Oxalsäure
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Einordnung: Chemische Verbindung
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| Strukturformel | |
|---|---|
| Allgemeines | |
| Name | Ethandisäure |
| Summenformel | C2H2O4, auch: HOOC-COOH |
| Andere Namen | Oxalsäure |
| Kurzbeschreibung | farblose Kristalle |
| CAS-Nummer | 6153-56-6 |
| Sicherheitshinweise | |
| Xn (Gesundheitsschädlich) | |
| R- und S-Sätze | R: 21/22 S: 24/25 |
| MAK | 1 mg/m3 |
| LD50 (Ratte) | 375 mg/kg (oral) |
| LD50 (Kaninchen) | 20000 mg/kg (dermal) |
| Physikalische Eigenschaften | |
| Aggregatzustand | fest |
| Farbe | weiß |
| Dichte | 1,653 g/cm³ |
| Molmasse | 126,1 g/mol als Dihydrat |
| Schmelzpunkt | 189,5 °C |
| Siedepunkt | 149-160 °C (Zersetzung) |
| Dampfdruck | 25 hPa (bei 20 °C) |
| Weitere Eigenschaften | |
| Löslichkeit | 102 g/l Wasser (bei 20 °C) |
| Gut löslich in | - |
| Schlecht löslich in | - |
| Unlöslich in | - |
|
SI-Einheiten wurden, wo möglich, verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, wurden Normbedingungen benutzt. | |
Oxalsäure (Formel: (COOH)2, systematischer Name: Ethandisäure) ist die einfachste Dicarbonsäure. Ihre Salze heißen Ethandiolate, veraltet aber noch verbreitet: Oxalate. Calciumoxalat ist schwerlöslich. Oxalsäure ist auch ein Reduktionsmittel und kann daher quantitativ durch Titration mit einem Oxidationsmittel wie Kaliumpermanganat bestimmt werden, dabei entsteht Kohlenstoffdioxid als Oxidationsprodukt.
| Inhaltsverzeichnis |
Eigenschaften
Oxalsäure ist durch die Nachbarstellung der Carboxylgruppen eine starke Säure und wie die α-Diketone instabil. Sie zerfällt in konzentrierter Schwefelsäure sofort zu Kohlenmonoxid, Kohlenstoffdioxid und Wasser. Der Schmelzpunkt der Oxalsäure liegt bei 189,5 °C, die Löslichkeit in Wasser ist mit 102 g/l bei 20 °C recht gut. Oxalsäure kristallisiert aus wässrigen Lösungen mit 2 Molekülen Kristallwasser: (COOH)2 · 2 H2O, was bei Berechnungen zu berücksichtigen ist.
Vorkommen und Wirkung
Oxalsäure und ihr Kaliumsalz kommen in größeren Mengen in Rhabarber vor, das meiste davon in den Blättern, weshalb nur der Stiel nach dem Kochen zum Verzehr geeignet ist. In geringeren Mengen kommt Oxalsäure unter anderem in Sauerklee, Sauerampfer und Roten Rüben vor.
Oxalsäure ist in höherer Konzentration giftig, kommt in geringer Konzentration aber auch in Lebensmitteln wie Tee, Kakao und Schokolade vor. Calciumoxalat entsteht in der Natur häufig beim Absterben von Pflanzenzellen. Es kann unter polarisiertem Licht in Form von hellen rechteckigen Kristallen erkannt werden (besonders einfach in braunen Zwiebelschalen). Nierensteine bestehen meist aus Calciumoxalat und Harnsäure, die Steinbildung wird aber durch Zitronensäure, welche in Früchten vorkommt, verhindert.
Verwendung
Oxalsäure kann zur Entfernung von Rostflecken verwendet werden. In der Technik wird sie oft als Hilfsstoff in der Elektrochemie (Eloxalverfahren) oder als Bleichmittel eingesetzt. Die weltweite Produktion von Oxalsäure und ihren Estern liegt bei 140.000 Jahrestonnen.
Geschichte
Oxalsäure wurde 1796 durch Wiegleb im Sauerklee (Oxalis acetosella, daher der Name) als Kaliumsalz entdeckt und war daher erst unter dem Namen Kleesäure bekannt. 1776 konnte sie in größeren Mengen durch Carl Wilhelm Scheele und Bergmann durch Oxidation von Zucker mit Salpetersäure hergestellt werden, was noch keine Synthese, sondern der Abbau eines Naturstoffes war. Oxalsäure wurde dann 1824 erstmalig von Friedrich Wöhler künstlich aus anorganischen Grundstoffen hergestellt (synthetisiert durch Verseifung von Dicyan, (CN)2).
Darstellung
Heutzutage wird Oxalsäure durch rasches Erhitzen von Natriumformiat auf 360 °C hergestellt.
<math>2\ HCOONa\rightarrow NaOOC\!-\!COONa + H_2<math>
Das erhaltene Natriumoxalat wird mit Calciumhydroxid in das schwerlösliche Calciumoxalat überführt, aus welchem die Oxalsäure mit Schwefelsäure freigesetzt wird.
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