Karboksylsyre: fysiske egenskaper.

Nesten alle boliger har eddik.Og de fleste vet at det er grunnlaget for eddiksyre.Men det er fra kjemisk synspunkt?Hvilke andre organiske forbindelser av denne serien finnes og hva er deres kjennetegn?La oss prøve å sortere ut dette problemet og utforske grensene enbasiske karboksylsyrer.Spesielt i hjemmet er det brukt ikke bare eddiksyre, men også noen andre, og bare derivater av disse syrer generelt er hyppige gjester i alle hjem.

klasse av karboksylsyrer: generell karakteristikk

Fra synspunkt av vitenskapen om kjemi, denne klassen av forbindelser omfatter oksygenholdige molekyler som har en spesiell gruppe av atomer - en karboksylfunksjonell gruppe.Den har form -COOH.Således, den generelle formel som har alle grense monokarboksylsyre er som følger: R-COOH, hvori R - er en partikkel radikal, som kan omfatte hvilket som helst antall karbonatomer.

I henhold til dette, kan definisjonen av denne klasse forbindelser gis som.Karboksylsyre - oksyderes organiske molekyler, som inkluderer en eller flere funksjonelle grupper -COOH - karboksylgrupper.

faktum at disse stoffene er spesielt overfor syrer, forklarer mobiliteten av hydrogenatomene i karboksylgruppen.Elektrontettheten er ulikt fordelt, siden oksygen - den mest elektro gruppen.Fra denne sammenheng O-H svært polarisert og hydrogen blir ekstremt sårbare.Det er lett spaltes ved å gå inn i kjemiske reaksjoner.Derfor syre tilsvarende indikator gir en lignende reaksjon:

• fenolftalein - fargeløs;
• lakmus - red;
• universell - red;
• metyl oransje - rød og andre.

grunn hydrogenatomet, karboksylsyrer utstillings oksiderende egenskaper.Men tilstedeværelsen av andre atomer, slik at de kan komme seg og delta i mange interaksjoner.

Klassifisering

Det er flere viktige funksjoner, som er delt inn karboksylsyregrupper.Den første av disse - er det beskaffenheten av radikal.I dette isolert faktor:

• alicykliske syre. Eksempel: kinin.
• Aromatisk. Eksempel: benzo.
• alifatiske.EKSEMPEL eddiksyre, akrylsyre, oksalsyre og andre.
• Heterosykliske. Eksempel: nikotin.

Snakker av bindinger i molekylet, er det også mulig å skille mellom to grupper av syrer:

• grenser - bare alle enkeltbindinger;
• umettet - Tilgjengelig dobbelt, ett eller flere.

også klassifisering kan fungere som funksjonelle grupper.Så, er det følgende kategorier.

1. enbasisk - bare en COOH-gruppen.Eksempel: maursyre, stearinsyre, smørsyre, valerinsyre og andre.
2. Dibasic - henholdsvis to grupper COOH.Eksempel: oksalsyre, malonsyre, og andre.
3. Multibasic - sitronsyre, melkesyre, og andre.

Senere i denne artikkelen vil vi bare begrense enbasiske alifatiske karboksylsyrer.

History of oppdagelse

Winery trivdes med de eldste tider.Som kjent er en av sine produkter - eddiksyre.Derfor historien om berømmelse av denne klassen av forbindelser har sine røtter fra tiden av Robert Boyle og Johann Glauber.Men den kjemiske natur av disse molekylene finne for en lang tid uten å lykkes.

I lang tid dominert av synspunktene til vitalists som benektet muligheten for dannelsen av organisk uten levende vesener.Men i 1670 AD Ray klarte å få den aller første representant - metan eller maursyre.Han gjorde det ved oppvarming i en kolbe av levende maur.

Senere arbeid forskere Berzelius og Kolbe viste muligheten for syntese av disse forbindelser fra uorganiske stoffer (destillasjon, kull).Resultatet var eddik.Således karboksylsyrer ble undersøkt (fysiske egenskaper, struktur) og begynnelsen for åpning av alle de andre representanter for en rekke alifatiske forbindelser.

fysiske egenskaper

dag studert i detalj alle sine representanter.For hver av disse egenskapene kan finnes i alle parametere, herunder bruk i industrien og å være i naturen.Vi vil undersøke hva som utgjør karboksylsyrer, deres fysiske egenskaper, og andre parametere.

Så, er det flere viktige karakteristiske parametere.

1. Hvis antall karbonatomer ikke overstiger fem, så er dette sterkt luktende og flyktige væsker bevegelig.Fremfor five - tunge fet stoffer, mer - hard, parafinoobraznye.
2. tettheten av de første to representanter fra mer enn en.Alle andre lettere enn vann.
3. Kokepunkt: jo mer kjeden, jo høyere score.Jo mer forgrenet struktur, lavere.
4. Smeltepunktet avhenger av pariteten antall karbonatomer i kjeden.Ved enda høyere enn det, den odde nedenfor.
5. oppløses i vann veldig godt.
6. evne til å danne sterke hydrogenbindinger.

Disse trekk er forklart av symmetrien i strukturen, og dermed strukturen av krystallgitteret, dets holdbarhet.Jo mer enkel og strukturert molekyl, de ovennevnte figurer, som gir karboksylsyre.Fysikalske egenskaper for disse forbindelser for å identifisere områder og fremgangsmåter for bruk i industrien.

kjemiske egenskaper

Som vi har utpekt ovenfor, kan syren ha forskjellige egenskaper.Deres reaksjoner er viktige for den industrielle syntese av mange forbindelser.La den viktigste kjemiske egenskaper som kan være monokarboksylsyrer.

