Acide méthanoïque
L'acide méthanoïque (appelé aussi acide formique) est le plus simple des acides carboxyliques. Sa formule chimique est CH2O2 ou HCOOH. Sa base conjuguée est l'ion méthanoate (formiate) de formule HCOO−. Il s'agit d'un acide faible qui se présente sous forme de liquide incolore à odeur pénétrante.
Dans la nature, on le trouve dans les glandes de plusieurs insectes de l'ordre des hyménoptères, comme les abeilles et les fourmis, mais aussi sur les poils qui composent les feuilles de certaines plantes de la famille des urticacées (orties). Son nom trivial formique vient du mot latin formica qui signifie fourmi, car il fut isolé pour la première fois par distillation de fourmis.
Histoire
Dès le Modèle:S mini- siècleModèle:Vérification siècle, quelques alchimistes et naturalistes avaient connaissance que certaines fourmis, en particulier du genre Formica<ref>Modèle:Lien web.</ref>, produisaient une vapeur acide. La première personne à avoir décrit l'isolement de cette substance (par distillation d'un grand nombre de cadavres de fourmis) est le naturaliste anglais John Ray en 1671. Sa première synthèse fut faite par le chimiste français Gay-Lussac à partir de l'acide hydrocyanique. En 1855, un autre chimiste français, Marcellin Berthelot, développa une méthode de synthèse à partir du monoxyde de carbone, similaire à celle utilisée de nos jours. L'acide formique est présent dans la composition de la majorité des venins de fourmis, qui le projettent ou l'appliquent directement pour percer la cuticule d'autres arthropodes ou repousser d'éventuels prédateurs<ref>Modèle:Lien web.</ref>.
Chimie
Propriétés réductrices
Chauffé avec de l'acide sulfurique, l'acide formique se décompose en eau et en monoxyde de carbone, si bien qu'il possède des propriétés réductrices très marquées (réduction des sels d'or, d'argent, de cuivre, etc.). Sous l'action de la seule chaleur, il se décompose vers Modèle:Tmp en dihydrogène et en dioxyde de carbone, d'où de nouveau, des propriétés réductrices.
Acide faible
Bien qu'il soit plus ionisé que ses homologues supérieurs d'acides carboxyliques, c'est un acide faible, mais malgré cela il est capable de déplacer l'acide nitrique de ses sels. Si l'on ajoute de l'acide formique à un mélange de nitrate de potassium et de brucine, le mélange est instantanément porté au rouge. Il ne donne pas d'anhydride d'acide et donne comme équivalent d'halogénure d'acyle le phosgène COCl2.
Fabrication
En chauffant en tube scellé de la potasse et du monoxyde de carbone, Berthelot a fait la synthèse de l'acide formique : CO + KOH → H-CO2K, puis, sous pression de 7 atm. et à Modèle:Tmp, hydrolyse du formiate de potassium H-CO2K par l'acide sulfurique ; le produit obtenu par distillation sous pression réduite contient 80 à 85 % d'acide formique.
Utilisations
L'acide méthanoïque est utilisé dans les industries suivantes : textile (teintures, traitement du cuir), insecticides, laques, solvants, tannage, électroplaquage, fumigènes, alimentation humaine (additif alimentaire E236)<ref>Modèle:Lien web</ref>. Il sert également à argenter les miroirs, et soigner les verrues.
Il est aussi utilisé en apiculture comme moyen complémentaire de lutte contre le varroa<ref>Modèle:Lien web</ref>. Il est également utilisé dans les détartrants (gel wc)<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Traceur biologique
Lors d'un empoisonnement au méthanol, ce dernier est métabolisé d'abord en méthanal par l'action de l'alcool déshydrogénase, enzyme non spécifique et ayant une meilleure affinité avec l'éthanol, puis en acide formique via l'action de la formaldéhyde déshydrogénase. La dernière étape consiste en la transformation en dioxyde de carbone, étape limitante de l'élimination. Le méthanal étant rapidement transformé, une accumulation de formiate se crée et est à l'origine de la toxicité (acidose métabolique). La mesure des formiates dans les urines permet de détecter un empoisonnement au méthanol.
