Takmer všetky domy majú ocot.A väčšina ľudí vie, že to je základom kyseliny octovej.Ale to je z chemického hľadiska?Aké ďalšie organické zlúčeniny tejto rady existujú a aké sú ich charakteristiky?Pokúsme sa vyriešiť tento problém a preskúmať limitov jednosýtne karboxylovej kyseliny.Najmä v domácnostiach sa používa nielen octová, ale aj niektoré ďalšie, a iba deriváty týchto kyselín, všeobecne sú častými hostia v každej domácnosti.
trieda karboxylových kyselín: všeobecné charakteristiky
Z hľadiska vedy chémia, táto trieda zlúčenín, zahŕňajú molekuly, obsahujúce kyslík, ktoré majú zvláštnu skupinu atómov, - karboxylovú funkčnú skupinu.Má tvar -COOH.To znamená, že všeobecný vzorec, ktorý má všetku kyselinu medza monokarboxylové je nasledovné: R-COOH, kde R - je častica, skupinu, ktorá môže obsahovať akýkoľvek počet atómov uhlíka.
Podľa toho, definície tejto skupiny zlúčenín môžu byť vzhľadom k tomu, že.Karboxylová kyselina - sa okysličená organické molekuly, ktoré obsahujú jednu alebo viac funkčných skupín -COOH - karboxylovej skupiny.
skutočnosť, že tieto látky sú špecificky voči kyselinám, vysvetľuje mobilitu atómu vodíka v karboxyterminálne.Hustota elektrón je nerovnomerne rozdelené, pretože kyslík - najviac elektronegativní skupinu.Z tejto súvislosti O-H veľmi polarizované a vodík stane mimoriadne zraniteľné.Je ľahko štiepia vstupom do chemickej reakcie.Preto kyseliny zodpovedajúce ukazovateľ dáva podobnú reakciu:
- Phenolphthalein - bezfarebné;
- lakmusový - červená;
- univerzálna - červená;
- metyl oranžová - červená a ďalšie.
Vzhľadom k atómu vodíka, karbónové kyseliny, vykazujú oxidačné vlastnosti.Avšak, prítomnosť iných atómov, čo im umožňuje obnoviť a podieľať sa na mnoho interakcie.
Klasifikácia
Existuje niekoľko kľúčových funkcií, ktoré sú rozdelené do skupín karboxylových kyselín.Prvý z nich - to je povaha radikálny.V tejto izolovanej faktor: kyselina
- Alicyklické. Príklad: chinín.
- Aromatický. Príklad: benzoová.
- alifatický.Príklad octová, kyselina akrylová, kyselina šťaveľová a ďalšie.
- Heterocyclic. Príklad: nikotín.
Keď už hovoríme dlhopisov v molekule, je tiež možné rozlíšiť dve skupiny kyselín:
- limity - iba všetky jednoduché väzby;
- nenasýtených - k dispozícii dvojlôžkové, jeden alebo viac.
tiež funkciu klasifikácie môže slúžiť ako funkčné skupiny.Takže, tam sú nasledujúce kategórie.
- monobazický - len jedna skupina -COOH.Príklad: mravčia, stearová, maslová, valérová a ďalšie.
- Diamonium - respektíve dve skupiny COOH.Príklad: kyselina šťaveľová, kyselina malónová, kyselina a ďalšie.
- viacsýtnych - citrónová, mliečna, a ďalšie.
Neskôr v tomto článku sa budeme obmedzovať iba jednosýtne alifatických karboxylových kyselín.
História objavu
Vinárstvo prospieval s najstarších dôb.Ako je známe, jedným z jej produktov, - kyselina octová.Preto je história slávy tejto triedy zlúčenín má svoje korene z doby Robert Boyle a Johanna Glauber.Avšak chemická povaha týchto molekúl zistiť, po dlhú dobu bez úspechu.
dlho dominujú názory vitalists ktorý popieral možnosť tvorby organických bez živej bytosti.Ale v 1670 AD Ray podarilo získať vôbec prvý zástupca - metán alebo kyselinu mravčiu.To urobil zahrievaním v banke živých mravcov.
