Asid karboksilik ciri-ciri fizikal. Garam asid karboksilik

Hampir semua rumah mempunyai cuka. Dan kebanyakan orang tahu bahawa ia berdasarkan asid asetik. Tetapi ia adalah dari sudut kimia pandangan? Apa lagi sebatian organik dalam siri ini terdapat dan apakah ciri-ciri mereka? Cuba untuk memahami isu ini dan untuk memeriksa marginal asid karboksilik yg berdasar satu. Terutama di rumah digunakan bukan sahaja asetik, tetapi juga beberapa lain, dan hanya derivatif asid ini secara umum adalah tetamu yang kerap di setiap rumah.

Kelas asid karboksilik: gambaran umum

Dari sudut pandangan kimia sains, untuk kelas ini sebatian termasuk molekul oksigen yang mempunyai kumpulan tertentu atom - kumpulan berfungsi karboksil. Ia mempunyai bentuk -COOH itu. Oleh itu, formula umum yang mempunyai had yg berdasar satu asid karboksilik, adalah seperti berikut: R-COOH, di mana R - adalah zarah yang radikal, yang boleh termasuk apa-apa bilangan atom karbon.

Menurut ini, definisi kelas ini sebatian yang boleh diberikan bahawa. asid karboksilik - adalah oksigen molekul organik termasuk satu atau lebih fungsi kumpulan -COOH - kumpulan karboksil.

Hakikat bahawa bahan-bahan ini adalah tepat kepada asid, menerangkan pergerakan atom hidrogen dalam carboxyl. Ketumpatan elektron tidak sekata diedarkan, kerana oksigen - kumpulan yang paling elektronegatif. Dari hubungan ini yang O-H kuat polarisasi dan hidrogen menjadi amat mudah terjejas. Ia boleh dengan mudah berpecah, memasuki ke dalam tindak balas kimia. Oleh itu petunjuk berkaitan asid memberi tindak balas yang sama:

• fenoftalein - tidak berwarna;
• litmus - merah;
• universal - merah;
• yang Methyl - merah dan lain-lain.

Oleh kerana atom hidrogen, asid karboksilik pameran pengoksidaan hartanah. Walau bagaimanapun, kehadiran atom lain membolehkan mereka untuk pulih dan mengambil bahagian dalam pelbagai interaksi lain.

klasifikasi

Terdapat beberapa ciri-ciri utama, yang dibahagikan ke dalam kumpulan asid karboksilik. Yang pertama daripada mereka - adalah sifat radikal. Mengikut faktor ini dibezakan:

• asid Alicyclic. Contoh: quinic.
• Aromatik. Contoh: benzoik.
• Alifatik. Contoh: asid asetik, asid akrilik, asid oksalik, dan lain-lain.
• Heterocyclic. Contoh: nikotin.

Jika kita bercakap mengenai pautan dalam molekul, kedua-dua kumpulan asid boleh dikenal pasti:

• had - semua hubungan sahaja, tunggal;
• tak tepu - di hadapan double, tunggal atau berbilang.

Ia juga adalah tanda klasifikasi boleh melayani kumpulan-kumpulan berfungsi. Jadi, ada kategori berikut.

1. Yg berdasar satu - hanya satu kumpulan -COOH. Contoh: formik, stearic, butyric, valeric, dan lain-lain.
2. Dibasic - masing-masing, kedua-dua kumpulan COOH. Contoh: asid oksalik, asid malonic, dan lain-lain.
3. Multibasic - sitrik, laktik, dan lain-lain.

Kemudian dalam artikel ini kita hanya akan mengehadkan asid karboksilik yg berdasar satu, alifatik.

Sejarah penemuan

Winery berkembang pesat dengan zaman purba. Seperti yang diketahui, salah satu daripada produknya - asid asetik. Oleh itu sejarah kemasyhuran kelas ini sebatian mempunyai akar dari masa Robert Boyle dan Ioganna Glaubera. Walau bagaimanapun, ia tidak mungkin untuk mengetahui untuk masa yang lama dengan sifat kimia molekul ini.

