Acidet karboksilike: vetitë fizike. Kripërat e acideve karboksilike

2024 Autor: Angel Austin | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 05:41

Pothuajse të gjithë kanë uthull në shtëpi. Dhe shumica e njerëzve e dinë se baza e tij është acid acetik. Por çfarë është ajo nga pikëpamja kimike? Cilat përbërës të tjerë organikë të kësaj serie ekzistojnë dhe cilat janë karakteristikat e tyre? Le të përpiqemi ta kuptojmë këtë çështje dhe të studiojmë acidet karboksilike monobazike kufizuese. Për më tepër, jo vetëm acidi acetik përdoret në jetën e përditshme, por edhe disa të tjerë, dhe derivatet e këtyre acideve janë përgjithësisht mysafirë të shpeshtë në çdo shtëpi.

Klasa e acideve karboksilike: karakteristikat e përgjithshme

Nga pikëpamja e shkencës së kimisë, kjo klasë e komponimeve përfshin molekula që përmbajnë oksigjen që kanë një grupim të veçantë atomesh - një grup funksional karboksil. Duket si -COOH. Kështu, formula e përgjithshme që kanë të gjithë acidet karboksilike monobazike të ngopura është: R-COOH, ku R është një grimcë radikale që mund të përfshijë çdo numër atomesh karboni.

Sipas kësaj, përkufizimi i kësaj klase përbërjesh mund të jepet si më poshtë. Acidet karboksilike janë molekula organike që përmbajnë oksigjen, të cilat përfshijnë një ose më shumë grupe funksionale -COOH - grupe karboksile.

Fakti që këto substanca i përkasin në mënyrë specifike acideve shpjegohet me lëvizshmërinë e atomit të hidrogjenit në karboksil. Dendësia e elektroneve shpërndahet në mënyrë të pabarabartë, pasi oksigjeni është më elektronegativi në grup. Nga kjo, lidhja O-H është e polarizuar fuqishëm dhe atomi i hidrogjenit bëhet jashtëzakonisht i prekshëm. Ajo ndahet lehtësisht, duke hyrë në ndërveprime kimike. Prandaj, acidet në treguesit përkatës japin një reagim të ngjashëm:

fenolftaleinë - pa ngjyrë;
lakmus - e kuqe;
universal - e kuqe;
metilportokalli - e kuqe dhe të tjera.

duke kufizuar acidet karboksilike monobazike

Për shkak të atomit të hidrogjenit, acidet karboksilike shfaqin veti oksiduese. Megjithatë, prania e atomeve të tjerë i lejon ata të rikuperohen, të marrin pjesë në shumë ndërveprime të tjera.

Klasifikimi

Ka disa karakteristika kryesore me të cilat acidet karboksilike ndahen në grupe. E para prej tyre është natyra e radikalit. Sipas këtij faktori dallohen:

Acidet aliciklike. Shembull: kinchona.
Aromatik. Shembull: benzoik.
Alifatik. Shembull: acetik, akrilik, oksalik dhe të tjera.
Heterociklik. Shembull: nikotina.

Nëse flasim për lidhjet në një molekulë, atëherë mund të dallojmë edhe dy grupe acidesh:

margjinale - vetëm të gjitha lidhjetbeqare;
i pakufizuar - disponohet dyfish, teke ose shumëfish.

Gjithashtu, numri i grupeve funksionale mund të shërbejë si shenjë klasifikimi. Pra, dallohen kategoritë e mëposhtme.

Single-basic - vetëm një -COOH-grup. Shembull: formik, stearik, butan, valerik dhe të tjerë.
Dibazike - respektivisht, dy grupe -COOH. Shembull: oksalik, malonik dhe të tjerë.
Multibazik - limon, qumësht dhe të tjera.

Më tej në këtë artikull do të diskutojmë vetëm acidet karboksilike monobazike kufizuese të serisë alifatike.

Historia e zbulimit

Verëbërja ka lulëzuar që nga lashtësia. Dhe, siç e dini, një nga produktet e tij është acidi acetik. Prandaj, historia e popullaritetit të kësaj klase të komponimeve daton që nga koha e Robert Boyle dhe Johann Glauber. Megjithatë, për një kohë të gjatë nuk ishte e mundur të sqarohej natyra kimike e këtyre molekulave.

