클로로아세트산은 화학식 CH2ClCOOH를 갖는 화합물입니다. 이는 염료, 의약품, 제초제 생산을 포함한 다양한 산업 응용 분야에 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 클로로아세트산 |
| 분자식 | CH2ClCOOH |
| CAS 번호 | 79-11-8 |
| 동의어 | 모노클로로아세트산, MCA, 클로로에탄산, 클로로에틸산 |
| 인치 | InChI=1S/C2H3ClO2/c3-1-2(4)5/h1H2,(H,4.5) |
클로로아세트산의 성질
클로로아세트산 공식
클로로아세트산의 공식은 CH2ClCOOH입니다. 탄소 원자 2개, 수소 원자 3개, 염소 원자 1개, 산소 원자 2개로 구성됩니다. 염소 원자는 탄소 원자 중 하나에 결합되어 있고, 다른 탄소 원자는 카르복실산 그룹(-COOH)에 결합되어 있습니다.
클로로아세트산 몰 질량
모노클로로아세트산의 몰 질량은 구성 원소의 원자 질량을 더하여 계산됩니다. 모노클로로아세트산의 몰질량은 몰당 약 94.5g입니다. 이는 화합물에 존재하는 탄소(C), 수소(H), 염소(Cl) 및 산소(O)의 원자 질량을 고려하여 결정됩니다.
클로로아세트산의 끓는점
모노클로로아세트산의 끓는점은 약 섭씨 189도입니다. 이 온도에서 액체 모노클로로아세트산은 기체상으로 변합니다. 모노클로로아세트산의 끓는점은 분자 사이의 분자간 힘과 대기압의 영향을 받습니다.
클로로아세트산 녹는점
모노클로로아세트산의 녹는점은 섭씨 62도 정도입니다. 이는 고체 형태의 모노클로로아세트산이 액체 상태로 변하는 온도입니다. 녹는점은 시료의 순도와 측정 조건에 따라 조금씩 달라질 수 있습니다.
클로로아세트산의 밀도 g/mL
모노클로로아세트산의 밀도는 밀리리터당 약 1.58g입니다. 단위 부피당 모노클로로아세트산의 질량을 나타냅니다. 모노클로로아세트산의 밀도는 온도 및 압력과 같은 요인의 영향을 받습니다.
클로로아세트산의 분자량
모노클로로아세트산의 분자량은 몰당 약 94.5g입니다. 이는 모노클로로아세트산 분자의 모든 원자의 원자량의 합을 나타냅니다. 분자량은 농도나 몰량 결정과 같이 화합물과 관련된 다양한 계산에 유용합니다.
염화아세트산의 구조
모노클로로아세트산은 염소 원자에 결합된 중앙 탄소 원자, 카르복실산기(-COOH) 및 두 개의 수소 원자로 구성된 구조를 가지고 있습니다. 염소 원자는 탄소 원자에 직접 결합되어 있습니다. 모노클로로아세트산의 구조적 배열은 화학적 특성과 반응성에 영향을 미칩니다.
클로로아세트산의 용해도
모노클로로아세트산은 물에 적당히 용해됩니다. 물 분자와 수소 결합을 형성하여 어느 정도 용해됩니다. 모노클로로아세트산의 용해도는 온도, pH 및 용액 내 다른 물질의 존재와 같은 요인에 의해 영향을 받습니다.
| 모습 | 무색 액체 |
| 비중 | 1.58g/ml |
| 색상 | 무색 |
| 냄새가 나다 | 식초 |
| 몰 질량 | 94.5g/몰 |
| 밀도 | 1.58g/ml |
| 융합점 | 62°C |
| 비점 | 189°C |
| 플래시 도트 | 111°C |
| 물에 대한 용해도 | 혼용 가능 |
| 용해도 | 에탄올, 에테르, 클로로포름에 용해됨 |
| 증기압 | 25°C에서 0.23mmHg |
| 증기 밀도 | 3.3(공기=1) |
| pKa | 2.87 |
| pH | 1.5 – 2.5 |
클로로아세트산의 안전성과 위험성
모노클로로아세트산은 여러 가지 안전 위험을 초래하므로 주의해서 취급해야 합니다. 피부, 눈, 호흡기계를 부식시켜 화상과 자극을 유발합니다. 직접 접촉하면 피부와 눈에 심각한 손상을 일으킬 수 있습니다. 증기나 미스트를 흡입하면 호흡기를 자극할 수 있습니다. 삼키면 위장 장애를 일으키는 유해한 물질이기도 합니다. 모노클로로아세트산으로 작업할 때는 장갑, 고글 등 적절한 개인 보호 장비를 착용해야 합니다. 노출을 최소화하려면 적절한 환기가 중요합니다. 피부나 눈에 접촉된 경우 즉시 물로 씻어내는 것이 필수적이며 의사의 진료를 받아야 합니다.
| 위험 기호 | 부식성, 독성 |
| 보안 설명 | 접촉을 피하다. 개인 보호 장비를 사용하십시오. 적절한 환기를 보장하십시오. 조심히 다루세요. |
| UN 식별 번호 | 유엔 1751 |
| HS 코드 | 2915.12.00 |
| 위험등급 | 8 (부식성) |
| 포장그룹 | II |
| 독성 | 섭취, 흡입, 피부 흡수 시 독성이 있음. 심한 화상과 눈 손상을 일으킵니다. 삼키면 유해하다. |
클로로아세트산의 합성 방법
다양한 방법을 통해 모노클로로아세트산을 합성할 수 있습니다.
