189 Shares 1217 views

kwasy karboksylowe, właściwości fizyczne. Sole kwasów karboksylowych

Prawie wszystkie domy mają ocet. A większość ludzi wie, że jest ona oparta na kwasie octowym. Ale to z chemicznego punktu widzenia? Co jeszcze związki organiczne w tej serii są i jakie są ich cechy? Spróbuj zrozumieć ten problem i zbadać marginalną jednozasadowy kwas karboksylowy. Zwłaszcza w domu jest używany nie tylko kwas octowy, ale również inne, a tylko pochodne tych kwasów, na ogół są często gości w każdym domu.


Klasa kwasy karboksylowe: ogólny przegląd

Z naukowego punktu widzenia chemii, dla tej klasy związków należą cząsteczki tlenu, które mają szczególne ugrupowania atomów, – grupę karboksylową grupę funkcyjną. Ma -COOH formularz. W ten sposób, ogólny wzór, który ma ograniczająjego jednozasadowego kwasu karboksylowego, jest następująca: R-COOH, w którym R – jest cząstką rodnik, który może zawierać dowolną liczbę atomów węgla.

Zgodnie z tym, określenie tej klasy związków, które mogą być podane. kwas karboksylowy – natlenia cząsteczki organiczne, które zawierają jedną lub więcej grup funkcyjnych -COOH – grupy karboksylowe.

Fakt, że te substancje są dokładnie kwasów wyjaśnia ruchliwość atomu wodoru w grupie karboksylowej. Gęstość elektronowa jest nierównomiernie rozłożone, ponieważ tlen – najbardziej elektroujemnym grupy. Z tego związku O H silnie spolaryzowane i atom wodoru staje się bardzo wrażliwy. Może on być łatwo odszczepić, wchodząc w reakcje chemiczne. W związku z tym kwas odpowiednie wskaźniki dają podobną reakcję:

  • fenoloftaleina – bezbarwne;
  • lakmusowym – czerwony;
  • uniwersalny – czerwony;
  • metylowy – czerwony i inni.

W związku z atomu wodoru, wykazują karboksylowego właściwości utleniające. Jednakże, obecność innych atomów pozwala na odzyskiwanie oraz uczestniczyć w wielu innych oddziaływań.

klasyfikacja

Istnieje kilka głównych cech, które są podzielone na grupy kwasu karboksylowego. Pierwszy z nich – ma charakter radykalny. Według tego czynnika wyróżnia się:

  • kwas alicykliczny. Przykład: chinowego.
  • Aromatyczny. Przykład: benzoesowy.
  • Alifatycznym. Na przykład: kwas octowy, kwas akrylowy, kwas szczawiowy, i inne.
  • Heterocykliczny. Przykład: nikotyny.

Jeśli mówimy o linki w cząsteczce dwie grupy kwasów można zidentyfikować:

  • Granice – wszystkie więzi tylko pojedyncze;
  • nienasycony – w obecności podwójnego, pojedyncze lub wielokrotne.

Jest to również znak klasyfikacji może służyć jako grupy funkcyjne. Tak, istnieją następujące kategorie.

  1. Monozasadowy – tylko jedna grupa -COOH. Przykład: kwas mrówkowy, kwas stearynowy, masłowy, walerianowy, i inne.
  2. Dwuzasadowy – odpowiednio, obie grupy COOH. Przykład: kwas szczawiowy, kwas malonowy, i inne.
  3. Wielozasadowych – cytrynowy, mlekowy i inne.

Później w tym artykule będziemy ograniczać tylko jednozasadowe kwasy karboksylowe alifatyczne.

Historia odkrycia

Winery kwitła z czasów starożytnych. Jak wiadomo, jednym z produktów – kwas octowy. Dlatego historia sława tej klasy związków ma swoje korzenie z czasów Robert Boyle i Ioganna Glaubera. Jednak to nie było możliwe, aby dowiedzieć się od dłuższego czasu z natury chemicznej tych cząsteczek.

Przez długi czas dominowały witalistów widokiem, który odmawia możliwości powstawania organiczny bez istot żywych. Ale w 1670 AD Ray udało się uzyskać pierwszy przedstawiciel – metan lub kwas mrówkowy. Robił to przez ogrzewanie kolby w mrówek żyjących.