Në fund të fundit, pikëpamjet e vitalistëve dominuan për një kohë të gjatë, duke mohuar mundësinë e formimit të organikëve pa qenie të gjalla. Por tashmë në 1670, D. Ray arriti të marrë përfaqësuesin e parë - metanin ose acidin formik. Ai e bëri këtë duke ngrohur milingonat e gjalla në një balonë.

Më vonë, puna e shkencëtarëve Berzelius dhe Kolbe tregoi mundësinë e sintetizimit të këtyre përbërjeve nga substanca inorganike (me distilim të qymyrit). Rezultati ishte acidi acetik. Kështu, u studiuan acidet karboksilike (vetitë fizike, struktura) dhe u hodh fillimi për zbulimin e të gjithapërfaqësues të tjerë të një sërë përbërjesh alifatike.

Vetitë fizike

Sot, të gjithë përfaqësuesit e tyre janë studiuar në detaje. Për secilën prej tyre, ju mund të gjeni një karakteristikë në të gjitha aspektet, duke përfshirë aplikimin në industri dhe të qenit në natyrë. Ne do të shohim se çfarë janë acidet karboksilike, vetitë e tyre fizike dhe parametrat e tjerë.

Pra, ka disa parametra kryesore karakteristike.

Nëse numri i atomeve të karbonit në zinxhir nuk i kalon pesë, atëherë këto janë lëngje me erë të mprehtë, të lëvizshme dhe të paqëndrueshme. Mbi pesë - substanca të rënda vajore, edhe më shumë - të ngurta, të ngjashme me parafinën.
Densiteti i dy përfaqësuesve të parë e kalon një. Çdo gjë tjetër është më e lehtë se uji.
Pika e vlimit: sa më i madh të jetë zinxhiri, aq më e lartë është vlera. Sa më e degëzuar të jetë struktura, aq më e ulët është.
Pika e shkrirjes: varet nga barazia e numrit të atomeve të karbonit në zinxhir. Edhe ato e kanë më të lartë, tek ato më të ulëta.
Trihet shumë mirë në ujë.
Në gjendje të formojë lidhje të forta hidrogjeni.

Karakteristika të tilla shpjegohen nga simetria e strukturës, dhe rrjedhimisht struktura e rrjetës kristalore, forca e saj. Sa më të thjeshta dhe më të strukturuara të jenë molekula, aq më e lartë është performanca që japin acidet karboksilike. Vetitë fizike të këtyre përbërjeve bëjnë të mundur përcaktimin e zonave dhe mënyrave të përdorimit të tyre në industri.

Vetitë kimike

Siç e kemi treguar tashmë më lart, këto acide mund të shfaqin veti të ndryshme. Reagimet mepjesëmarrja e tyre është e rëndësishme për sintezën industriale të shumë përbërjeve. Le të tregojmë vetitë kimike më të rëndësishme që mund të shfaqë një acid karboksilik monobazik.

Disociimi: R-COOH=RCOO^- + H⁺.
Tregon veti acidike, domethënë ndërvepron me oksidet bazike, si dhe me hidroksidet e tyre. Ai ndërvepron me metale të thjeshta sipas skemës standarde (d.m.th., vetëm me ato që qëndrojnë para hidrogjenit në një seri tensionesh).
Sillet si një bazë me acide më të forta (inorganike).
Mund të reduktohet në alkool primar.
Reagim special - esterifikimi. Ky është një ndërveprim me alkoolet për të formuar një produkt kompleks - një eter.
Reaksioni i dekarboksilimit, domethënë heqja e një molekule të dioksidit të karbonit nga një përbërës.
I aftë të ndërveprojë me halidet e elementeve si fosfori dhe squfuri.

Është e qartë se sa të gjithanshëm janë acidet karboksilike. Vetitë fizike, si dhe ato kimike, janë mjaft të ndryshme. Për më tepër, duhet thënë se, në përgjithësi, për sa i përket forcës si acide, të gjitha molekulat organike janë mjaft të dobëta në krahasim me homologët e tyre inorganikë. Konstantat e tyre të disociimit nuk i kalojnë 4, 8.

Metodat e marrjes

Ka disa mënyra kryesore në të cilat mund të përftohen acidet karboksilike të ngopura.

1. Në laborator, kjo bëhet me oksidim:

alkoolet;
aldehide;
alkine;
alkilbenzene;
shkatërrimi i alkeneve.

