Karboksielsure: fisiese eienskappe. Soute van karboksielsure

2024 Outeur: Angel Austin | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 05:14

Byna almal het asyn by die huis. En die meeste mense weet dat sy basis asynsuur is. Maar wat is dit uit 'n chemiese oogpunt? Watter ander organiese verbindings van hierdie reeks bestaan en wat is hul kenmerke? Kom ons probeer om hierdie kwessie te verstaan en bestudeer die beperkende monobasiese karboksielsure. Boonop word nie net asynsuur in die alledaagse lewe gebruik nie, maar ook sommige ander, en die afgeleides van hierdie sure is oor die algemeen gereelde gaste in elke huis.

Klas karboksielsure: algemene kenmerke

Vanuit die oogpunt van die wetenskap van chemie, sluit hierdie klas verbindings suurstofbevattende molekules in wat 'n spesiale groepering van atome het - 'n karboksiel funksionele groep. Dit lyk soos -COOH. Dus, die algemene formule wat alle versadigde monobasiese karboksielsure het, is: R-COOH, waar R 'n radikale deeltjie is wat enige aantal koolstofatome kan insluit.

Volgens hierdie kan die definisie van hierdie klas verbindings soos volg gegee word. Karboksielsure is organiese suurstofbevattende molekules, wat een of meer funksionele groepe -COOH - karboksielgroepe insluit.

Die feit dat hierdie stowwe spesifiek aan sure behoort, word verklaar deur die beweeglikheid van die waterstofatoom in die karboksiel. Die elektrondigtheid is oneweredig versprei, aangesien suurstof die mees elektronegatiewe in die groep is. Hieruit word die O-H-binding sterk gepolariseer, en die waterstofatoom word uiters kwesbaar. Dit word maklik afgeskei, wat chemiese interaksies aangaan. Daarom gee die sure in die ooreenstemmende aanwysers 'n soortgelyke reaksie:

• fenolftaleïen - kleurloos;
• lakmoes - rooi;
• universeel - rooi;
• metieloranje - rooi en ander.

As gevolg van die waterstofatoom, vertoon karboksielsure oksiderende eienskappe. Die teenwoordigheid van ander atome stel hulle egter in staat om te herstel, om aan baie ander interaksies deel te neem.

Klassifikasie

Daar is verskeie hoofkenmerke waardeur karboksielsure in groepe verdeel word. Die eerste hiervan is die aard van die radikale. Volgens hierdie faktor onderskei hulle:

• Alisikliese sure. Voorbeeld: cinchona.
• Aromaties. Voorbeeld: bensoïek.
• Alifaties. Voorbeeld: asyn, akriel, oksaal en ander.
• Heterosiklies. Voorbeeld: nikotien.

As ons praat van bindings in 'n molekule, dan kan ons ook twee groepe sure onderskei:

• marginale - slegs alle verbindingsenkellopend;
• onbeperk - beskikbaar dubbel, enkel of meervoudig.

Die aantal funksionele groepe kan ook dien as 'n teken van klassifikasie. Die volgende kategorieë word dus onderskei.

1. Enkel-basies - slegs een -COOH-groep. Voorbeeld: mierenzuur, stearienzuur, butaan, valeriaan en ander.
2. Dibasies - onderskeidelik twee groepe -COOH. Voorbeeld: oksaal, malonies en ander.
3. Multibasic - suurlemoen, melk en ander.

Verder in hierdie artikel sal ons slegs die beperkende monobasiese karboksielsure van die alifatiese reeks bespreek.

Ontdekkinggeskiedenis

Wynmaak het sedert die oudheid gefloreer. En, soos u weet, is een van sy produkte asynsuur. Daarom dateer die geskiedenis van die gewildheid van hierdie klas verbindings terug na die tyd van Robert Boyle en Johann Glauber. Dit was egter vir 'n lang tyd nie moontlik om die chemiese aard van hierdie molekules toe te lig nie.

Die sienings van vitaliste het immers vir 'n lang tyd oorheers, wat die moontlikheid van die vorming van organiese organismes sonder lewende wesens ontken het. Maar reeds in 1670 het D. Ray daarin geslaag om die heel eerste verteenwoordiger te kry - metaan of mieresuur. Hy het dit gedoen deur lewende miere in 'n fles te verhit.