Untuk pemandangan vitalists lama dikuasai, yang menafikan kemungkinan pembentukan organik tanpa makhluk hidup. Tetapi pada tahun 1670 AD Ray berjaya mendapatkan wakil yang pertama - metana atau asid formik. Dia melakukan ini dengan memanaskan kelalang dalam semut hidup.

kerja kemudian saintis dan Kolbe Berzelius menunjukkan kemungkinan mensintesis sebatian ini dari bahan-bahan bukan organik (penyulingan arang). Hasilnya asid asetik telah diperolehi. Oleh itu asid karboksilik telah dikaji (sifat-sifat fizikal, struktur) dan permulaan pembukaan semua ahli-ahli lain daripada siri sebatian alifatik.

ciri-ciri fizikal

Hari ini, satu kajian terperinci semua wakil-wakil mereka. Bagi setiap ciri-ciri ini boleh didapati di semua parameter, termasuk penggunaan dalam industri dan berada dalam alam semula jadi. Kita akan mengkaji apa yang merupakan asid karboksilik, sifat-sifat fizikal parameter lain.

Jadi, terdapat beberapa parameter asas ciri.

1. Jika bilangan atom karbon dalam rantai tidak melebihi lima, ia tiba-tiba berbau, cecair alih dan tidak menentu. Di atas lima - berat, bahan-bahan berminyak, lebih - keras, berlilin.
2. Ketumpatan dua orang ahli pertama adalah lebih besar daripada satu. Semua yang lain lebih ringan daripada air.
3. Takat didih: semakin tinggi rantai, semakin tinggi skor. struktur yang lebih bercabang, jadi di bawah.
4. Takat lebur: bergantung kepada pariti bilangan atom karbon dalam rantai. Y adalah lebih tinggi di ganjil di bawah.
5. Dalam air, ia larut dengan baik.
6. Mampu membentuk ikatan hidrogen yang kuat.

Ciri-ciri ini dijelaskan oleh struktur simetri, dan dengan itu struktur kekisi, kekuatannya. Yang lebih mudah dan tersusun molekul, petunjuk di atas yang memberikan asid karboksilik. Sifat-sifat fizikal sebatian ini membolehkan untuk menentukan bidang dan kaedah mereka digunakan dalam industri.

sifat kimia

Seperti yang kita telah ditetapkan di atas, data asid boleh menunjukkan sifat yang berbeza. reaksi mereka adalah penting untuk sintesis perindustrian banyak sebatian. Menandakan sifat-sifat kimia yang paling penting yang boleh menjadi asid karboksilik yg berdasar satu.

1. ^{Penceraian: R-COOH = RCOO - +} H +.
   
2. Pameran hartanah berasid, iaitu berinteraksi dengan oksida asas dan hidroksida mereka. Dengan logam mudah bertindak balas dengan prosedur standard (iaitu, hanya orang-orang yang kepada hidrogen dalam siri elektrokimia).
3. Dengan asid kuat lebih (bukan organik) berkelakuan sebagai asas.
4. Mampu dikurangkan kepada alkohol primer.
5. reaksi khas - pengesteran. interaksi ini dengan alkohol untuk membentuk produk yang kompleks - ester.
6. reaksi decarboxylation, iaitu penghapusan molekul sebatian karbon dioksida.
7. Mampu bertindak balas dengan halida unsur seperti fosforus dan sulfur.

Jelas sekali, sebagai asid karboksilik pelbagai rupa. sifat-sifat fizikal, serta kimia, agak pelbagai. Di samping itu, ia harus berkata bahawa secara umumnya kekuatan asid, semua molekul organik yang agak lemah berbanding dengan rakan-rakan bukan organik mereka. pemalar penceraian mereka tidak melebihi nilai 4.8.

Kaedah untuk penyediaan

Terdapat beberapa cara asas yang boleh menerima asid karboksilik marginal.

1. Dalam makmal ia dilakukan oleh pengoksidaan:

• alkohol;
• aldehid;
• alkina;
• LAB;
• kemusnahan alkena.

2. Hidrolisis:

• ester;
• nitrit;
• amides;
• trigalogenalkanov.

3. decarboxylation - penghapusan molekul CO _2.

4. Dalam sintesis perindustrian dijalankan oleh pengoksidaan hidrokarbon dengan lebih atom karbon dalam rantai. Proses ini dijalankan dalam beberapa peringkat untuk menghasilkan kepelbagaian hasil sampingan.

5. Sesetengah asid tertentu (formik, asetik, butyric, valeric, dan lain-lain) yang disediakan oleh kaedah tertentu menggunakan bahan-bahan semula jadi.