Późniejsze prace naukowców i Kolbe Berzelius wykazały możliwość zsyntetyzowania tych związków z substancji nieorganicznych (destylacja z węglem aktywnym). W rezultacie otrzymuje się kwas octowy. W ten sposób badano kwas karboksylowy (właściwości fizyczne struktury) i początkiem otwarcia wszystkich pozostałych członków serii związków alifatycznych.

właściwości fizyczne

Dziś, szczegółowe badanie wszystkich ich przedstawicieli. Dla każdej z tych cech można znaleźć we wszystkich parametrów, w tym wykorzystania w przemyśle i jest w przyrodzie. Zbadamy, co stanowi kwasy karboksylowe, właściwości fizyczne innych parametrów.

Tak, istnieje kilka podstawowych parametrów charakterystycznych.

  1. Jeżeli liczba atomów węgla w łańcuchu nie przekracza pięciu, to gwałtownie zapachu, ruchomy i lotnych cieczy. Ponad pięć – ciężkie, substancje oleiste, więcej – twarda woskowa.
  2. Gęstość pierwszych dwóch członków jest większa niż jeden. Wszystkie inne lżejsze niż woda.
  3. Temperatura wrzenia: im wyższa łańcuchu, wyższy wynik. Im bardziej rozgałęzione struktury, więc poniżej.
  4. Temperatura topnienia: w zależności od parzystości o liczbie atomów węgla w łańcuchu. Y jest nawet wyższy w dziwne poniżej.
  5. W wodzie rozpuszcza się bardzo dobrze.
  6. Są zdolne do tworzenia silnych wiązań wodorowych.

Cechy te są opisane przez strukturę symetrii, a więc struktury siatkowej, jego wytrzymałość. Prostszych i strukturyzowanej cząsteczki powyższe wskaźniki otrzymania kwasu karboksylowego. Właściwości fizyczne tych związków pozwala na określenie pola i sposobów ich stosowania w przemyśle.

właściwości chemiczne

Jak już wyznaczony powyżej, dane kwasowe mogą wykazywać różne właściwości. Ich reakcje są istotne dla przemysłowej syntezy wielu związków. Oznaczenia najważniejsze właściwości chemiczne, które mogą być jednozasadowy kwas karboksylowy.

  1. Dysocjacja R-COOH = RCOO – + H +.
  2. Wykazuje właściwości kwasowe, to znaczy oddziałuje z podstawowymi tlenków i ich wodorotlenków. Dzięki prostej metali reakcji w standardowej procedury (to jest takie, które mają atom wodoru w elektrochemicznym serii).
  3. Przy silnej kwasów (nieorganiczne) zachowuje się jako zasady.
  4. W stanie zmniejszyć do pierwszorzędowego alkoholu.
  5. Reakcja Specjalna – estryfikacji. To oddziaływanie z alkoholami, z wytworzeniem złożonego produktu – estru.
  6. Reakcję dekarboksylacji, to znaczy wyeliminowanie cząsteczki związek dwutlenku węgla.
  7. Zdolne do reakcji z halogenkami pierwiastków, takich jak fosfor oraz siarka.

Oczywiście, jak niejednorodny kwasu karboksylowego. Właściwości fizyczne, jak i chemiczne, są dość zróżnicowane. Ponadto, należy stwierdzić, że w ogólnej wytrzymałości jak kwasy wszystkich cząsteczek organicznych są raczej słaba w porównaniu z ich nieorganicznymi odpowiednikami. Ich stałe dysocjacji nie przekracza wartości 4,8.

Sposoby wytwarzania

Istnieje kilka podstawowych sposobów, które mogą odbierać marginalną kwas karboksylowy.

1. W laboratorium to odbywa się poprzez utlenianie:

  • alkohole;
  • aldehydy;
  • alkin;
  • LAB;
  • Zniszczenie alkenów.

2. Hydroliza:

  • estry;
  • azotyny;
  • amidy;
  • trigalogenalkanov.

3. Dekarboksylacja – wyeliminowanie cząsteczki CO2.

4. przemysłowej syntezy przeprowadza się przez utlenianie węglowodorów o większej liczbie atomów węgla w łańcuchu. Proces prowadzi się w kilku etapach w celu uzyskania wielu produktów ubocznych.

5. Niektóre konkretne kwasy (kwas mrówkowy, octowy, masłowy, walerianowy, itd.), Wytworzyć specyficznymi metodami z naturalnych składników.

