¿Qué son los ácidos carboxílicos?
Los ácidos carboxílicos son un gran grupo de compuestos químicos que tienen una cierta estructura en común, compuesta por los tres elementos más importantes en la tierra: carbono, oxígeno e hidrógeno. Estos diversos compuestos constituyen los ácidos orgánicos más abundantes y naturales. La acidez ligeramente punzante de los cítricos, como los limones, proviene de un ejemplo llamado ácido cítrico. La mayoría de los compuestos son químicamente relativamente simples y, como ácido, bastante débiles. Los ácidos carboxílicos por sí mismos tienen usos vitales, pero lo más importante, son bastante fáciles de separar y recombinar con otros compuestos químicos para crear sustancias más complejas.
Los ácidos siempre tienen una subestructura química que consiste en un átomo de carbono y un átomo de hidrógeno, y dos átomos de oxígeno llamados un grupo carboxilo. También unido al átomo de carbono hay una gran variedad de moléculas orgánicas, algunas bastante complejas. También puede haber más de un grupo carboxilo. Los ácidos dicarboxílicos tienen dos, mientras que un ácido tricarboxílico tiene tres, y algunos ácidos pueden tener hasta 20 grupos carboxilo.
Una de las características de los ácidos carboxílicos que los hacen tan útiles para la vida orgánica es que se disuelven fácilmente en moléculas individuales en solventes, incluido el agua. Incluso el más complejo y terco de ellos suele ser soluble en una solución de alcohol. El ácido cítrico tricarboxílico es un ingrediente común en las bebidas gaseosas y en otros alimentos procesados.
Otro aditivo alimentario común es el ácido acético en vinagre. También se utiliza comercialmente para detener las reacciones químicas durante el procesamiento de películas fotográficas. Sin embargo, casi la mitad del suministro mundial de ácido acético se convierte químicamente en acetato de vinilo, uno de los ingredientes esenciales en pegamentos y pinturas. De manera similar a otros compuestos como el ácido acrílico, el acetato de vinilo puede procesarse químicamente en plásticos.
Esta versatilidad de los ácidos carboxílicos proviene de la facilidad de romper sus enlaces químicos. Una demostración de esto es el modelo de volcán de un niño que contiene una botella de vinagre. Cuando se agrega una cucharadita de bicarbonato de sodio o bicarbonato de sodio, la botella burbujea violentamente en una espuma de agua, dióxido de carbono y acetato de sodio. Los humanos y la mayoría de los otros animales obtienen la mayor parte de su energía de los alimentos digeridos a través de una serie de reacciones químicas llamadas "ciclo del ácido cítrico".
Los aminoácidos también se encuentran entre los ácidos carboxílicos más importantes de la naturaleza. Los apodan "los componentes básicos de las proteínas". Las proteínas, a su vez, crean la diversidad casi infinita de tejidos orgánicos, desde el cabello, la piel, el corazón y la corteza de los árboles. Los científicos han seguido este ejemplo, para utilizar los ácidos o convertirlos químicamente en una gran variedad de aplicaciones. Perfumes, blanqueadores industriales, conservantes de alimentos y medicamentos farmacéuticos son solo algunos ejemplos más.