Later het die werk van wetenskaplikes Berzelius en Kolbe die moontlikheid getoon om hierdie verbindings uit anorganiese stowwe te sintetiseer (deur distillasie van houtskool). Die resultaat was asynsuur. So is karboksielsure (fisiese eienskappe, struktuur) bestudeer en die begin is gelê vir die ontdekking van alleander verteenwoordigers van 'n aantal alifatiese verbindings.

Fisiese eienskappe

Vandag is al hul verteenwoordigers in detail bestudeer. Vir elkeen van hulle kan jy 'n eienskap in alle opsigte vind, insluitend toepassing in die industrie en om in die natuur te wees. Ons sal kyk wat karboksielsure is, hul fisiese eienskappe en ander parameters.

Dus, daar is verskeie hoofkenmerkende parameters.

1. As die aantal koolstofatome in die ketting nie vyf oorskry nie, dan is dit skerp-ruikende, beweeglike en vlugtige vloeistowwe. Bo vyf - swaar olierige stowwe, selfs meer - solied, paraffienagtig.
2. Die digtheid van die eerste twee verteenwoordigers oorskry een. Alles anders is ligter as water.
3. Kookpunt: hoe groter die ketting, hoe hoër is die waarde. Hoe vertakter die struktuur, hoe laer.
4. Smeltingspunt: hang af van die gelykheid van die aantal koolstofatome in die ketting. Selfs mense het dit hoër, vreemdes het dit laer.
5. Los baie goed in water op.
6. In staat om sterk waterstofbindings te vorm.

Sulke kenmerke word verklaar deur die simmetrie van die struktuur, en dus die struktuur van die kristalrooster, sy sterkte. Hoe eenvoudiger en meer gestruktureerde molekules, hoe hoër die werkverrigting wat karboksielsure lewer. Die fisiese eienskappe van hierdie verbindings maak dit moontlik om die gebiede en maniere om dit in die industrie te gebruik te bepaal.

Chemiese eienskappe

Soos ons reeds hierbo aangedui het, kan hierdie sure verskillende eienskappe vertoon. Reaksies methul deelname is belangrik vir die industriële sintese van baie verbindings. Kom ons dui die belangrikste chemiese eienskappe aan wat 'n monobasiese karboksielsuur kan vertoon.

1. Dissosiasie: R-COOH=RCOO^- + H⁺.
2. Toon suur eienskappe, dit wil sê, dit is in wisselwerking met basiese oksiede, sowel as hul hidroksiede. Dit is in wisselwerking met eenvoudige metale volgens die standaardskema (dit wil sê net met dié wat voor waterstof in 'n reeks spannings staan).
3. Gedra soos 'n basis met sterker sure (anorganies).
4. Kan tot primêre alkohol verminder word.
5. Spesiale reaksie - verestering. Dit is 'n interaksie met alkohole om 'n komplekse produk te vorm - 'n eter.
6. Die reaksie van dekarboksilering, dit wil sê die verwydering van 'n koolstofdioksiedmolekule uit 'n verbinding.
7. In staat om interaksie te hê met haliede van elemente soos fosfor en swael.

Dit is duidelik hoe veelsydig karboksielsure is. Fisiese eienskappe, sowel as chemiese eienskappe, is redelik uiteenlopend. Daarbenewens moet gesê word dat alle organiese molekules in die algemeen, in terme van sterkte as sure, taamlik swak is in vergelyking met hul anorganiese eweknieë. Hulle dissosiasiekonstantes oorskry nie 4, 8.

Metodes om te verkry

Daar is verskeie hoofmaniere waarop versadigde karboksielsure verkry kan word.

1. In die laboratorium word dit gedoen deur oksidasie:

• alcohols;
• aldehiede;
• alkyne;
• alkielbensene;
• vernietiging van alkene.

2. Hidrolise:

• esters;
• nitrille;
• amides;
• trihaloalkane.

3. Dekarboksilering - verwydering van 'n CO-molekule ₂.

4. In die industrie word sintese uitgevoer deur die oksidasie van koolwaterstowwe met 'n groot aantal koolstofatome in die ketting. Die proses word in verskeie stadiums uitgevoer met die vrystelling van baie neweprodukte.

5. Sommige individuele sure (miere, asyn, botter, valeriaan, en ander) word op spesifieke maniere verkry deur natuurlike bestanddele te gebruik.

