Оксалаты

Структура оксалатного аниона

Оксала́ты — соли и эфиры щавелевой кислоты. Соли содержат в своём составе дианион (оксалат) C₂O₄²⁻ или (COO)₂²⁻, образующийся при двойном депротонировании щавелевой кислоты.

Другие оксалаты

Существуют также кислые оксалаты — гидрооксалаты, например, гидрооксалат натрия (NaHC₂O₄). Cуществуют также кислые соли, например, гидрооксалат калия (KHC₂O₄ • H₂C₂O₄)

Свойства

Свойства солей

Большинство солей оксалатов малорастворимы в воде, например, оксалат кальция, который используется для обнаружения кальция. Хорошо растворимы оксалат калия и аммония.

Оксалаты проявляют восстановительные свойства. Так, его концентрацию в растворе можно определить титрованием перманганатом калия тёплого раствора. Реакция автокаталитическая.

$\mathsf{5}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{O}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{2}\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{M}\mathsf{n}{O}_{\mathsf{4}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathsf{1}\mathsf{6}{\mathsf{H}}^{\mathsf{+}}\mathsf{\to }\mathsf{1}\mathsf{0}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{M}{\mathsf{n}}^{\mathsf{2}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathsf{8}{\mathsf{H}}_{\mathsf{2}}\mathsf{O}$

Оксалаты распадаются при нагревании, однако продукты могут быть разными в зависимости от металла и условий.

активные металлы:

$\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\to }\mathsf{N}{\mathsf{a}}_{\mathsf{2}}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{3}}\mathsf{+}\mathsf{C}\mathsf{O}$

неактивные металлы:

$\mathsf{C}\mathsf{u}{\mathsf{C}}_{\mathsf{2}}{\mathsf{O}}_{\mathsf{4}}\mathsf{\to }\mathsf{C}\mathsf{u}\mathsf{+}\mathsf{2}\mathsf{C}{\mathsf{O}}_{\mathsf{2}}$

Комплексообразование

Анион оксалата может выступать в качестве бидентатного лиганда, образуя пятичленный цикл — MO₂C₂, как например, в ферриоксалате калия — K₃[Fe(C₂O₄)₃]. Благодаря его хорошей растворимости щавелевая кислота используется для удаления ржавчины.

Нахождение в природе

Оксалаты широко распространены в природе, например, в щавеле, кислице. Корни и/или листья ревеня, гречихи и псевдозерновая культура киноа содержат щавелевую кислоту. Накопление щавелевой кислоты происходит из-за неполного окисления углеводов в процессе биосинтеза.

Следующие съедобные растения содержат оксалаты в порядке уменьшения концентрации: карамбола, чёрный перец, петрушка, семена мака, щирица, шпинат, мангольд, сахарная свекла, какао, шоколад, большинство орехов и ягод, фасоль.

Листья чайного куста содержат большое относительное количество оксалатов по отношению к другим растениям. Обычно его экстракты содержат от малых до средних концентраций оксалатов благодаря малой массе используемых листьев.

Физиологические свойства

Оксалаты токсичны. Сродство оксалата к двухвалентным катионам отражается в способности к образованию нерастворимых осадков. Так в организме оксалат соединяется с катионами, такими как Ca²⁺, Fe²⁺ и Mg²⁺. Вследствие чего накапливаются кристаллы соответствующих оксалатов, которые из-за своей формы раздражают кишечник и почки. Поскольку оксалаты связывают важные элементы, например кальций, то долгое питание пищей, содержащей много оксалатов, может вызвать проблемы со здоровьем.

Здоровый человек может безопасно питаться пищей с оксалатами в умеренных количествах, но для людей с болезнями почек, подагрой, ревматоидным артритом рекомендуется избегать пищи с большим количеством оксалатов. Кристаллы оксалата кальция, более известные как почечный камень, забивают почечные протоки. Считается, что 80 % почечных камней образуется из оксалата кальция.

Аналогично, большие поступления кальция совместно с пищей содержащей оксалаты приводит к выпадению оксалата кальция в пищеварительном тракте, уменьшая поступления оксалатов в организм на 97 %.

Оксалаты являются антинутриентом, связываются с кальцием и мешают организму всасывать этот минерал.