Benzoskābe ir cieta, balta kristāliska viela, kas ķīmiski klasificēta kā aromātiska karbonskābe. Tās molekulāro formulu var rakstīt kā C7H6O2. Tās ķīmiskās īpašības ir balstītas uz faktu, ka katra molekula sastāv no skābās karboksilgrupas, kas piestiprināta aromātiska gredzena struktūrai. Karboksilgrupa var iziet reakcijas, veidojot tādus produktus kā sāļi, esteri un skābes halogenīdi. Aromātiskajā gredzenā var notikt tādas reakcijas kā sulfonēšana, nitrēšana un halogenēšana.
Molekulārā struktūra
Starp aromātiskajām karbonskābēm benzoskābei ir visvienkāršākā molekulārā struktūra, kurā viena karboksilgrupa (COOH) ir tieši piesaistīta benzola gredzena oglekļa atomam. Benzola molekulu (molekulārā formula C6H6) veido aromātisks gredzens ar sešiem oglekļa atomiem, pie katra oglekļa atoma piesaistīts ūdeņraža atoms. Benzoskābes molekulā COOH grupa aizstāj vienu no aromātiskā gredzena H atomiem. Lai norādītu šo struktūru, benzoskābes (C7H6O2) molekulāro formulu bieži raksta kā C6H5COOH.
Uz šīs molekulārās struktūras balstās benzoskābes ķīmiskās īpašības. Jo īpaši benzoskābes reakcijas var ietvert karboksilgrupas vai aromātiskā gredzena modifikācijas.
Sāls veidošanās
Skābā benzoskābes daļa ir karboksilgrupa, un tā reaģē ar bāzi, veidojot sāli. Piemēram, tas reaģē ar nātrija hidroksīdu (NaOH), iegūstot nātrija benzoātu, jonu savienojumu (C6H5COO-Na +). Kā pārtikas konservantus izmanto gan benzoskābi, gan nātrija benzoātu.
Esteru ražošana
Benzoskābe reaģē ar spirtiem, veidojot esterus. Piemēram, ar etilspirtu (C2H5OH) benzoskābe veido etilbenzoātu, esteri (C6H5CO-O-C2H5). Daži benzoskābes esteri ir plastifikatori.
Skābes halogenīda ražošana
Ar fosfora pentahlorīdu (PCl5) vai tionilhlorīdu (SOCl2) benzoskābe reaģē, veidojot benzoilhlorīdu (C6H5COCl), kas tiek klasificēts kā skābes (vai acil) halogenīds. Benzoilhlorīds ir ļoti reaktīvs un tiek izmantots citu produktu veidošanai. Piemēram, tas reaģē ar amonjaku (NH3) vai amīnu (piemēram, metilamīnu, CH3-NH2), veidojot amīdu (benzamīds, C6H5CONH2).
Sulfonēšana
Benzoskābes reakcija ar kūpošo sērskābi (H2SO4) noved pie aromātiskā gredzena sulfonēšanas, kurā funkcionālā grupa SO3H aizvieto ūdeņraža atomu uz aromātiskā gredzena. Produkts galvenokārt ir meta-sulfobenzoskābe (SO3H-C6H4-COOH). Prefikss "meta" norāda, ka funkcionālā grupa ir piesaistīta trešajam oglekļa atomam attiecībā pret karboksilgrupas piestiprināšanas punktu.
Nitrācijas produkti
Benzoskābe reaģē ar koncentrētu slāpekļskābi (HNO3) sērskābes kā katalizatora klātbūtnē, izraisot gredzena nitrēšanu. Sākotnējais produkts galvenokārt ir meta-nitrobenzoskābe (NO2-C6H4-COOH), kurā funkcionālā grupa NO2 ir piesaistīta gredzenam meta stāvoklī attiecībā pret karboksilgrupu.
Halogenēšanas produkti
Katalizatora, piemēram, dzelzs hlorīda (FeCl3), klātbūtnē benzoskābe reaģē ar halogēnu, piemēram, hloru (Cl2), veidojot halogenētu molekulu, piemēram, metahlorbenzoskābi (Cl-C6H4-COOH). Šajā gadījumā hlora atoms ir piesaistīts gredzenam meta stāvoklī attiecībā pret karboksilgrupu.
