Los ácidos carboxílicos son compuestos orgánicos usados en procesos químicos e industriales, que naturalmente provienen de grasas, aceites vegetales, lácteos, frutos cítricos.
Se caracterizan por estar formados por un conjunto de átomos unidos entre sí mediante enlaces covalentes carbono-carbono, denominado grupo carboxilo, que cuando se unen a otros elementos como hidrógeno, oxígeno o nitrógeno, integran una infinidad de compuestos diferentes.
Estos ácidos se clasifican de acuerdo a la cantidad de grupos carboxilos que posea cada átomo:
- Monocarboxílicos, una molécula contiene un solo grupo carboxilo, como por ejemplo el ácido fórmico, acético, palmítico, esteárico, valérico.
- Dicarboxílicos, cada átomo incluye dos grupos carboxilos, entre ellos están el ácido oxálico, malónico, glutárico, adípico, pimélico, subérico, sebácico.
- Tricarboxílicos o policarboxílicos, una misma partícula dispone de tres grupos carboxilos, prototipo de ello son el ácido cítrico, aconítico, tricarbalítico.
Propiedades de los ácidos carboxílicos.
Las cualidades que caracterizan a las ácidos carboxílicos son las siguientes:
- La estructura molecular se presenta en forma trigonal plana.
- Generalmente son sólidos y contienen más de ocho átomos de carbono, al menos que posean doble enlace, lo que impide una formación compacta.
- A medida que aumenta la cadena de carbono disminuyen su solubilidad en agua, en este sentido, cuando pasan de diez átomos de carbono son insolubles, contrariamente, son muy disolubles en alcoholes, debido a que forman enlaces de hidrógeno.
- El comportamiento químico de estos ácidos está determinado por el grupo carboxilo.
- Aunque el olor es el característico de cada ácido, a mayor cantidad de carbonos este disminuye.
- Con el grupo hidroxilo generan hidrógeno ácido y se comportan como bases sobre el oxígeno carbonílico.
- Poseen un punto de ebullición superior al de los alcoholes, cetonas o aldehídos, debido a la fuerte presencia del hidrógeno.
- Reaccionan con álcalis originando sales sódicas, que se emplean para hacer jabones.
- Cuando responden a alcoholes dan lugar a ésteres, compuestos que generan una gran cantidad de fragancias afrutadas.
- Unidos a un ácido orgánico pierden agua produciendo anhídridos, que causan el efecto de efervescencia en las bebidas de cola.
- Se convierten en cloruros de ácido al contacto con el cloruro de tionilo y oxalilo formando subproductos gaseosos.
- Forman alcoholes primarios en su aleación con el hidruro de litio y aluminio.
- Las propiedades de fusión también varían de acuerdo a la cantidad de moléculas de carbonos, que a partir de seis átomos empieza a ser irregular.
Aplicaciones de los ácidos carboxílicos.
No solamente los ácidos carboxílicos son importantes, sino el grupo carboxilo, del cual se generan una gran cantidad de compuestos que son usados por diferentes sectores industriales:
La industria alimentaria los aplica como:
- Aditivos, conservantes (ácido sórbico y benzoico), regulador de alcalinidad, agente antimicrobiano, acidulante en bebidas carbonatadas.
- Ayudante a la maduración del queso suizo (ácido propiónico), elaboración de col fermentada y bebidas suaves (ácido láctico).
El sector farmacéutico los emplea en la fabricación de medicamentos:
- Antipiréticos y analgésicos (ácido acetilsalicílico), antimicóticos (ácido benzoico), vitamina C (ácido ascórbico), fungicidas (ácido caprílico) y laxantes (ácido hidroxibutanodioico).
Otras aplicaciones industriales de los ácidos carboxílicos es la obtención de componentes, necesarios en la manufactura de:
- Plásticos, lubricantes (ácido sórbico), barnices, adhesivos transparentes (ácido acrílico), pinturas (ácido linoleico), pasta dental (ácido salicílico), tintes (ácido metanoico), materiales impermeables, secantes de pinturas (ácido palmítico), perfumes (ácido benzoico), poliéster (ácido tereftálico), velas de parafina (ácido esteárico).
- Jabones, detergentes, cosméticos, productos de limpieza (ácido oleico), síntesis aromáticas, mantequillas (ácido butanóico), películas fotográficas, fijadores de color (ácido acético).
En sus formas más simples y naturales, estos ácidos se encuentran en el vinagre (ácido acético) y en la sustancia que inyectan las hormigas y abejas al picar (ácido fórmico).
Beneficios y desventajas de los ácidos carboxílicos.
Normalmente los ácidos carboxílicos no tienen un efecto nocivo para la salud del ser humano, debido a que la mayoría de estos componentes provienen de la naturaleza, y como hemos evidenciado, muchos se usan para el consumo humano.
En cuanto a los beneficios de los ácidos carboxílicos encontramos:
- Forman parte de una gran cantidad de células corporales, constituyendo los fosfolípidos y triacilglicéridos, que son ácidos grasos que se encuentran en las membranas celulares, neuronas, músculo cardíaco y tejido nervioso.
- Están presentes en procesos fundamentales como el ciclo metabólico de las células en el organismo, llamado Ciclo de Krebs.
- La biotina como ácido carboxílico interviene en el metabolismo de hidratos de carbono y algunos aminoácidos como factor de crecimiento.
Las desventajas de los ácidos carboxílicos son muy pocas, pero no hay que dejar de tomarlas en cuenta:
- El ácido acético concentrado es corrosivo y puede causar quemaduras en la piel o daños en los ojos.
- Otro ácido que puede ser perjudicial a largo plazo, ya que origina ulceración del esófago y estómago, es el propiónico.
- Todos los medicamentos derivados de los ácidos carboxílicos deben ser consumidos de acuerdo a prescripción médica, para evitar efectos colaterales.
- Su manipulación sobre todo en el área industrial requiere de sumo cuidado y conocimiento de las reacciones con otros componentes.