الأحماض الكربوكسيلية الخصائص الفيزيائية. الأملاح والأحماض الكربوكسيلية

منازل تقريبا جميع الخل. ومعظم الناس يعرفون أن أنها تقوم على حمض الخليك. لكنه من وجهة نظر كيميائية؟ ماذا المركبات العضوية في هذه السلسلة هناك وما هي خصائصها؟ محاولة لفهم هذه القضية وفحص حمض الكربوكسيلية أحادي القاعدة هامشية. خاصة في المنزل يستخدم ليس فقط الخليك، ولكن أيضا العديد من البعض، والوحيدة مشتقات هذه الأحماض بشكل عام هم ضيوف المتكرر في كل منزل.

فئة من الأحماض الكربوكسيلية: لمحة عامة

من وجهة نظر الكيمياء والعلوم، ولهذه الفئة من المركبات تشمل جزيئات الأكسجين التي لديها مجموعة معينة من الذرات - مجموعة وظيفية الكربوكسيل. وقد شكل -COOH. وهكذا، فإن الصيغة العامة التي لديها كل حد حمض الكربوكسيلية أحادي القاعدة، هي كما يلي: R-COOH، حيث R - هو الجسيمات جذري، والتي قد تشمل أي عدد من ذرات الكربون.

ووفقا لهذا، وتعريف هذه الفئة من المركبات يمكن أن يعطى ذلك. حمض الكربوكسيلية - والاوكسيجين الجزيئات العضوية التي تشمل واحدة أو أكثر وظيفية مجموعة -COOH - مجموعة الكربوكسيل.

والحقيقة أن هذه المواد هي على وجه التحديد للأحماض، ويوضح التنقل من ذرة الهيدروجين في الكربوكسيل. يتم توزيع كثافة الإلكترونات بشكل غير متساو، لأن الأكسجين - المجموعة الأكثر كهربية. من هذه العلاقة في O-H الاستقطاب بقوة ويصبح الهيدروجين ضعيفة للغاية. ويمكن تقسيم قبالة بسهولة، والدخول في التفاعلات الكيميائية. ولذلك المؤشرات المقابلة حمض تعطي رد فعل مماثل:

• الفينولفثالين - عديم اللون.
• عباد الشمس - أحمر.
• عالمي - أحمر.
• الميثيل - الأحمر وغيرها.

نظرا لذرة الهيدروجين، معرض حمض الكربوكسيلية المؤكسدة الخصائص. ومع ذلك، فإن وجود ذرات أخرى يسمح لهم باسترداد والمشاركة في العديد من التفاعلات الأخرى.

تصنيف

هناك العديد من الخصائص الرئيسية، والتي تنقسم إلى مجموعات من حمض الكربوكسيلية. أولهم - هي طبيعة راديكالية. وفقا لهذا العامل تميز:

• حمض أليفاتي حلقي. على سبيل المثال: الكينيك.
• العطرية. على سبيل المثال: البنزويك.
• الأليفاتية. مثال: حمض الخليك، حامض الاكريليك وحمض الأكساليك، وغيرها.
• الحلقية غير المتجانسة. على سبيل المثال: النيكوتين.

إذا كنا نتحدث عن الروابط في جزيء، المجموعتين من الأحماض يمكن تحديدها:

• حدود - كل العلاقات فقط، واحد.
• غير المشبعة - في وجود مزدوجة، مفردة أو متعددة.

بل هو أيضا علامة على تصنيف يمكن أن تكون مجموعة وظيفية. لذلك، هناك الفئات التالية.

1. أحادي القاعدة - فقط مجموعة -COOH واحد. على سبيل المثال: الفورميك، دهني، زبدي، valeric، وغيرها.
2. ثنائي القاعدة - على التوالي، وهما مجموعة COOH. مثال: حمض الأكساليك، حمض المالونيك، وغيرها.
3. Multibasic - الليمون، واللبنيك، وغيرها.

في وقت لاحق في هذه المادة ونحن سوف تحد فقط الأحماض الكربوكسيلية أحادي، الأليفاتية.

