khimie.ru

Щавелевая кислота Н₂С₂О₄ образуется в виде своей натриевой соли при пропускании диоксида углерода над металлическим натрием, нагретым до температуры 350 °С:

2СO₂ + 2Na = Nа₂С₂O₄.

Выход кислоты по этой реакции, однако, незначителен. Практически полное превращение достигается, по данным Хаупта, при распылепии жидкого натрия в горячей газообразном диоксиде углерода. Если вместо металла использовать амальгаму натрия, то при комнатной температуре 80 % натрия превращаются в оксалат натрия; остаток в основном реагирует с образованием карбоната.

В технике получение оксалата натрия осуществляется преимущественно нагреванием до 300 °С синтетического формиата натрия NаHCО₂.

Щавелевая кислота кристаллизуется из водного раствора с двумя молекулами воды Н₂С₂О₄∙2H₂О в виде моноклинных призм с удельным весом 1,653 и температурой плавления 101,5 °С. При нагревании до 100 °С в токе сухого воздуха гидрат обезвоживается. Безводная щавелевая кислота Н₂С₂О₄ кристаллизуется в виде ромбических бипирамид с температурой плавления 189,5 ºС. При быстром нагревании или при нагревании с концентрированной серной кислотой она разлагается на диоксид углерода, оксид углерода и воду.

В воде щавелевая кислота умеренно растворима на холоду и очень легко растворима при нагревании, поэтому она прекрасно перекристаллизовывается иа воды. Еще лучше растворяется она в спирте. В эфире щавелевая кислота растворима труднее, чем в воде. В кристаллическом дигидрате щавелевой кислоты обнаруживаются ярко выраженные водородные мастиковые связи.

Щавелевая кислота — двухосновная кислота средней силы. Поскольку она менее летуча, чем хлористоводородная кислота, то при нагревании вытесняет последнюю из ее солей, например, из поваренной соли.

Щавелевую кислоту используют в технике как протраву при печатании тканей, как средство для отбеливания стеарина и соломы, в качестве конденсирующего агента в препаративной органической химии и для разных других целей. В производстве калильных сеток она служит для осаждения редкоземельных элементов. В аналитической химии щавелевой кислотой также пользуются для осаждения, особенно при качественном и количественном определениях кальция. Кроме того, в количественном анализе ее (а также ее натриевую соль) часто применяют для установления титра растворов перманганата.

Это применение основано на том, что в сернокислом растворе количественно протекает взаимодействие между перманганат-ионами МnО₄^— и оксалат-нонами, которые при этом окисляются до диоксида углерода, тогда как перманганат-ионы восстанавливаются до конов марганца (II):

2МnО₄^— + 5С₂О₄^2- + 16Н⁺ = 2Мn²⁺ + 10СО₂ + 8Н₂O.

Щавелевая кислота в больших концентрациях ядовита. Она встречается в некоторых растениях, главным образом (в виде кислой калиевой соли) в кислице лесной и в щавеле.

В качестве двухосновной кислоты щавелевая кислота образует два ряда солей; первичные или кислые и вторичные или нейтральные оксалаты. Оксалаты, за исключением оксалатов щелочных металлов, трудно растворимы в воде, но большей частью легко растворимы в сильных кислотах. Щавелевая кислота обнаруживает большую склонность к образованию двойных и комплексных солей.

Оксалат натрия Na₂C₂O₄ − кристаллизующиеся без воды бесцветные, негигроскопические кристаллы. Эта соль очень удобна для установления титра растворов перманганата. По сравнению со свободной щавелевой кислотой она имеет то преимущество, что не поглощает аммиака из воздуха.

Из оксалатов калия, помимо нейтрального оксалата К₂С₂О₄∙Н₂О (моноклнинные призмы) и кислого оксалата (гидрооксалата) КНС₂О₄∙Н₂О, известна еще «сверхкислая» соль, КНС₂О₄∙Н₂С₂О₄∙2Н₂О − прекрасно кристаллизующийся продукт присоединения одной молекулы щавелевой кислоты к одной молекуле кислого оксалата. Ее используют, между прочим, для удаления чернильных пятен и ржавчины и называют в торговле «кисличной солью», хотя в кислице содержится не она, а обычный кислый оксалат (гидрооксалат).

Оксалаты щелочноземельных металлов, среди которых аналитическое значение имеет, прежде всего, трудно растворимый СаС₂О₄, при нагревании необратимо разлагаются по уравнению МС₂О₄ → МСО₃ + СО. Из водных растворов они кристаллизуются в виде кристаллогидратов. СаС₂О₄ образует 1-гидрат (моноклинный), 2,5-гидрит (триклинный) и 3-гидрат (тетрагональный). Их устойчивость растет в направлении: триклинный → тетрагональный → моноклинный.