Stockage de l'hydrogène
Une recherche de l’Institut Leibniz de catalyse de Rostock a montré qu'il peut être utilisé pour le stockage de dihydrogène pour alimenter une pile à combustible<ref>http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/54627.htm</ref>.
En présence de platine, il est possible de décomposer l'acide formique en dihydrogène et dioxyde de carbone.
- CH2O2 → H2 + CO2
En 2006, une équipe de recherche de l’EPFL (Suisse) a présenté l'utilisation de l'acide formique comme solution de stockage de l'hydrogène<ref>Gábor Laurenczy, Céline Fellay, Paul J. Dyson, Hydrogen production from formic acid. PCT Int. Appl. (2008), 36pp. CODEN: PIXXD2 WO 2008047312 A1 20080424 AN 2008:502691</ref>. Un système catalytique homogène, basé sur une solution aqueuse de catalyseurs au ruthénium décompose l'acide formique HCOOH en dihydrogène H2 et dioxyde de carbone CO2 <ref>Céline Fellay, Paul J. Dyson, Gábor Laurenczy, A Viable Hydrogen-Storage System Based On Selective Formic Acid Decomposition with a Ruthenium Catalyst, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 3966–3970.</ref>. Le dihydrogène peut être ainsi produit dans une large plage de pression (1 – Modèle:Unité/2) et la réaction ne génère pas de monoxyde de carbone. Ce système catalytique résout les problèmes des catalyseurs existants pour la décomposition de l'acide formique (faible stabilité, durée de vie des catalyseurs limitée, formation de monoxyde de carbone) et viabilise cette méthode de stockage d'hydrogène<ref>Ferenc Joó, Breakthroughs in Hydrogen Storage – Formic Acid as a Sustainable Storage Material for Hydrogen, ChemSusChem 2008, 1, 805–808.</ref>. Le coproduit de cette décomposition, le dioxyde de carbone, peut être utilisé dans un deuxième temps pour générer à nouveau de l’acide formique par hydrogénation. L'hydrogénation catalytique du CO2 a été longuement étudiée et des méthodes efficaces ont été développées<ref>P. G. Jessop, in Handbook of Homogeneous Hydrogenation (Eds.: J. G. de Vries, C. J. Elsevier), Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2007, Modèle:P..</ref>,<ref>P. G. Jessop, F. Joó, C.-C. Tai, Recent advances in the homogeneous hydrogenation of carbon dioxide, Coord. Chem. Rev., 2004, 248, 2425–2442.</ref>.
L'acide formique contient Modèle:Unité/2 d'hydrogène à température et pression ambiante, ce qui est deux fois la capacité de l’hydrogène comprimé à Modèle:Unité/2. Pur, l'acide formique est un liquide inflammable dont le point d'éclair vaut +Modèle:Tmp, ce qui est supérieur à l’essence (Modèle:Tmp) ou à l'éthanol (+Modèle:Tmp). Dilué dès 85 %, il n'est plus inflammable. L'acide formique dilué est même inscrit sur la liste des additifs alimentaires de l'administration américaine des denrées alimentaires et des médicaments (FDA)<ref>US Code of Federal Regulations: 21 CFR 186.1316, 21 CFR 172.515</ref>.
Commerce
La France est importatrice nette d'acide formique, d'après les douanes françaises. Le prix moyen de la tonne importée était de Modèle:Euro<ref>Modèle:Lien web</ref>.
Détection en dehors du système solaire
Modèle:... En 2018, de l'acide méthanoïque a été détecté par le radiotélescope ALMA dans le disque protoplanétaire de l'étoile TW Hydrae<ref>Modèle:Article.</ref>.