모노클로로아세트산을 합성하기 위해 일반적으로 사용되는 방법은 황산(H2SO₄)과 같은 촉매 존재 하에서 아세트산을 할로겐화제(보통 염소 가스(Cl2))로 처리하는 것입니다. 아세트산과 염소 사이의 반응으로 아세트산 분자의 수소 원자가 염소 원자로 대체되어 모노클로로아세트산이 형성됩니다.
또 다른 방법은 염화아세틸 (CH₃COCl) 과 물(H2O)의 반응이다. 물은 염화아세틸을 가수분해하여 모노클로로아세트산을 형성합니다. 이 반응은 발열 반응이므로 수행 시 주의가 필요합니다.
모노클로로아세트산의 형성은 수산화 나트륨(NaOH) 과 같은 강력한 염기가 있는 상태에서 이산화탄소(CO2)를 사용하여 클로로메탄(CH₃Cl)의 카르복실화를 통해 발생합니다. 반응은 이산화탄소 분자의 카르복실산염 그룹(-COOH)이 염화물 이온을 대체하는 친핵성 치환에 의해 진행됩니다.
모노클로로아세트산의 부식성 및 독성 특성으로 인해 이러한 합성 방법에서는 적절한 취급 및 안전 예방 조치가 중요하다는 점을 기억하십시오. 안전하고 효율적인 합성 공정을 보장하려면 반응 조건을 주의 깊게 제어하고 부산물과 폐기물을 적절하게 처리해야 합니다.
클로로아세트산의 용도
모노클로로아세트산은 다양한 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 응용됩니다. 다음은 몇 가지 일반적인 용도입니다.
- 제초제 생산: 모노클로로아세트산은 글리포세이트와 같은 제초제 합성에 필수적인 성분입니다. 농업에서 원치 않는 식물과 잡초의 성장을 억제하는 데 도움이 됩니다.
- 제약 제조: 항생제, 방부제, 진통제를 포함한 제약 화합물 생산의 구성 요소 역할을 합니다. 모노클로로아세트산은 이러한 약물의 원하는 특성을 수정하고 향상시키는 데 도움이 됩니다.
- 염료 및 안료 산업: 제조업체는 염료 및 안료 생산에 모노클로로아세트산을 사용합니다. 이는 직물, 페인트, 잉크 및 기타 장식 용도에 사용되는 염료의 합성을 돕습니다.
- 화학 중간체: 다양한 화학 물질 생산에서 핵심 중간체 화합물로 작용합니다. 중합체, 용매, 가소제 및 기타 유기 화합물의 합성에는 이러한 중간체의 사용이 포함됩니다.
- 계면활성제 제조: 모노클로로아세트산은 세제, 세정제 및 개인 관리 제품의 필수 구성 요소인 계면활성제 생산에 중요한 역할을 합니다. 계면활성제는 액체 사이의 표면 장력을 줄여 더 나은 혼합 및 분산 기능을 제공합니다.
- 연구 및 실험실 응용: 연구 실험실에서는 특히 유기 합성 및 분석 절차에서 화학 반응용 시약으로 모노클로로아세트산을 사용합니다.
- 화학 반응 및 유기 합성: 친핵성 치환, 에스테르화 및 카르복실화 반응과 같은 다양한 유기 반응에서 중요한 시약 역할을 합니다.
- 전기도금: 모노클로로아세트산은 표면에 금속 코팅을 증착하기 위한 염소 공급원으로 작용하는 전기도금 공정에 적용됩니다.
이러한 다양한 응용 분야는 모든 산업 분야에서 모노클로로아세트산의 중요성을 강조하며 수많은 화학 제품 및 공정 개발에 기여합니다.
질문:
Q: pH가 1.86인 0.15M 클로로아세트산 용액의 Ka 값은 얼마입니까?
A: 모노클로로아세트산의 Ka 값은 pH 값을 사용하여 계산할 수 있으며 약 1.4 x 10^-3입니다.
Q: 클로로아세트산은 강한가요, 아니면 약한가요?
A: 모노클로로아세트산은 약산입니다.
Q: 나트륨 4-클로로페놀레이트 + 클로로아세트산은 무엇을 제공합니까?
A: 4-클로로페놀산나트륨과 모노클로로아세트산의 반응으로 4-클로로페녹시아세트산과 염화나트륨이 생성됩니다.
Q: 클로로아세트산의 Ka는 무엇입니까?
A: 모노클로로아세트산의 Ka 값은 약 1.4 x 10^-3입니다.
Q: 클로로아세트산은 일양자성인가요?
A: 예, 모노클로로아세트산은 단일양성자성입니다. 즉, 화학 반응에서 하나의 양성자(H+ 이온)만 내놓을 수 있다는 의미입니다.
Q: 클로로아세트산의 이온화 상수는 무엇입니까?
A: 모노클로로아세트산의 이온화 상수(Ka)는 약 1.4 x 10^-3입니다.
Q: 클로로아세트산은 아세트산보다 더 강합니까?
A: 네, 모노클로로아세트산은 아세트산보다 강합니다.
Q: 왜 클로로아세트산이 아세트산보다 더 강한가요?
A: 모노클로로아세트산에 염소 원자가 존재하면 전자를 끌어들이는 능력이 증가하여 아세트산보다 더 산성이 됩니다.
Q: 클로로아세트산의 몰 질량은 얼마입니까?
A: 모노클로로아세트산의 몰질량은 몰당 약 94.5g입니다.