Neskôr práce vedcov Berzelius a Kolbe ukázala možnosť syntézy týchto zlúčenín z anorganických látok (destilácia, uhlie).Výsledkom bol octovej.Tak karboxylovej kyseliny boli skúmané (fyzikálne vlastnosti, štruktúra) a začiatok pre otvorenie všetkých ďalších zástupcov radu alifatických zlúčenín.
fyzikálne vlastnosti
dnes detailne študoval všetky ich zástupcov.Pre každú z týchto vlastností možno nájsť vo všetkých parametroch, vrátane použitia v priemysle a ktoré sú v prírode.Budeme skúmať, čo predstavuje karboxylových kyselín, ich fyzikálne vlastnosti a ďalšie parametre.
Takže, existuje niekoľko kľúčových charakteristické parametre.
- V prípade, že počet atómov uhlíka nie je vyšší ako päť, potom je tento silno voňajúce a prchavé kvapaliny pohyblivé.Nad päť - ťažké olejovité látky viac - tvrdý, parafinoobraznye.
- hustota prvých dvoch zástupcovia viac ako jedného.Všetky ostatné ľahšie ako voda.
- Bod varu: čím viac reťaz, tým vyššie skóre.Čím viac rozvetvené štruktúry, tým nižšia.
- Teplota topenia závisí od počtu parity atómov uhlíka v reťazci.V ešte vyššia, než to, nižšie odd.
- rozpustiť vo vode veľmi dobre.
- schopnosť tvoriť silné vodíkové väzby.
Tieto funkcie sú vysvetlené symetriu konštrukcie, a tým aj štruktúry kryštálovej mriežky, jeho trvanlivosť.Čím viac jednoduché a štruktúrované molekuly, vyššie uvedené čísla, ktoré dávajú karboxylovú kyselinu.Fyzikálne vlastnosti týchto zlúčenín s cieľom určiť oblasti a spôsoby pre použitie v priemysle.
chemické vlastnosti
Ako sme boli menovaní vyššie, kyselina môže vykazovať rozdielne vlastnosti.Ich reakcie sú dôležité pre priemyselné syntézy mnohých zlúčenín.Nech najdôležitejšie chemické vlastnosti, ktoré môžu byť monokarboxylové kyseliny.
- Disociácia: R-COOH = RCOO- + H +.
- predložiť kyseliny správanie, to znamená, že vzájomne pôsobia so základnými oxidy a ich hydroxidy.Pomocou jednoduchej kovy reagoval štandardného postupu (to znamená, len tie, ktoré sú k vodíka v elektrochemickej rade).
- s silnejšie kyseliny (anorganických) sa chová ako báza.
- schopnosť obnoviť primárneho alkoholu.
- zvláštne reakcie - esterifikácia.Táto sa nechá reagovať s alkoholom za vzniku komplexu výrobku - esteru.
- dekarboxylácie reakcie, teda vylúčenie látky z molekuly oxidu uhličitého.
- schopné reagovať s halogenidy prvkov, ako sú fosfor a síra.
zrejmé, ako mnohotvárna karboxylovej kyseliny.Fyzikálne vlastnosti, rovnako ako chemické, sú úplne odlišné.Ďalej je potrebné povedať, že vo všeobecnosti, ako kyslú sile všetkých organických molekúl sú slabé v porovnaní s ich kolegami anorganickými.Ich disociačnej konštanty neprekračujú obrázok 4.8.
spôsoby výroby
Existuje niekoľko spôsobov, ktoré môžete získať marginálne karboxylových kyselín.
1. V laboratóriu robiť oxidácii:
- alkoholy;
- aldehydy;
- alkíny;
- alkylbenzénov;
- zničenie alkénov.
2. hydrolýzy: estery
- ;
- dusitany;
- amidy;
- trigalogenalkanov.
3. dekarboxylácie - odstránenie molekúl CO2.
4. V priemyselnej syntézy sa na oxidácii uhľovodíkov s viac atómami uhlíka v reťazci.Tento proces sa vykonáva v niekoľkých stupňoch, čím sa získa väčšie množstvo vedľajších produktov.
5. Niektoré jednotlivé kyseliny (mravčia, octová, maslová, valérová, atď) prijíma špecifický spôsob použitia prírodných surovín.
základné zlúčenina hranice kyselina soľ
soli karboxylových kyselín - významných látok používaných v priemysle.Tie sa pripravujú reakciou zlúčeniny s:
- kovov;
- základné oxidy;
- amfotérne oxidy;
- zásadám;
- amfoterné hydroxidy.
Zvlášť dôležité medzi nimi sú tie, ktoré sú vytvorené medzi alkalických kovov sodíka a draslíka a vyšších medzných kyselín - stearovej, palmitovej.U výrobkov také interakcie - mydlo, kvapalné a pevná.
Mydlo
Takže ak hovoríme o takejto reakcie: 2C17H35-COOH + 2Na = 2C17H35COONa + H2,
výsledný produkt - stearát sodný - to je od prírody normálne mydlo používa pre pranie bielizne.
Ak nahradíte kyselina palmitová k, a kov draslíka na, dostanete palmitát draselný - tekuté mydlo na umývanie rúk.Preto môžeme s istotou vyhlásiť, že soli karboxylových kyselín, - to je v skutočnosti dôležité zlúčeniny organického charakteru.Ich výroba a použitie kolosálnych v rozsahu.Ak si predstaviť, koľko mydla stráviť každého človeka na Zemi, je ľahké si predstaviť, a tieto váhy.
kyselina ester
Zvláštnou skupinou zlúčenín, ktorá má svoje miesto v klasifikácii organických látok.Táto trieda esterov.Sú tvorené reakciou karboxylových kyselín s alkoholmi.Meno takýchto interakcií - esterifikácia.Celkový pohľad môže byť reprezentovaný vzorcom:
R, -COOH + R "-OH = R, -COOR" + H2O.
produkt s dvoma skupinami je ester.Je zrejmé, že pri reakcii karboxylovej kyseliny, alkohol, ester a voda výrazne zmenili.Tak, vodík odchádza z kyseliny molekúl vo forme katiónu a spĺňa hydroxyskupinu z alkoholu odštiepení.To má za následok v molekule vody.Zoskupenia, zvyšok kyseliny sa viaže na radikál alkoholu za vzniku esterovej molekuly.
Čo je tak dôležité, tieto reakcie a aké obchodnú hodnotu ich produktov?Faktom je, že estery sa používajú ako:
- nutričné doplnky;
- príchute;
- neoddeliteľnou súčasťou parfumu;
- rozpúšťadlá;
- súčasti lakov, plastov;
- lieky a tak ďalej.
Je zrejmé, že oblasť použitia je dostatočne široká, aby ospravedlniť objemy výroby v priemysle.
Ethanovho (ocot)
Tento limit jednosýtne alifatická karboxylová kyselina, ktorá je jedným z najpopulárnejších z hľadiska produkcie na celom svete.Jej formula - CH3COOH.Taká prevalencia to vďačí za svoje vlastnosti.Koniec koncov, oblasť použitia je veľmi široký.
- Jedná sa prídavná látka pod kódom E-260.
- používajú v potravinárskom priemysle pre konzerváciu.
- sa používa v lekárstve pre syntézu liečiv.
- zložka pri príprave aromatických zlúčenín.
- rozpúšťadlá.
- účastníci procesu tlače, farbenie tkanín.
- nevyhnutné súčasti v množstve chemickej syntézy látok.
v živote jeho 80-percentného roztoku s názvom octovou esenciu, ako keby na riedenie na 15%, bude to dopadne práve ocot.Kyselina octová Čistý 100% sa nazýva ľad.
Kyselina mravčia
Prvá a najjednoduchšia predstaviteľom tejto triedy.Formula - HCOOH.To je tiež potravinárska prídavná látka pod kódom E-236.Jej prírodné zdroje:
- mravce a včely;
- žihľavy;
- ihly;
- ovocie.
Hlavná oblasť použitia:
- pre konzerváciu a prípravu krmív pre zvieratá;
- používa na ničenie škodcov;
- na farbenie textílií, leptanie častí;
- ako rozpúšťadlá;
- bielidlá;
- v medicíne - pre dezinfekciu nástrojov a zariadení;
- produkovať oxid uhoľnatý v laboratóriu.
tiež v chirurgii z kyslých roztokov používaných ako antiseptiká.