2. Hidroliza:

esterë;
nitrile;
amide;
trihaloalkane.

3. Dekarboksilimi - heqja e një molekule CO ₂.

4. Në industri, sinteza kryhet nga oksidimi i hidrokarbureve me një numër të madh atomesh karboni në zinxhir. Procesi kryhet në disa faza me lëshimin e shumë nënprodukteve.

5. Disa acide individuale (formik, acetik, butirik, valerik dhe të tjerë) përftohen në mënyra specifike duke përdorur përbërës natyralë.

Përbërjet bazë të acideve karboksilike të ngopura: kripërat

Kripërat e acideve karboksilike janë përbërës të rëndësishëm që përdoren në industri. Ato përftohen si rezultat i ndërveprimit të kësaj të fundit me:

metale;
oksidet bazë;
okside amfoterike;
alkali;
hidroksidet amfoterike.

Me rëndësi të veçantë ndër to janë ato që formohen midis metaleve alkaline natrium dhe kalium dhe acideve më të larta të ngopura - palmitik, stearik. Në fund të fundit, produktet e një ndërveprimi të tillë janë sapunët, të lëngët dhe të ngurtë.

Sapunët

Pra, nëse po flasim për një reagim të ngjashëm: 2C₁₇H₃₅-COOH + 2Na=2C ₁₇ H₃₅COONa + H₂, produkti që rezulton - stearat natriumi - është nga natyra e tij sapuni i zakonshëm i rrobave që përdoret për larjen e rrobave.

Nëse e zëvendësoni acidin mepalmitik, dhe metali në kalium, ju merrni palmitat kaliumi - sapun i lëngshëm për larjen e duarve. Prandaj, mund të thuhet me siguri se kripërat e acideve karboksilike janë në fakt komponime të rëndësishme të një natyre organike. Prodhimi dhe përdorimi i tyre industrial është thjesht kolosal në shkallën e tij. Nëse imagjinoni sa sapun shpenzon çdo njeri në Tokë, atëherë është e lehtë të imagjinoni këto peshore.

Esteret e acideve karboksilike

Një grup i veçantë përbërjesh që ka vendin e vet në klasifikimin e substancave organike. Kjo është një klasë e estereve. Ato formohen nga reagimi i acideve karboksilike me alkoolet. Emri i ndërveprimeve të tilla është reagimet e esterifikimit. Pamja e përgjithshme mund të përfaqësohet nga ekuacioni:

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

Produkti me dy radikale është një ester. Natyrisht, si rezultat i reagimit, acidi karboksilik, alkooli, esteri dhe uji kanë pësuar ndryshime të rëndësishme. Pra, hidrogjeni e lë molekulën e acidit në formën e një kationi dhe takohet me një grup hidrokso që është ndarë nga alkooli. Rezultati është një molekulë uji. Grupi i mbetur nga acidi lidh radikalin nga alkooli në vetvete, duke formuar një molekulë esteri.

Pse janë kaq të rëndësishme këto reagime dhe cila është rëndësia industriale e produkteve të tyre? Puna është se esteret përdoren si:

aditivë ushqimor;
aromatikë;
përbërësi i parfumit;
tretës;
përbërësit e llaqeve, bojrave, plastikës;
droga dhe më shumë.

Është e qartë se zonat e tyre të përdorimit janë mjaft të gjera për të justifikuar volumin e prodhimit në industri.

Acidi etanoik (acetik)

Ky është një acid karboksilik monobazik kufizues i serisë alifatike, i cili është një nga më të zakonshmet për sa i përket vëllimeve të prodhimit në të gjithë botën. Formula e tij është CH₃COOH. Një prevalencë e tillë është për shkak të vetive të saj. Në fund të fundit, fushat e përdorimit të tij janë jashtëzakonisht të gjera.

Është një shtesë diete nën kodin E-260.
Përdoret në industrinë ushqimore për konservim.
Përdoret në mjekësi për sintezën e barnave.
Përbërës kur bëni përbërje aromatike.
Tretësi.
Pjesëmarrës në procesin e printimit, ngjyrosjes së pëlhurave.
Një komponent i domosdoshëm në reaksionet e sintezës kimike të shumë substancave.

Në jetën e përditshme, tretësira e saj 80% zakonisht quhet esencë uthull, dhe nëse e holloni në 15%, ju merrni vetëm uthull. Acidi i pastër 100% quhet acid acetik glacial.