Die funktionelle Gruppe der organischen Säuren ist die Carboxygruppe -COOH. Sie besteht aus einem Kohlenstoffatom, das mit einer Doppelbindung an ein Sauerstoffatom gebunden ist und mit einer Einfachbindung an eine OH-Gruppe. Stoffe mit dieser Gruppe heißen Carbonsäuren. Leiten sie sich von Alkanen ab, nennt man sie Alkansäuren. Der Name besteht aus dem Alkan und der Endung -säure. Das Kohlenstoffatom der Carboxygruppe wird mitgezählt. Hat die Kette $n$ Kohlenstoffatome, ist die Summenformel $\mathrm{C_nH_{2n}O_2}$.

Kurze Alkansäuren sind Flüssigkeiten mit stechendem Geruch. Sie mischen sich mit Wasser. Ethansäure siedet bei etwa 118 °C, höher als Ethanol (78 °C), denn die Moleküle bilden zwei Wasserstoffbrücken miteinander.

Carbonsäuren sind schwache Säuren. In Wasser gibt nur ein kleiner Teil der Moleküle ein Proton an Wasser ab. Die Reaktion ist umkehrbar, es stellt sich ein Gleichgewicht ein: $\mathrm{CH_3COOH + H_2O \rightleftharpoons CH_3COO^- + H_3O^+}$. Das Säurerest-Ion heißt Ethanoat-Ion (Acetat). Die Salze der Ethansäure heißen Ethanoate.

Weil trotzdem $\mathrm{H_3O^+}$ entsteht, verhält sich Essigsäure wie andere Säuren: Sie färbt Indikatoren rot, löst unedle Metalle und zersetzt Kalk: $\mathrm{CaCO_3 + 2\,CH_3COOH \longrightarrow Ca(CH_3COO)_2 + H_2O + CO_2}$. Daher wirkt Essig als Entkalker. Das Gas $\mathrm{CO_2}$ siehst du als Blasen. Haushaltsessig enthält etwa 5 Prozent Ethansäure. Konzentrierte Essigessenz dagegen ätzt Haut und Augen.

Eine Carbonsäure reagiert mit einem Alkohol zu einem Ester und Wasser. Das Wasser entsteht aus der OH-Gruppe der Säure und dem H der OH-Gruppe des Alkohols. Wenn sich zwei Moleküle unter Abspaltung eines kleinen Moleküls (hier Wasser) verbinden, nennt man das Kondensation. Hier heißt sie Veresterung. Die Estergruppe ist -COO-. Eine Säure als Katalysator und Wärme beschleunigen die Reaktion. Der Name nennt zuerst die Säure, dann den Rest des Alkohols: Ethansäureethylester (Essigsäureethylester).

Die Reaktion ist umkehrbar. Wasser kann den Ester wieder spalten. Diese Rückreaktion heißt Hydrolyse. Beide Reaktionen laufen gleichzeitig, bis sich ein Gleichgewicht einstellt, in dem Edukte und Produkte nebeneinander vorliegen. Mischt man gleich viel Ethansäure und Ethanol, wird nur etwa zwei Drittel zu Ester.

Ester riechen meist fruchtig und lösen sich nur wenig in Wasser. Butansäureethylester riecht nach Ananas. Sie dienen als Aromastoffe und Lösungsmittel, Ethansäureethylester zum Beispiel in Klebstoffen und Nagellackentfernern.

Fette sind Ester des Glycerins. Glycerin hat drei OH-Gruppen und bindet drei Säuremoleküle. Die Säuren sind Fettsäuren: unverzweigte Carbonsäuren mit langer Kette, meist 12 bis 20 Kohlenstoffatomen. Beispiele sind Palmitinsäure $\mathrm{C_{15}H_{31}COOH}$ und Stearinsäure $\mathrm{C_{17}H_{35}COOH}$. R steht in der Formel für den langen Kohlenwasserstoffrest. In der Fettbildung werden drei Wassermoleküle abgespalten, und die Hydrolyse spaltet das Fett wieder in Glycerin und Fettsäuren.

Kocht man Fett mit Natronlauge, wird es nicht nur gespalten. Die Lauge verbindet sich mit den Fettsäuren zu ihren Salzen, den Seifen. Diese Reaktion heißt Verseifung. Die Natriumsalze sind feste Seifen (Kernseife), die Kaliumsalze weiche Schmierseifen.

Ein Seifen-Anion $\mathrm{R{-}COO^-}$ hat zwei verschiedene Enden. Die geladene Gruppe $\mathrm{COO^-}$ ist hydrophil. Der lange Kohlenwasserstoffrest ist hydrophob und löst sich in Fett. Stoffe mit diesem Bau heißen Tenside. Im Spülwasser tauchen die Reste in Fetttröpfchen ein, die geladenen Köpfe zeigen nach außen ins Wasser. So umhüllt das Wasser das Fett, und es lässt sich abspülen. Weil das Seifen-Anion ein Proton aufnehmen kann, reagieren Seifenlösungen schwach alkalisch.