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羧基，或稱羧酸基，是由四個原子組成的一個單元：一個碳原子（C），兩個氧原子（O）和一個氫原子（H）。有機化學家通常把羧基的結構簡單地寫為-COOH或-CO2H。但對外行來說，這表明兩個氧原子是相互連接或結合的它們不是。氧被吸到碳的正右側，與碳原子共享其價電子，形成一個羰基（-C=O）。另一個氧只通過單鍵連接到同一個碳和氫上，產生碳附著的羥基（-C-OH）。科學家用燒杯將含有一個或多個羧基的有機化合物稱為羧酸。單羧基羧酸的兩個常見例子是首先通過螞蟻蒸餾制備的甲酸（HCOOH）和乙酸（CH3COOH），發酵用醋。強效草酸是含有兩個羧基的酸中最簡單的一種。它的化學結構可以畫成HOOC-COOH，或（COOH）2。含氧羧酸通常比人們想象的要強。這是因為某些因素有利于離子化形式，即羧酸陰離子-COO-，在聯合羧基上。當氫離開時，它的電子仍留在后面。雖然這是自然界中電荷"希望"被中和的現象，但其他因素，如共振，可以相當穩定帶電的化學物質。要想看到這一點，有必要再次考慮羧基的結構更詳細的是，在氧的自由基上-，在這里-，有更詳細的變化它似乎可以通過反應機制-C-O-→-C=O e-。相反地，另一個氧應該能夠吸收電子-C=O e-→-C-O-。關鍵是，在這種環境中，兩種氧都是等價的，在這種環境中，兩種氧原子都沒有氫原子。至少在紙上，電子應該能夠在兩個氧原子之間共振，或者在兩個氧原子之間來回運動。從邏輯上講，由于電子的非定域性，這種共振應該使羧酸鹽穩定下來。此外，氧和碳之間的鍵既不能是單鍵，也不能是雙鍵。鍵的長度應該是相等的一個"一個半"鍵。事實上，它們是。對于醋酸，羰基氧-碳鍵的長度是1.21撽，碳附著的羥基的長度是1.36撽，而對于羧酸，碳氧鍵的長度都是1.26撽。

發表于 2020-09-17 20:58
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分類：科學教育

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