Asas had sebatian asid karboksilik: Garam

Garam asid karboksilik - sebatian penting yang digunakan dalam industri. Mereka terhasil daripada interaksi yang kedua dengan:

• logam;
• oksida asas;
• oksida amfoterik ;
• alkali;
• hidroksida amfoterik.

Penting di antara mereka ada yang terbentuk antara logam alkali natrium dan kalium dan asid had lebih tinggi - palmitik, stearik. Selepas semua produk ini interaksi - sabun, cecair dan pepejal.

sabun

Oleh itu, dalam hal tindak balas sedemikian: 2C ₁₇ H ₃₅ -COOH + 2Na = 2C ₁₇ H ₃₅ COONa + H _2,

menyebabkan produk - natrium stearat - ia adalah dengan sifat sabun biasa digunakan untuk membasuh pakaian.

Jika asid palmitik digantikan, dan logam kalium pada ia akan bertukar kalium palmitate - sabun untuk mencuci tangan. Oleh itu, kita yakin boleh menyatakan bahawa garam asid karboksilik - ini adalah sebenarnya sebatian penting dalam alam organik. Mereka pembuatan dan penggunaan amat besar dalam skala. Jika anda bayangkan berapa banyak sabun menghabiskan setiap orang di Bumi, ia adalah mudah untuk membayangkan dan skala ini.

Ester asid karboksilik

Sekumpulan khas sebatian, yang mempunyai tempat dalam pelabelan sebatian organik. Ini kelas ester. Mereka terbentuk oleh tindak balas asid karboksilik dengan alkohol. Tajuk interaksi itu - tindak balas pengesteran. pandangan umum boleh diwakili oleh persamaan:

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

Produk dengan dua radikal adalah ester. Jelas sekali, hasil daripada tindak balas asid karboksilik, alkohol, ester dan air telah mengalami perubahan yang ketara. Oleh itu, hidrogen daun dari molekul asid dalam bentuk kation dan bertemu dengan kumpulan hydroxy daripada alkohol yang sedang berpecah. Hasilnya, molekul air terbentuk. Kumpulan masih berada di atas asid radikal mengambil alih dari alkohol membentuk molekul ester.

Apakah nilai komersial produk mereka begitu penting tindak balas ini dan apa? Masalahnya ialah bahawa ester digunakan sebagai:

• pemakanan tambahan;
• perisa;
• komponen komposit minyak wangi;
• pelarut;
• varnis komponen, cat, plastik;
• ubat-ubatan dan sebagainya.

Adalah jelas bahawa bidang penggunaan adalah cukup luas untuk membenarkan pengeluaran dalam industri.

asid etanoik (asetik)

Had monocarboxylic asid alifatik, yang merupakan salah satu yang paling popular dari segi pengeluaran di seluruh dunia. Formula - CH ₃ COOH. kelaziman seperti itu, ia berhutang sifat-sifatnya. Lagipun, bidang penggunaan adalah sangat luas.

1. Ia adalah bahan tambahan makanan di bawah kod E-260.
2. Ia digunakan dalam industri makanan untuk pemeliharaan.
3. Ia digunakan dalam perubatan untuk sintesis ubat-ubatan.
4. Komponen dalam penyediaan sebatian yg berbau busuk.
5. Pelarut.
6. Peserta dalam proses percetakan, kain batik.
7. Komponen yang diperlukan dalam sintesis tindak balas kimia kepelbagaian bahan.

Dalam kehidupan yang penyelesaian 80 peratus yang dipanggil intipati asetik, dan jika mencairkan kepada 15%, anda akan mendapat hanya cuka. Bersih 100% asid asetik glasier dipanggil.

asid formik

Wakil pertama dan paling mudah untuk kelas ini. Formula - HCOOH. Juga bahan tambahan makanan di bawah kod E-236. sumber semula jadi:

• semut dan lebah;
• nettles;
• jarum;
• buah-buahan.

Perkara-perkara utama penggunaan:

• untuk pemeliharaan dan penyediaan makanan haiwan;
• Ia digunakan untuk mengawal parasit;
• untuk mewarna fabrik bahagian bahan punar;
• sebagai pelarut;
• peluntur;
• dalam bidang perubatan - untuk pembasmian kuman peralatan dan kelengkapan;
• untuk menghasilkan karbon monoksida di dalam makmal.

Juga dalam pembedahan larutan asid ini digunakan sebagai antiseptik.