تاريخ الاكتشاف

ازدهرت الخمرة مع العصور القديمة. كما هو معروف، واحد من منتجاتها - حمض الخليك. ولذلك فإن تاريخ الشهرة من هذا الصنف من المركبات جذوره من وقت روبرت بويل وIoganna Glaubera. ومع ذلك، فإنه لم يكن من الممكن معرفة لفترة طويلة مع الطبيعة الكيميائية لهذه الجزيئات.

لفترة طويلة تهيمن مناظر vitalists، الذي نفى إمكانية تشكيل العضوية دون الكائنات الحية. ولكن في 1670 م تمكن راي للحصول على أول ممثل للغاية - الميثان أو حمض الفورميك. وقد فعل ذلك عن طريق تسخين قارورة في النمل المعيشة.

أظهر العمل في وقت لاحق من العلماء وكولبي برزليوس إمكانية تجميع هذه المركبات من المواد غير العضوية (تقطير الفحم). ونتيجة لذلك تم الحصول على حامض الخليك. وهكذا فإن الأحماض الكربوكسيلية وقد تم دراسة (الخصائص الفيزيائية، هيكل) وبداية فتح جميع أعضاء آخرين في سلسلة من المركبات الأليفاتية.

الخصائص الفيزيائية

اليوم، دراسة مفصلة لجميع ممثليهم. لكل من هذه الخصائص يمكن العثور عليها في جميع المعلمات، بما في ذلك استخدام في صناعة ويجري في الطبيعة. وسندرس ما يشكل الأحماض الكربوكسيلية، الخصائص الفيزيائية من العوامل الأخرى.

لذلك، هناك العديد من المعلمات مميزة الأساسية.

1. إذا لم يتجاوز عدد ذرات الكربون في السلسلة خمسة، ورائحة فجأة والسائلة المنقولة وغير مستقر. فوق خمسة - الثقيلة، والمواد الدهنية، وأكثر - من الصعب، شمعي.
2. كثافة العضوين الأول أكبر من واحد. كل أخرى أخف وزنا من الماء.
3. نقطة الغليان: أعلى السلسلة، وكلما ارتفعت درجة. هيكل أكثر متفرعة، وذلك أدناه.
4. نقطة انصهار: يعتمد على المساواة في عدد ذرات الكربون في السلسلة. Y هو أعلى من ذلك في نيف أدناه.
5. في الماء، ويذوب بشكل جيد للغاية.
6. هي قادرة على تشكيل روابط هيدروجينية قوية.

وأوضح هذه الميزات من خلال هيكل التماثل، وبالتالي فإن بنية شعرية، قوتها. جزيء أكثر بساطة وتنظيما، والمؤشرات المذكورة أعلاه التي تعطي حمض الكربوكسيلية. الخصائص الفيزيائية لهذه المركبات تسمح لتحديد مجال وأساليبهم في استخدام في الصناعة.

الخواص الكيميائية

كما لدينا المعين أعلاه، قد تظهر بيانات الحمض خصائص مختلفة. ردود أفعالهم مهمة لتركيب الصناعي من العديد من المركبات. للدلالة على الخصائص الكيميائية المهمة التي يمكن أن تكون حمض الكربوكسيلية أحادي القاعدة.

1. ^{التفكك: R-COOH = RCOO - +} H +.
   
2. يسلك خصائص حمضية، أي يتفاعل مع أكاسيد الأساسية وهيدروكسيدات بهم. مع المعادن بسيطة ردت من قبل الإجراء القياسي (أي، فقط تلك التي هي على الهيدروجين في سلسلة الكهروكيميائية).
3. مع أكثر من الأحماض القوية (غير العضوية) يتصرف كقاعدة.
4. قادرة على خفض الكحول الأساسي.
5. رد فعل خاص - الأسترة. هذا التفاعل مع الكحول لتشكيل المنتجات المعقدة - استر.
6. رد فعل نزع الكربوكسيل، أي القضاء على جزيء ثاني أكسيد الكربون المركب.
7. قادرة على التفاعل مع الهاليدات من العناصر مثل الفوسفور والكبريت.