Basiese verbindings van versadigde karboksielsure: soute

Soute van karboksielsure is belangrike verbindings wat in die industrie gebruik word. Hulle word verkry as gevolg van die interaksie van laasgenoemde met:

• metals;
• basiese oksiede;
• amfoteriese oksiede;
• alkali;
• amfoteriese hidroksiede.

Van besondere belang onder hulle is dié wat gevorm word tussen die alkalimetale natrium en kalium en die hoogste versadigde sure - palmitiet, stearienzuur. Die produkte van sulke interaksie is immers seep, vloeistof en vaste stof.

Seep

Dus, as ons van 'n soortgelyke reaksie praat: 2C₁₇H₃₅-COOH + 2Na=2C ₁₇ H₃₅COONa + H₂, die resulterende produk - natriumstearaat - is van nature die gewone wasseep wat gebruik word om klere te was.

As jy die suur vervang metpalmitiet, en die metaal na kalium, kry jy kaliumpalmitaat - vloeibare seep om hande te was. Daarom kan met sekerheid gestel word dat soute van karboksielsure in werklikheid belangrike verbindings van 'n organiese aard is. Hul industriële produksie en gebruik is eenvoudig kolossaal in sy skaal. As jy jou voorstel hoeveel seep elke mens op Aarde spandeer, dan is dit maklik om hierdie weegskaal voor te stel.

Esters van karboksielsure

'n Spesiale groep verbindings wat sy plek in die klassifikasie van organiese stowwe het. Dit is 'n klas esters. Hulle word gevorm deur die reaksie van karboksielsure met alkohole. Die naam van sulke interaksies is veresteringsreaksies. Die algemene siening kan voorgestel word deur die vergelyking:

R, -COOH + R"-OH=R, -COOR" + H_{2 O.}

Die produk met twee radikale is 'n ester. Natuurlik, as gevolg van die reaksie, het die karboksielsuur, alkohol, ester en water aansienlike veranderinge ondergaan. Dus, waterstof verlaat die suurmolekule in die vorm van 'n katioon en ontmoet 'n hidroksogroep wat van alkohol afgeskei het. Die resultaat is 'n watermolekule. Die groep wat van die suur oorgebly het, heg die radikale van die alkohol aan homself en vorm 'n estermolekule.

Hoekom is hierdie reaksies so belangrik en wat is die industriële betekenis van hul produkte? Die ding is dat esters gebruik word soos:

• voedselbymiddels;
• aromatics;
• komponent van parfuum;
• solvents;
• komponente van vernis, verf, plastiek;
• dwelms en meer.

Dit is duidelik dat hul gebruiksgebiede wyd genoeg is om die volume produksie in die bedryf te regverdig.

Etanoësuur (asyn)

Dit is 'n beperkende monobasiese karboksielsuur van die alifatiese reeks, wat een van die algemeenste is in terme van produksievolumes regoor die wêreld. Sy formule is CH₃COOH. Sulke voorkoms is te danke aan sy eienskappe. Die gebruiksgebiede daarvan is immers uiters wyd.

1. Dit is 'n dieetaanvulling onder die kode E-260.
2. Gebruik in die voedselbedryf vir bewaring.
3. Gebruik in medisyne vir die sintese van dwelms.
4. Bestanddeel wanneer geurverbindings gemaak word.
5. Oplosmiddel.
6. Deelnemer in die proses van druk, kleur van materiaal.
7. 'n Noodsaaklike komponent in die reaksies van chemiese sintese van baie stowwe.

In die alledaagse lewe word sy 80%-oplossing gewoonlik asyngeursel genoem, en as jy dit tot 15% verdun, kry jy net asyn. Suiwer 100% suur word ysasynsuur genoem.

mieresuur

Die heel eerste en eenvoudigste verteenwoordiger van hierdie klas. Formule - NCOON. Dit is ook 'n voedseladditief onder die kode E-236. Haar natuurlike bronne:

• miere en bye;
• brandnetel;
• naalde;
• vrugte.

Hoofgebruike:

• vir bewaring en voorbereiding van veevoer;
• gebruik om parasiete te beheer;
• vir die kleur van materiaal, vlekbesonderhede;
• hoeoplosmiddel;
• bleach;
• in medisyne - vir ontsmetting van instrumente en toerusting;
• om koolstofmonoksied in die laboratorium te verkry.

Ook in chirurgie word oplossings van hierdie suur as antiseptika gebruik.