Acizii carboxilici sunt un grup mare de compuși chimici care au toți o anumită structură în comun, compusă din cele mai importante trei elemente de pe pământ – carbon, oxigen și hidrogen. Acești compuși diferiți formează cei mai abundenți acizi organici care se găsesc în mod natural. Acidul ușor usturator al citricelor, cum ar fi lămâile, provine dintr-un exemplu numit acid citric. Majoritatea compușilor sunt relativ simpli din punct de vedere chimic, iar ca acid, destul de slabi. Acizii carboxilici în sine au utilizări vitale, dar, mai important, sunt destul de ușor de despărțit și de recombinat cu alți compuși chimici pentru a crea substanțe mai complexe.
Acizii au întotdeauna o substructură chimică constând dintr-un atom de carbon și un atom de hidrogen și doi atomi de oxigen numiți grup carboxil. De asemenea, atașată atomului de carbon este o mare varietate de molecule organice, unele destul de complexe. De asemenea, pot exista mai mult de o grupare carboxil. Acizii dicarboxilici au doi, în timp ce un acid tricarboxilic are trei, iar unii acizi pot avea până la 20 de grupări carboxil.
Una dintre caracteristicile acizilor carboxilici care îi fac atât de utili vieții organice este că se dizolvă ușor în molecule individuale în solvenți, inclusiv apă. Chiar și cele mai complexe și mai încăpățânate dintre ele sunt de obicei solubile într-o soluție de alcool. Acidul citric tricarboxilic este un ingredient obișnuit în băuturile cu sifon și în alte alimente procesate.
Un alt aditiv alimentar comun este acidul acetic din oțet. De asemenea, este utilizat în comerț pentru a opri reacțiile chimice în timpul procesării filmului fotografic. Cu toate acestea, aproape jumătate din cantitatea mondială de acid acetic este transformată chimic în acetat de vinil, unul dintre ingredientele esențiale din cleiuri și vopsele. Similar altor compuși, cum ar fi acidul acrilic, acetatul de vinil poate fi procesat chimic în materiale plastice.
Această versatilitate a acizilor carboxilici provine din ușurința de a rupe legăturile lor chimice. O demonstrație în acest sens este modelul unui vulcan pentru copii care conține o sticlă de oțet. Atunci când se adaugă o linguriță de bicarbonat de sodiu sau bicarbonat de sodiu, sticla balonează violent într-o spumă de apă, dioxid de carbon și acetat de sodiu. Oamenii și majoritatea altor animale își obțin cea mai mare parte a energiei din alimentele digerate printr-o serie de reacții chimice numite „ciclul acidului citric”.
Aminoacizii sunt, de asemenea, printre cei mai importanți acizi carboxilici ai naturii. Ele sunt supranumite „componentele de bază ale proteinelor”. Proteinele, la rândul lor, creează diversitatea aproape infinită a țesuturilor organice, de la păr, piele, inimă până la scoarța copacului. Oamenii de știință au luat acest indiciu, pentru a utiliza acizii într-o mare varietate de aplicații sau i-au acoperit chimic. Parfumurile, înălbitorii industriali, conservanții alimentari și medicamentele farmaceutice sunt doar câteva exemple.