Podstawowy związek dopuszczalne sole kwasów karboksylowych

Sole kwasów karboksylowych, – ważnych związków stosowanych w przemyśle. wynikają z oddziaływania tego ostatniego:

  • metale;
  • tlenki zasadowe;
  • tlenków amfoterycznych ;
  • alkalia;
  • amfoteryczne wodorotlenki.

Szczególnie istotne są te z nich, które są utworzone pomiędzy metali alkalicznych, sodu i potasu i wyższych kwasów dopuszczalnych – palmitynowego, stearynowego. Po wszystkich produktów tego oddziaływania – mydło, ciekłe i stałe.

mydło

Tak więc, w przypadku takiej reakcji: 2C 17H 35-COOH + 2Na = 2C 17 H 35 COONa + H2

otrzymany produkt – stearynian sodu – to jest z natury normalnego mydła stosowane do prania ubrań.

Jeśli kwas palmitynowy wymiany i metalicznego potasu o to będzie włączyć palmitynian potasu – mydło do mycia rąk. Można zatem stwierdzić, że pewnie sole kwasów karboksylowych, – jest rzeczywiście ważne związki o charakterze organicznym. Ich wytwarzania i zastosowanie kolosalną skalę. Jeśli wyobrazić ile mydło spędza każdy człowiek na Ziemi, to łatwo sobie wyobrazić, a te skale.

Estry kwasów karboksylowych

Szczególną grupę związków, które ma miejsce w etykietowaniu związków organicznych. Ta klasa estrów. Są one utworzone przez reakcję kwasów karboksylowych z alkoholami. Tytułowy takich oddziaływań – reakcja estryfikacji. Widok ogólny można przedstawić za pomocą równania:

R-COOH + R "= -OH R, -COOR" + H 2O

Produkt z dwóch rodników jest ester. Oczywiście, w wyniku reakcji kwas, alkohol, ester kwasu karboksylowego i wody, nie zmieniły się znacznie. Tak więc, wodór opuszcza się z kwasu cząsteczek w postaci kationu i spotyka się z grupą hydroksylową z odszczepieniem alkoholu. W wyniku tego powstaje cząsteczka wody. Grupowanie pozostały na rodnik kwasowy przejmuje alkoholu tworzącego cząsteczkę estru.

Co jest tak ważne, te reakcje i jakie wartości handlowej swoich produktów? Chodzi o to, że estry są używane jako:

  • suplementy odżywcze;
  • aromaty;
  • zespolonej perfum;
  • rozpuszczalniki;
  • lakiery jednoskładnikowe, lakiery, tworzywa sztuczne;
  • leki i tak dalej.

Jest oczywiste, że zakres stosowania są wystarczająco szerokie, aby uzasadnić produkcję w branży.

kwas etanowy (kwas octowy)

Ten limit monokarboksylowy kwas alifatyczny, który jest jednym z najbardziej popularnych chodzi o produkcję na całym świecie. Formuła – CH3COOH. Takie występowania zawdzięcza właściwości. Po tym wszystkim, zakres stosowania jest bardzo szeroki.

  1. Jest to dodatek do żywności kodem E-260.
  2. Jest on stosowany w przemyśle spożywczym do konserwowania.
  3. Jest on stosowany w medycynie do syntezy leków.
  4. Składnik w wytwarzaniu związków zapachowych.
  5. Rozpuszczalnik.
  6. Uczestniczy w procesie drukowania, do farbowania tkanin.
  7. Potrzebne składniki reakcji chemicznych nad syntetycznymi wielu substancji.

W życiu jego roztworu 80-procentowego nazywa octowy istotę, a jeśli go rozcieńczyć do 15%, można uzyskać tylko ocet. Netto 100% lodowatego kwasu octowego jest tzw.

kwas mrówkowy

Pierwszym i najprostszym przedstawicielem tej klasy. Wzór – HCOOH. Również dodatek do żywności kodem E-236. Jej naturalne źródła:

  • mrówki i pszczoły;
  • pokrzywy;
  • igieł;
  • owoce.

Główne obszary zastosowania:

  • dla utrzymania i wytwarzania paszy dla zwierząt;
  • jest stosowany do zwalczania pasożytów;
  • farbowania tkaninom części trawiący;
  • jako rozpuszczalnikiem;
  • wybielacz;
  • w medycynie – do dezynfekcji narzędzi i sprzętu;
  • do wytwarzania tlenku węgla w laboratorium.

Także w operacjach tego kwasowego roztworu stosuje się jako środki antyseptyczne.