ความเป็นกรด

ไฮโดรเจนอตอมในกลุ่มคาร์บอกซิล (−COOH) ในกรดคาร์บอกซิลิกเช่น กรดแอซีติก สามารถแยกตัวออกจากโมเลกุลด้วยวิธีไอออไนเซชัน (ionization):

กรดแอซีติกมีความเป็นกรดเพราะสามารถแตกตัวในน้ำและให้โปรตอน (H+) กรดแอซีติกเป็นกรดอ่อนที่สามารถให้โปรตอนได้เพียงตัวเดียว (monoprotic acid) กรดแอซีติกในสารละลายมี pKa = 4.76 (ค่าคงที่การแตกตัวของกรด)[7] คู่เบสของกรดนี้คือแอซิเตตไอออน (CH3COO−) สารละลายที่มีความเข้มข้น 1.0 M (เทียบเท่ากับความเข้มข้นของน้ำส้มสายชูทั่วไป) มี pH =2.4 ซึ่งบ่งบอกว่ามีเพียงแค่ 0.4% โมเลกุลของกรดแอซีติกที่แตกตัว[8] แต่ทว่าถ้าสารละลายมีความเข้มข้นที่ต่ำมาก (< 10−6 M) ค่าการแตกตัวของโมเลกุลกรดแอซีติกเพิ่มขึ้นมากกว่า 90%

โครงสร้างสาร

โมเลกุลของแข็งของกรดแอซีติกก่อตัวเป็นห่วงโซ่ โดยที่โมเลกุลแต่ล่ะอันต่อกันด้วยพันธะไฮโดรเจน[9] โมเลกุลแก๊สกรดแอซีติกจะเชื่อมและสร้างโครงสร้างไดเมอร์เมื่อมีอุณภูมิถึง 120 °C (248 °F) โครงสร้างไดเมอร์ของกรดแอซีติกเกิดขึ้นในสถานะของเหลวเช่นกันเมื่อสารละลายมีความเข้มข้นของกรดน้อยและตัวทำละลายที่ไม่สร้างพันธะไฮโดรเจน เกิดขึ้นในกรดแอซีติกบริสุทธิ์เล็กน้อย[10]แต่โครงสร้างมักจะถูกรบกวนโดยตัวทำละลายที่สร้างพันธะไฮโดรเจน เอนทาลปีการแยกตัวของโครงสร้างไดเมอร์มีค่าประมาณ 65.0–66.0 kJ/mol เอนโทรปีการแยกตัวมีค่าประมาณ 154–157 J mol−1 K−1[11] กรดคาร์บอกซิลิกชนิดอื่นมีพฤติกรรมการสร้างพันธะไฮโดรเจนระหว่างโมเลกุลคล้ายคลึงกับกรดแอซีติก[12]

คุณสมบัติของตัวทำละลาย

กรดแอซิติกในสถานะของเหลวเป็นตัวทำละลายที่ละลายในน้ำได้ดี (เนื่องจากมีขั้ว) และสามารถให้โปรตอนได้ เช่นเดียวกับเอทานอลและน้ำเนื่องจากกรดแอซิติกมีค่าคงที่ไดอิเล็กทริก (dielectric constant) ในระดับปานกลางเท่ากับ 6.2 ทำให้กรดแอซิติกสามารถละลายได้ทั้งในสารที่มีขั้วเช่น เกลืออนินทรีย์และน้ำตาล และสารที่ไม่มีขั้วเช่น น้ำมัน สารละลายที่ได้จากการผสมของกรดแอซิติกและตัวทำละลายที่มีขั้วและไม่มีเช่น น้ำ คลอโรฟอร์ม และเฮกเซน เป็นสารเนื้อเดียว แต่ทว่าเมื่อผสมกรดแอซิติกกับตัวทำลายที่มีความเป็นด่างสูงเช่น ออกเทน (octane) สารละลายที่ได้จะเป็นสารเนื้อผสม นอกจากนี้ความสามารถในการสร้างสารเนื้อเดียวเมื่อผสมกรดแอซิติกกับตัวทำละลายจะน้อยลงเมื่อตัวทำละลายมีโครงแอลเคนที่ยาว[13]คุณสมบัติตัวทำละลายและการทำให้เป็นเนื้อเดียวของกรดแอซิติกสร้างประโยชน์ให้กับทางอุตสาหกรรมทางเคมีเช่น การนำกรดแอซิติกเป็นตัวทำละลายในการผลิตไดเมธิลเทเรฟธาเลต (Dimethyl terephthalate)[14]

ชีวเคมี

ณ pH ในร่างกาย กรดแอซิติกมักที่จะแยกตัวเป็นโปรตอนและแอซิเตตอย่างสมบูรณ์ หมู่แอซีทิลซึ่งได้มากจากกรดแอซิติกเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบ แอซิติลโคเอนไซม์ เอ มีความสำคัญในการย่อยสลายอาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรตและไขมัน กรดแอซิติกไม่เหมือนกับกรดคาร์บอกซิลิกที่มีโมเลกุลที่ยาว (กรดไขมัน) ตรงที่ว่ากรดแอซิติกไม่มีอยู่ในไตรกลีเซอไรด์ตามธรรมชาติ แต่ทว่าไตรกลีเซอไรด์ แอซีตินเป็นไตรกลีเซอไรด์เทียมที่มักจะถูกใช้เป็นสารเจือปนอาหาร ประทิ่น และยาทา[15]แบคที่เรียโดยเฉพาะสกุลแอซีโตแบคเตอร์ (Acetobacter) และเชื้อจุลินทรีย์ Clostridium acetobutylicum สามารถผลิตและหลั่งกรดแอซิติกได้ แบคทีเรียเหล่านี้มักจะถูกพบเจอทั่วโลกในอาหาร น้ำ และ ดิน นอกจากนี้กรดแอวิติกสามารถถูกผลิตโดยผลไม้และอาหารอื่น ๆ เมื่อเสีย กรดแอซิติกยังเป็นวัถุดิบสำคัญในการผลิตสารหล่อลื่นช่องคลอดของมนุษย์และสัตว์อันดับวานรอื่น ๆ โดยกรดแอซิติกมีหน้าที่เป็นยาปฏิชีวนะเพื่อช่วยยับยั้งการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย[16]