansäure, mit zunehmender Kettenlänge nimmt die Säurestärke ab. Mit zunehmender Kettenlänge wird der Geruch immer schweißartiger (vor allem C3 bis C6). Ab C4 (mit gerader Anzahl von Kohlenstoffen) spricht man von "Fettsäuren".

Methansäure 
"Ameisensäure"
HCOOH
Stärkste Carbonsäure, in roten Ameisen und Brennesseln enthalten,
ätzend.
Ethansäure 
"Essigsäure"
CH3COOH
Herstellung aus verdünntem Ethanol mit Essigsäurebakterien, Verwendung als Gewürz, Konservierungsmittel (E260), in Putzmitteln (gegen Kalk), zur Herstellung von Lösungsmitteln, Aspirin, Textilien, etc.
Propansäure 
"Propionsäure"
C2H5COOH
Propionsäure wird von den lochbildenden Bakterien im Emmentaler-Käse hergestellt.
Butansäure 
"Buttersäure"
Kürzeste Fettsäure, kommt im Milchfett (siehe "Ester") vor, Geruch von ranziger Butter.
2,4-Hexadiensäure 
"Sorbinsäure"
Kommt in der Eberesche vor, wird als Konservierungsmittel verwendet (E  200), ist ungefährlich, wird vor allem in Form ihrer Salze verwendet (K-Sorbat).
Ethandisäure 
"Oxalsäure"
Kommt in vielen Pflanzen vor (Rhabarber, Sauerampfer, Endiviensalat,etc.), ist gefährlich, da es im Körper mit Ca zu Ca-oxalat reagiert. Kann chronisch zu Nierenschäden und Harnsteinen führen und in grösseren Mengen tödlich sein (da es den Ca-Spiegel stört).
"Fettsäuren" "Lange" Carbonsäuren C4 bis C22, meist gerade Anzahl von Kohlenstoffen, können gesättigt oder ungesättigt sein (siehe "Ester").
Benzensäure
"Benzoesäure"
Kommt in vielen Harzen und auch in Heidel- und Preiselbeeren vor, Konservierungsmittel (E 210) für saure Lebensmittel.
2-Hydroxy-benzensäure
"Salicylsäure"
Kommt in der Spierstaude und in Kamillenblüten vor, wirkt gegen Schmerzen, Entzündungen und Fieber. Besser verträglich ist der Essigsäuresalicylester ("Aspirin") - siehe "Ester".
1,4-Benzendisäure
"Terephthalsäure"
Wichtig zur Herstellung von Polyester - siehe "Ester"

Hydroxycarbonsäuren

2-Hydroxy-propansäure
"Milchsäure"
(E 270) Wird von Milchsäurebakterien aus Zucker hergestellt. Das passiert bei der Herstellung von Sauermilchprodukten und auch im Mund (=> Karies).  Milchsäuregärung auch im Sauerkraut, in Futtersilos und im Sauerteig.
2-Hydroxy-butandisäure
"Apfelsäure"
(E 296) Kommt - wie die Weínsäure - in Äpfeln, Trauben und anderen Früchten vor.
2,3-Dihydroxybutandisäure
"Weinsäure"
(E 334) Kommt in vielen Früchten vor, kristallisiert bei der Weinherstellung als "Weinstein" (Kaliumhydrogentartrat*), wird als Säure in der Nahrungsmittelindustrie verwendet.
3-Carboxy-3-hydroxy-pentandisäure
"Citronensäure"
(E 330) Ist die weitestverbreitete Pflanzensäure, spielt eine wichtige Rolle im Stoffwechsel und wird in der Nahrungsmittelindustrie verwendet (Brause, Limonaden, Marmeladen, etc.).
Wird heute mithilfe eines Pilzes aus Melasse hergestellt.

Brausepulver:

Grundrezept:
"Citronensäure" + "Natron" ("Speisesoda", NaHCO3) + Zucker + Lebensmittelfarbe + Aroma. 
Alles bekommt man in jedem Supermarkt. Als Aroma eignet sich am besten Eispulver oder ähnliches.
Das beste Mischungsverhältnis findet man durch ausprobieren. Das Verhältnis von Citronensäure zu
Speisesoda kann man berechnen (wie?).
Carbonate reagieren mit Säuren unter Entwicklung von CO2. Wenn sich die Säure im Wasser löst, bilden sich H3O+- Ionen und die Reaktion beginnt.
Statt Citronensäure kann auch Weinsäure verwendet werden (Wie und warum unterscheiden sich die Mengenverhältnisse im Vergleich zu Citronensäure?).


1) Den Essigsäure-Gehalt von Essig kann man durch Titration mit Natronlauge bestimmen. 

Reaktionsgleichung für die Neutralisation von Essigsäure mit Natronlauge?


2) Citronensäure kann als Kaffemaschinenentkalker verwendet werden. 

Reaktionsgleichung für die Reaktion von Citronensäure mit Kalk?


3) Citronensäure und Natriumhydrogencarbonat sind Hauptbestandteil von Brausepulver. 

Reaktionsgleichung für die Reaktion von Citronensäure mit Natriumhydrogencarbonat?


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