1. Dissosiasjon: R-COOH = RCOO- + H +.
   
2. presentere en syre atferd, dvs. den samhandler med de grunnleggende oksider og deres hydroksider.Med enkle metaller omsatt ved standardprosedyre (dvs. bare de som er til hydrogen i den elektrokjemiske serie).
3. med sterkere syrer (uorganisk) oppfører seg som en base.
4. evne til å gjenopprette til den primære alkohol.
5. spesiell reaksjon - forestring.Dette omsettes med en alkohol for å danne et kompleks av produktet - ester.
6. dekarboksyleringsreaksjon, dvs. eliminering av forbindelsen molekyl av karbondioksid.
7. stand til å reagere med halogenider av elementer som fosfor og svovel.

åpenbart hvordan mangefasettert karboksylsyrer.Fysiske egenskaper, samt kjemiske, er ganske forskjellige.I tillegg bør det sies at generelt, ettersom syrestyrken av alle organiske molekyler er svak i forhold til deres uorganiske motstykker.Deres dissosiasjonskonstanter ikke overstiger tallet 4,8.

Metoder for å produsere

Det er flere måter du kan få de marginale karboksylsyrer.

1. I laboratoriet gjøre oksidasjon:

• alkoholer;
• aldehyder;
• alkynet;
• alkylbenzener;
• ødeleggelse av alkener.

2. Hydrolyse:

• estere;
• nitritt;
• amider;
• trigalogenalkanov.

3. dekarboksylering - eliminering av CO2-molekyler.

4. Ved industriell syntesen utføres ved oksydasjon av hydrokarboner med flere karbonatomer i kjeden.Prosessen blir utført i flere trinn for å gi en flerhet av biprodukter.

5. Enkelte syrer (maursyre, eddiksyre, smør, valerian, etc) får bestemt måte ved hjelp av naturlige ingredienser.

basisk forbindelse grense karboksylsyresalt

alter av karboksylsyrer - viktige forbindelser som brukes i industrien.De fremstilles ved å omsette den sistnevnte med:

• metaller;
• basiske oksider;
• amfotere oksider;
• baser;
• amfotere hydroksider.

Spesielt viktig blandt disse er de som er dannet mellom alkalimetallene natrium og kalium, og de høyere marginale syrer - palmitinsyre, stearinsyre.For produkter som for samhandling - såpe, flytende og fast.

Soap

Så hvis vi snakker om en slik reaksjon: 2C17H35-COOH + 2Na = 2C17H35COONa + H2,

det resulterende produktet - natriumstearat - det er av natur en vanlig såpe som brukes for å vaske klær.

Hvis du bytter ut palmitinsyre til, og kalium metall på, får du kalium palmitate - flytende såpe for å vaske hendene.Derfor kan vi trygt si at de salter av karboksylsyrer - dette er faktisk viktige forbindelser av organisk natur.Deres produksjon og bruk av en kolossal i omfang.Hvis du forestille deg hvor mye såpe å tilbringe hver person på jorden, er det lett å forestille seg, og disse skalaene.

carboxylsyreester

spesiell gruppe forbindelser, som har sin plass i klassifiseringen av organiske stoffer.Denne klasse av estere.De er dannet ved omsetning av karboksylsyrer med alkoholer.Navnet på slike interaksjoner - forestring.General view kan representeres ved ligningen:

R, COOH + R "OH = R, -COOR" + H2O.

produkt med to radikaler er en ester.Selvfølgelig, i reaksjons karboksylsyren, alkohol, ester og vann har gjennomgått vesentlige endringer.Således forlater hydrogen fra syremolekylene i form av et kation og oppfyller med en hydroksygruppe fra en alkohol som blir skilt ut.Dette resulterer i et molekyl vann.Gruppering, resten av syren fester seg til et radikal av alkoholen for å danne en ester molekyl.

Hva er så viktig i disse reaksjonene og hva den kommersielle verdien av sine produkter?Faktum er at estere brukes som:

• kosttilskudd;
• smaker;
• integrert del av parfyme;
• løsemidler;
• komponenter av lakk, maling, plast;
• medisiner og så videre.

Det er klart at bruksområdet er brede nok til å rettferdiggjøre produksjonsvolum i bransjen.

etansyre (eddik)

Denne grensen enbasisk alifatisk karboksylsyre, som er en av de mest populære i form av produksjon på verdensbasis.Dens formel - CH3COOH.Slike prevalens det skylder sine egenskaper.Tross alt, er bruksområdet svært bredt.

1. Det er et tilsetningsstoff i kode E-260.
2. brukes i næringsmiddelindustrien for bevaring.
3. brukes i medisin for syntese av legemidler.
4. komponent i utarbeidelsen av aromatiske forbindelser.
5. solvent.
6. deltakere i prosessen med trykking, farging tekstiler.
7. nødvendige komponenter i flerheten av kjemisk syntese stoffer.

I et liv i sin 80-prosent løsning kalt eddik essens, som for å fortynne det til 15%, vil det vise seg bare eddik.Ren 100% eddiksyre kalles is.

Maursyre

Den første og enkleste representant for denne klassen.Formula - HCOOH.Det er også et tilsetningsstoff i kode E-236.Hennes naturlige kilder:

• maur og bier;
• brennesle;
• nåler;
• frukt.

Hoved bruksområde:

• for bevaring og tilrettelegging av dyrefôr;
• brukt til skadedyrbekjempelse;
• for farging tekstiler, etsedeler;
• som et oppløsningsmiddel;
• blekemiddel;
• i medisin - for desinfeksjon av instrumenter og utstyr;
• å produsere karbonmonoksid i laboratoriet.

også etter inngrep på de sure løsninger som brukes som antiseptiske midler.