主な違い – 酢酸 vs クエン酸
酢酸とクエン酸は、食品添加物としてよく使用される2つの化合物です。
酢酸は酢に、クエン酸はライムジュースに含まれます。
酢酸とクエン酸の主な違いは、酢酸が一塩基酸であるのに対し、クエン酸は三塩基酸であることです。
酢酸とは
酢酸は、別名エタン酸とも呼ばれます。
C原子、H原子、O原子から構成されています。
酢酸の分子式はC2H4O2です。
しかし、酢酸を表す最も一般的な方法はCH3COOHです。
この式は、酢酸の構造についていくつかの詳細を示しています。
酢酸はカルボン酸の一種です。
カルボン酸基を1つだけ持っています。
カルボン酸基の炭素原子にメチル基(-CH3)が結合した構造です。
酢酸のモル質量は約60g/molです。
図01: 酢酸の化学構造
酢酸は常温常圧では無色の液体で、非常に刺激的な臭いがあります。
沸点は約118℃、pKa値は約4.76です。
したがって、酢酸は弱酸であり、水中で部分的に解離します。
しかし、酢酸は水と混和します。
水溶液中では酢酸は解離し、カルボキシル基の水素原子をH+イオンとして放出します。
これが酢酸の酸性の理由です。
カルボキシル基に-O-H結合が存在するため、酢酸は固相で強い水素結合を持つことができます。
酢酸は極性溶媒、非極性溶媒のいずれとも混ざり合うことができます。
酢酸の極性基はカルボキシル基です。
酢酸の極性基はカルボキシル基であり、極性溶媒と酢酸の混合を引き起こします。
メチル基は非極性基であり、酢酸と非極性溶媒の混合を引き起こします。
酢酸の用途
- 食酢の製造
- 金属酢酸塩の調製
- 樹脂の溶媒
- 無水酢酸の製造
クエン酸とは
クエン酸は、柑橘類に多く含まれる弱酸です。
化学式はC6H8O7で表されるトリカルボン酸です。
一般的な化学式の表し方はC3H5O(COOH)3で、これはクエン酸にカルボン酸基(-COOH)が3つあることを表しています。
それとは別に水酸基(-OH)が1つ存在します。
クエン酸のモル質量は約192g/molです。
無臭の化合物です。
クエン酸は、溶液から容易に結晶化します。
この結晶は白い粉末として現れる。
クエン酸の沸点は約310oCです。
クエン酸は水および無水エタノールに混和します。
カルボキシル基を持つため、強い水素結合を形成することができる。
図02：クエン酸の化学構造
クエン酸は三塩基酸です。
1分子につき3つのプロトン（H+）を放出することができる。
pKa1は3.13、pKa2は4.76、pKa3は6.40であり、3つのpKa値を持っています。
クエン酸の生物学的役割はクエン酸サイクルであり、動物や植物の主要な代謝経路です。
クエン酸の用途
- 食品添加物として使用
- 飲料として使用
- キレート剤として作用
- 化粧品の成分として用いられる。
図03：クエン酸の食品・飲料への利用例
酢酸とクエン酸の類似点
- 酢酸とクエン酸は弱酸性です。
- 食品添加物として使用されることが多い。
酢酸とクエン酸の違いについて
定義
酢酸のこと。
酢酸は、主に食酢に含まれる有用な弱酸です。
クエン酸 クエン酸は、柑橘類に含まれる弱酸です。
酸度
酢酸のこと。
酢酸は一塩基性（置換可能な水素原子が1つ）。
クエン酸。
クエン酸は三塩基性（置換可能な水素原子が3つある）。
モル質量
酢酸の場合 酢酸のモル質量は約60g/molです。
クエン酸 クエン酸のモル質量は、約192g/molです。
化学式
酢酸のことです。
酢酸の化学式はCH3COOHです。
クエン酸 クエン酸の化学式は、C3H5O(COOH)3です。
カルボン酸基の数
酢酸の場合 酢酸はカルボン酸基を1つだけ持つ。
クエン酸 カルボン酸基を3つ持つ。
沸点
酢酸。
酢酸の沸点は約118℃です。
クエン酸 クエン酸の沸点は約310℃。
pKa
酢酸の場合 酢酸のpKa値は1つだけです。
クエン酸 クエン酸は3つのpKa値を持っています。
結論
酢酸とクエン酸は、どちらも非常に有用な酸化合物です。
これらの化合物は、大規模な産業だけでなく、小規模な用途にも大きく貢献します。
酢酸とクエン酸の主な違いは、酢酸が一塩基酸であるのに対して、クエン酸は三塩基酸であることです。
