Почти всички къщи имат оцет.И повечето хора знаят, че той е в основата на оцетна киселина.Но това е от химическа гледна точка?Какви други органични съединения от тази серия съществуват и какви са техните характеристики?Нека се опитаме да решим този въпрос и да изследва границите едноосновни карбоксилни киселини.Особено в дома се използва не само оцетна, но също и някои други, и само производни на тези киселини като цяло са чести гости във всеки дом.
клас от карбоксилни киселини: обща характеристика
От гледна точка на науката на химията на този клас съединения включват кислород-съдържащи молекули, които имат специална група от атоми - карбоксилна функционална група.Той има форма на -СООН.По този начин, с обща формула които имат всички граница монокарбоксилна киселина е както следва: R-COOH, където R - е частица радикал, който може да включва всякакъв брой въглеродни атоми.
Според това, определянето на този клас съединения може да се има предвид, че.Карбоксилна киселина - се окислява органични молекули, които включват една или повече функционални групи, -СООН - карбоксилни групи.
факта, че тези вещества са специално на киселини, обяснява мобилността на водороден атом в карбоксилен.Плътността на електрона е неравномерно разпределено, тъй като кислорода - най-електроотрицателна групата.От тази връзка O-H силно поляризирана и водород става изключително уязвима.Той е лесно отцепена чрез сключване на химични реакции.Затова киселина съответния индикатор дава подобна реакция:
- фенолфталеин - безцветен;
- лакмус - червен;
- универсална - червен;
- метилово оранжево - червено и други.
Благодарение на водородния атом, карбоксилни киселини проявяват окислителни свойства.Въпреки това, наличието на други атоми, което им позволява да се възстанови и участва в много взаимодействия.
Класификация
Има няколко основни характеристики, които са разделени на карбоксилни групи.Първият от тях - това е природата на радикала.В този изолиран фактор:
- Алицикличен киселина. Пример: хинин.
- Aromatic. Пример: бензоена.
- алифатен.Пример оцетна, акрилова киселина, оксалова киселина и други.
- Heterocyclic. Пример: никотин.
Говорейки за връзки в молекулата, също така е възможно да се разграничат две групи от киселини:
- граници - само всички единични връзки;
- ненаситени - Предлага двойни, една или повече.
разполагат класификация може да служи като функционални групи.Така че, има следните категории.
- моноосновен - само един-COOH група.Пример: мравчена, стеаринова, маслена, валерианова и други.
- Дибазов - съответно на две групи COOH.Пример: оксалова, малонова, и други.
- Multibasic - лимонена, млечна и др.
По-късно в тази статия ще се ограничи само едноосновни алифатни карбоксилни киселини.
История на откриването
Winery процъфтява с най-древни времена.Както е известно, една от неговите продукти - оцетна киселина.Затова историята на славата на този клас съединения има своите корени още от времето на Робърт Бойл и Йохан глауберова.Въпреки това, химическата природа на тези молекули, за да разберете за дълго време, но без успех.
За дълго време, контролирани от възгледите на vitalists които отричат възможността за образуването на органични, без живи същества.Но през 1670 AD Ray успяха да поведат в първия представител - метан или мравчена киселина.Той го направи чрез нагряване в колба на живи мравки.
По-късно, работата на учените Берцелиус и Колбе показа възможността за синтез на тези съединения от неорганични вещества (дестилация, въглен).Резултатът е оцетна.Така карбоксилни киселини са изследвани (физически свойства, структура) и началото на отварянето на всички останали представители на редица алифатни съединения.
физични свойства
днес проучен подробно всички техни представители.За всяка от тези характеристики могат да бъдат намерени във всички параметри, включително използване в промишлеността и е в природата.Ние ще разгледаме какво представлява карбоксилни киселини, техните физични свойства, както и други параметри.
Така че, има няколко ключови характерни параметри.
- Ако броят на въглеродните атоми не превишава пет, след това силно миришещи и летливи течности подвижен.Над пет - тежки маслени субстанции, по - трудно, parafinoobraznye.Плътност
- от първите двама представители на повече от един.Всички други по-лек от водата.Точка
- кипене: колкото по веригата, по-голям резултат.Колкото по-разклонена структура, по-ниска.
- Точка на топене зависи от броя паритет на въглеродните атоми във веригата.В още по-висока, отколкото е, нечетните долу.
- се разтваря във вода много добре.
- способност за формиране на силни водородни връзки.
Тези функции са обяснени от симетрията на структурата, а оттам и на структурата на кристалната решетка, нейната дълготрайност.Колкото по-прост и структуриран молекулата, горните цифри, които дават на карбоновата киселина.Физични свойства на тези съединения да се идентифицират областите и методи за използване в промишлеността.
химични свойства
Както посочиха по-горе, киселината може да проявяват различни свойства.Техните реакции са важни за промишлен синтез на много съединения.Нека най-важните химически свойства, които могат да бъдат монокарбоксилни киселини.
- дисоциация: R-COOH = RCOO- + H +.
- представи киселина поведение, т.е. той взаимодейства с основните оксиди и техните хидроокиси.С прости метали реагираха със стандартната процедура (т.е. само тези, които са с водород в електрохимична серия).
