Физические свойства
Низшие члены ряда жирных кислот представляют собой при обыкновенной температуре подвижные жидкости с острым кислотным запахом, способные кристаллизоваться при охлаждении; с водой они смешиваются во всех отношениях. Начиная с масляной (также изомасляной) кислоты, это — ограниченно растворимые в воде маслянистые жидкости с неприятным запахом. Высшие кислоты — вещества твердые, в воде нерастворимые.Все жирные кислоты растворимы в спирте и эфире. Плотности низших членов ряда больше единицы; с повышением молекулярного веса плотность уменьшается.
Низшие кислоты легко перегоняются как сами, так и вместес водяным паром, и называются поэтому летучими жирными кислотами. Правильности в повышении температур кипения кислот те же, что и в других гомологических рядах.
У средних гомологов нормального строения соблюдается своеобразная правильность в отношении температуры плавления, наблюдаемая и для некоторых других классов органических веществ: при общем повышении температуры плавления с увеличением молекулярного веса температуры плавления четных гомологов выше, чем температуры плавления ближайших нечетных гомологов, содержащих в молекуле на один атом углерода больше и меньше (см. табл. 10).
Определения молекулярного веса кислот криоскопическим методом в некоторых растворителях (в бензоле или хлороформе), а также определение плотности паров, например уксусной кислоты, показывают, что кислоты образуют молекулы состава (СnН2nО2)2 с удвоенным против формулы строения молекулярным весом.
Образование ассоциированных молекул, наблюдаемое у многих гидроксилсодержащих соединений, объясняется возникновением так называемых водородных связей, причем образуются лабильные циклические или линейные (главным образом димерные) структуры. Например, для уксусной кислоты:
Энергия такой водородной связи составляет ~7 ккал/моль (энергия ковалентной связи О—Н составляет 110 ккал/моль). При сочетании двух молекул кислоты, например уксусной, в циклический димер образуются две такие связи и выделяется ~14 ккал/моль. Расстояния между атомами кислорода и атомом водорода составляют:
Из этого можно сделать вывод, что водород преимущественно связан с одним атомом кислорода.
Аналогичным образом осуществляется ассоциация молекул и других гидроксилсодержащих соединений.
При солеобразовании водородные связи, как правило, разрываются, но иногда часть из них сохраняется; тогда получаются кислые соли, например:
