Karboxylsyra: fysikaliska egenskaper.

Nästan alla hem har vinäger.Och de flesta människor vet att det är grunden för ättiksyra.Men det är från kemisk synpunkt?Vilka andra organiska föreningar i denna serie finns och vad är deras kännetecken?Låt oss försöka reda ut den här frågan och utforska gränserna enbasiska karboxylsyror.Särskilt i hemmet används inte bara ättiksyra, men även en del andra, och endast derivat av dessa syror i allmänhet är frekventa gäster i varje hem.

klass av karboxylsyror: allmänt egenskaper

Ur synvinkel vetenskapen om kemi, denna klass av föreningar innefattar syrehaltiga molekyler som har en speciell grupp av atomer - en karboxylfunktionell grupp.Den har formen -COOH.Sålunda är den allmänna formeln som har alla gräns monokarboxylsyra enligt följande: R-COOH, vari R - är en partikel-radikal, som kan innefatta vilket som helst antal kolatomer.

Enligt denna kan ges definitionen av denna klass av föreningar som.Karboxylsyra - syresätts organiska molekyler, som omfattar en eller flera funktionella grupper -COOH - karboxylgrupper.

faktum att dessa substanser är specifikt mot syror, förklarar rörligheten hos väteatomen i karboxylgruppen.Elektrontätheten är ojämnt fördelad, eftersom syre - den mest elektro gruppen.Från detta sammanhang O-H starkt polariserad och väte blir extremt sårbara.Det är lätt spjälkas genom att ingå kemiska reaktioner.Därför syra motsvarande indikator ger en liknande reaktion:

• fenolftalein - färglös;
• avgörande - röd;
• universal - röd;
• metylorange - rött och andra.

grund av väteatomen, karboxylsyror uppvisar oxiderande egenskaper.Emellertid, närvaron av andra atomer, så att de kan återhämta sig och medverka i många interaktioner.

Klassificering

Det finns flera viktiga funktioner, som är indelade i karboxylsyragrupper.Den första av dem - är det karaktären av radikalen.I denna isolerade faktor:

• Alicykliska syra. Exempel: kinin.
• Aromatisk. Exempel: bensoesyra.
• alifatisk.EXEMPEL ättiksyra, akrylsyra, oxalsyra och andra.
• Heterocyclic. Exempel: nikotin.

tal av obligationer i molekylen, är det också möjligt att urskilja två grupper av syror:

• gränser - bara alla enkelbindningar;
• omättade - Finns dubbel, en eller flera.

har även klassificering kan fungera som funktionella grupper.Så, finns det följande kategorier.

1. monobasiskt - endast en -COOH-grupp.Exempel: myrsyra, stearinsyra, smörsyra, valerian och andra.
2. Dibasiskt - respektive, två grupper COOH.Exempel: oxalsyra, malonsyra, och andra.
3. flerbasiska - citronsyra, mjölksyra, och andra.

Senare i denna artikel kommer vi bara kommer att begränsa enbasiska alifatiska karboxylsyror.

historia upptäckten

Winery trivdes med de äldsta tider.Såsom är känt, en av dess produkter - ättiksyra.Historien om ryktet om denna klass av föreningar har därför sina rötter från tiden för Robert Boyle och Johann Glauber.Men för att den kemiska naturen hos dessa molekyler ta reda på för en lång tid utan framgång.

Under en lång tid dominerats av synpunkter från vita som nekas möjligheten att bildandet av organiska utan levande varelser.Men år 1670 AD Ray lyckades få den allra första representant - metan eller myrsyra.Han gjorde det genom upphettning i en kolv med levande myror.

Senare forskarnas arbete Berzelius och Kolbe visade möjligheten för syntes av dessa föreningar från oorganiska ämnen (destillering, kol).Resultatet var ättiksyra.Således karboxylsyror undersöktes (fysiska egenskaper, struktur) och i början för att öppna alla andra representanter för ett antal alifatiska föreningar.

fysikaliska egenskaper

idag studeras i detalj alla deras företrädare.För var och en av dessa egenskaper kan hittas i alla parametrar, inklusive användning inom industrin och vara i naturen.Vi kommer att undersöka vad som utgör karboxylsyror, deras fysiska egenskaper och andra parametrar.

Så det finns flera viktiga karaktäristiska parametrar.

1. Om antalet kolatomer inte överstiger fem, då detta starkt luktande och flyktiga vätskor rörlig.Över fem - tunga oljiga substanser, mer - hårt, parafinoobraznye.
2. täthet av de första två representanter för mer än en.Alla andra lättare än vatten.
3. Kokpunkt: ju mer kedjan, desto högre poäng.Ju mer grenad struktur, desto lägre.
4. Smältpunkt beror på paritets antalet kolatomer i kedjan.Vid ännu högre än den, udda nedan.
5. lösas upp i vatten mycket väl.
6. förmåga att bilda starka vätebindningar.

Dessa funktioner förklaras av symmetrin hos konstruktionen och följaktligen strukturen hos kristallgittret, dess hållbarhet.Den enklare och strukturerad molekyl, siffrorna ovan, som ger karboxylsyran.Fysikaliska egenskaperna hos dessa föreningar att identifiera områden och metoder för användning inom industrin.

kemiska egenskaper

Som vi har betecknat ovan kan syran uppvisa olika egenskaper.Deras reaktioner är viktiga för industriell syntes av många föreningar.Låt de viktigaste kemiska egenskaper som kan vara monokarboxylsyror.

1. Dissociation: R-COOH = RCOO- + H ^.
   
2. presentera en syrabeteende, dvs den interagerar med de grundläggande oxiderna och deras hydroxider.Med enkla metaller reagerade genom standardförfarandet (dvs, bara de som är till väte i den elektrokemiska serien).
3. med starkare syror (oorganiskt) beter sig som en bas.
4. förmåga att återställa till den primära alkoholen.
5. speciell reaktion - förestring.Detta får reagera med en alkohol för att bilda ett komplex av produkten - estern.
6. Dekarboxyleringsreaktionen, dvs elimineringen av föreningen molekyl koldioxid.
7. förmåga att reagera med halogenider av element såsom fosfor och svavel.

uppenbart hur mångfacetterad karboxylsyror.Fysikaliska egenskaper, samt kemiska, är ganska varierande.Dessutom bör det sägas att i allmänhet som syrastyrkan av alla organiska molekyler är svag jämfört med deras oorganiska motsvarigheter.Deras dissociationskonstanter inte överskrider siffran 4,8.

Metoder för att producera

Det finns flera sätt som du kan få de marginella karboxylsyror.

1. I labbet gör oxidation:

• alkoholer;
• aldehyder;
• alkyn;
• alkylbensener;
• förstörelse av alkener.

2. Hydrolys:

• estrar;
• nitriter;
• amider;
• trigalogenalkanov.

3. dekarboxylering - eliminering av CO2-molekyler.

4. I industriell syntes utföres genom oxidation av kolväten med fler kolatomer i kedjan.Förfarandet genomföres i flera steg för erhållande av ett flertal biprodukter.

5. Vissa individuella syror (myrsyra, ättiksyra, smörsyra, valerian, etc) får särskild sätt med naturliga ingredienser.

basisk förening gräns karboxylsyrasaltet

alter av karboxylsyror - viktiga föreningar som används inom industrin.De framställs genom omsättning av den senare med:

• metaller;
• basiska oxider;
• amfotera oxider;
• alkalier;
• amfotera hydroxider.

Särskilt viktiga bland dessa är de som är bildade mellan det alkalimetaller natrium och kalium och de högre marginella syror - palmitinsyra, stearinsyra.För produkter interaktion - tvål, flytande och fast.

Soap

Så om vi talar om en sådan reaktion: 2C17H35-COOH + 2Na = 2C17H35COONa + H2,

den resulterande produkten - natriumstearat - det är av naturen en vanlig tvål som används för att tvätta kläder.

Om du byter ut palmitinsyra till och kaliummetall på, får du kaliumpalmitat - flytande tvål för handtvätt.Därför kan vi tryggt konstatera att salterna av karboxylsyror - detta är faktiskt viktiga föreningar med organisk natur.Deras tillverkning och användning av en kolossal omfattning.Om ni föreställa er hur mycket tvål att spendera varje människa på jorden, är det lätt att föreställa sig, och dessa skalor.

karboxylsyraester

speciell grupp av föreningar, som har sin plats i klassificeringen av organiska ämnen.Denna klass av estrar.De bildas genom reaktion av karboxylsyror med alkoholer.Namnet på sådana interaktioner - string.General view kan representeras av ekvationen:

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

produkt med två radikalerna är en ester.Självklart, i reaktionen karboxylsyran, alkohol, ester och vatten har genomgått betydande förändringar.Sålunda lämnar väte från syramolekylerna i form av en katjon och möter med en hydroxigrupp från en alkohol som avspjälkas.Detta resulterar i en molekyl vatten.Gruppering, fäster resten av syran själv till en radikal av alkoholen för att bilda en estermolekyl.

Vad är så viktigt i dessa reaktioner och vad det kommersiella värdet av deras produkter?Faktum är att estrar används som:

• näringstillskott;
• smaker;
• integrerad del av parfym;
• lösningsmedel;
• komponenter i lack, färg, plast;
• mediciner och så vidare.

Det är tydligt att användningsområdet är tillräckligt breda för att motivera produktionsvolymer i branschen.

etansyra (vinäger)

Denna gräns monobasisk alifatisk karboxylsyra, som är en av de mest populära när det gäller produktion över hela världen.Dess formel - CH3COOH.Sådan förekomst man är skyldig sina egenskaper.När allt är det användningsområde mycket brett.

1. Det är en livsmedelstillsats under kod E-260.
2. används inom livsmedelsindustrin för konservering.
3. används inom medicinen för syntes av läkemedel.
4. komponent vid framställningen av aromatiska föreningar.
5. lösningsmedel.
6. deltagare i processen för tryckning, färgning tyger.
7. nödvändiga komponenter i mångfalden av kemiska syntessubstanser.

I ett liv av dess 80-procentig lösning kallas ättiksyra väsen, som om att späda ut det till 15%, kommer det att visa sig bara vinäger.Ren 100% ättiksyra kallas isen.

Myrsyra

Den första och enklaste representant för denna klass.Formula - HCOOH.Det är också en livsmedelstillsats under kod E-236.Hennes naturliga källor:

• myror och bin;
• nässla;
• nålar;
• frukt.

Huvudanvändningsområde:

• för konservering och beredning av djurfoder;
• används för bekämpning av skadedjur;
• för färgning tyger, etsnings delar;
• som ett lösningsmedel;
• blekmedel;
• i medicin - för desinfektion av instrument och utrustning;
• att producera kolmonoxid i laboratoriet.

också i operation av syralösningar används som antiseptiska medel.