- с по-силни киселини (неорганични) се държи като база.
- способността за възстановяване на първичния алкохол.
- специална реакция - естерификация.Това се подлага на реакция с алкохол за образуване на комплекс на продукта - естер.Декарбоксилиране реакция
- , т.е. премахването на съединение молекулата на въглеродния диоксид.
- способен да реагира с халогениди на елементи, като фосфор и сяра.
ясно как многостранен карбоксилни киселини.Физични свойства, както и химически, са доста различни.В допълнение, трябва да се каже, че по принцип, като киселинен силата на всички органични молекули са слаби в сравнение с техните неорганични колеги.Техните константи на дисоциация не надхвърлят цифрата 4.8.
Методи за производство
Има няколко начина, които можете да получите на маргиналните карбоксилни киселини.
1. В лабораторията направя окисление:
- алкохоли;
- алдехиди;
- алкиновата;
- алкилбензени;
- унищожаване на алкени.
2. Хидролиза:
- естери;
- нитрити;
- амиди;
- trigalogenalkanov.
3. декарбоксилиране - елиминиране на молекули СО2.
4. В индустриалната синтез се осъществява чрез окисление на въглеводороди с повече въглеродни атоми във веригата.Методът се осъществява в няколко етапа, за да се получи множество от странични продукти.
5. Някои индивидуални киселини (мравчена, оцетна, маслена, валерианова, и т.н.) получават специфичен начин чрез използване на природни съставки.Основно съединение лимит сол
карбонова киселина
соли на карбоксилни киселини - важни съединения, предназначени за промишлеността.Те се получават чрез взаимодействие на последните с:
- метали;
- основни оксиди;
- амфотерни оксиди;
- основи;
- амфотерни хидроксиди.
Особено важни сред тях са тези, които се образуват между натрий и калий алкални метали и по-високи гранични киселини - палмитинова, стеаринова.За продукти, такова взаимодействие - сапун, течни и твърди.
Soap
Така че, ако ние говорим за такава реакция: 2C17H35-COOH + 2Na = 2C17H35COONa + H2,
получения продукт - натриев стеарат - тя е по природа нормален сапун, използван за пране на дрехи.
Ако замените палмитинова киселина, за да, и калиев метал, можете да получите на калиев палмитат - течен сапун за измиване на ръцете.Следователно, ние можем уверено да заявя, че солите на карбоксилни киселини - това е всъщност важни съединения от органичен произход.Тяхното производство и използване на колосален по обхват.Ако си представите колко много сапун да прекарват всеки човек на Земята, то е лесно да си представим, и тези мащаби.
карбонова киселина
специална група от съединения, които има своето място в класирането на органични вещества.Този клас естери.Те се образуват чрез взаимодействие на карбоксилни киселини с алкохоли.Името на подобни взаимодействия - естерификация.Общ изглед може да се представи с уравнението:
R,-COOH + R "ОН = R, -COOR" + H2O.
продукт с два радикала е естер.Очевидно е, че в реакцията на карбоксилна киселина, алкохол, естер и вода са претърпели значителни промени.Така водород листа от киселинните молекули под формата на катион и се среща с хидрокси група от алкохол се отделя.Това води до молекула вода.Група, останалата част от киселината се свързва с радикал с алкохол за образуване на естер молекула.
Какво е толкова важни тези реакции и какво търговската стойност на продуктите си?Факт е, че естери се използват като:
- хранителни добавки;
- аромати;
- неразделна част от парфюм;
- разтворители;
- компоненти на лакове, бои, пластмаси;
- лекарства и така нататък.
Ясно е, че сферата на използване са достатъчно широки, за да оправдае производствените обеми в индустрията.
етанолова киселина (оцет)
Тази граница моноосновен алифатни карбоксилни киселини, която е една от най-популярните по отношение на производството в световен мащаб.Неговата формула - CH3COOH.Такова разпространение тя дължи своите качества.В крайна сметка, областта на приложение е много широк.
- Той е хранителна добавка под код E-260.
- използва в хранително-вкусовата промишленост за опазване.
- се използва в медицината за синтез на фармацевтични продукти.
- компонент при получаването на ароматни съединения.
- разтворител.Участниците
- в процеса на печатане, багрене материи.
- необходимите компоненти в множество химични вещества синтез.
В живота на своята 80-процента разтвор, наречен оцетна есенция, сякаш за да го разрежда до 15%, ще се окаже, само оцет.Pure 100% оцетна киселина се нарича лед.
Мравчена киселина
Първата и най-проста представител на този клас.Formula - HCOOH.Тя също е хранителна добавка под код E-236.Нейните естествени източници:
- мравки и пчели;
- коприва;
- игли;
- плодове.
Главна област на приложение:
- за съхраняване и приготвяне на храна за животни;
- използва за контрол на вредителите;
- за боядисване тъкани, ецване части;
- като разтворител;
- белина;
- в медицината - за дезинфекция на инструменти и оборудване;
- да произвеждат въглероден оксид в лабораторията.
също в хирургията на разтворите киселини, използвани като антисептици.