ومن الواضح، كما حمض الكربوكسيلية متعدد الأوجه. الخصائص الفيزيائية، وكذلك المواد الكيميائية، هي متنوعة جدا. وبالإضافة إلى ذلك، ينبغي أن يقال أنه في عام قوة باسم الأحماض، وجميع الجزيئات العضوية ضعيفة نوعا ما بالمقارنة مع نظرائهم غير العضوية. لا تتجاوز بهم ثوابت التفكك قيمة 4.8.

طرق لإعداد

هناك العديد من الطرق الاساسية التي يمكن أن تحصل حمض الكربوكسيلية هامشية.

1. في المختبر ويتم ذلك عن طريق الأكسدة:

• الكحول.
• الألدهيدات.
• آلكاين.
• LAB.
• تدمير الألكينات.

2. التحلل:

• استرات.
• النتريت.
• الأميدات.
• trigalogenalkanov.

3. نزع الكربوكسيل - القضاء على جزيء CO _2.

4. في التوليف الصناعي التي تقوم بها أكسدة المواد الهيدروكربونية مع أكثر من ذرات الكربون في السلسلة. يتم تنفيذ العملية على عدة مراحل لانتاج وافر من المنتجات الثانوية.

5. بعض الأحماض محددة (الفورميك، حمض الخليك، زبدي، valeric، الخ) من خلال أساليب معينة باستخدام المكونات الطبيعية التي أعدت.

حد مركب الأحماض الكربوكسيلية الأساسية: أملاح

الأملاح والأحماض الكربوكسيلية - المركبات الهامة المستخدمة في هذه الصناعة. أنها ناتجة عن تفاعل هذا الأخير مع:

• المعادن.
• أكاسيد الأساسية؛
• أكاسيد مذبذب .
• القلويات.
• هيدروكسيدات مذبذب.

أهمية خاصة من بينها هي تلك التي تتشكل بين القلوي الصوديوم والبوتاسيوم المعادن والأحماض حد أعلى - البالمتيك، دهني. بعد كل المنتجات من هذا التفاعل - الصابون والسائلة والصلبة.

صابون

وهكذا، في حالة وجود مثل رد فعل: 2C ₁₇ H ₃₅ -COOH + 2NA = 2C ₁₇ H ₃₅ COONa + H _2،

مما أدى المنتج - ستيرات الصوديوم - هو بطبيعته الصابون الطبيعي تستخدم لغسل الملابس.

إذا تم استبدال حمض البالمتيك، وسوف معدن البوتاسيوم عليه تتحول بالميتات البوتاسيوم - صابون لغسل الأيدي. لذلك، يمكننا أن نقول بثقة أن أملاح الأحماض الكربوكسيلية - وهذا هو في الواقع المركبات الهامة الطبيعة العضوية. انهم تصنيع واستخدام هائل في الحجم. إذا كنت تتخيل كم الصابون تنفق كل شخص على الأرض، فمن السهل أن نتصور وهذه المقاييس.

استرات الأحماض الكربوكسيلية

مجموعة خاصة من المركبات التي لها مكانها في وضع العلامات من المركبات العضوية. هذه الفئة من استرات. وشكلوا بواسطة تفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع الكحول. عنوان هذه التفاعلات - رد فعل الأسترة. الرأي العام يمكن أن يمثله المعادلة:

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

المنتج مع اثنين من المتطرفين هو استر. من الواضح، نتيجة للتفاعل حمض الكربوكسيلية، والكحول، واستر والمياه خضعت لتغييرات كبيرة. وهكذا، يترك الهيدروجين من جزيئات الحمض في شكل الموجبة ويجتمع مع مجموعة هيدروكسي من الكحول التي انشقت. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل جزيء الماء. تجمع المتبقية على راديكالية حمض يأخذ أكثر من الكحول تشكيل جزيء استر.

ما هو ذلك أهمية ردود الفعل هذه، وما هي القيمة التجارية لمنتجاتها؟ الشيء هو أن استرات تستخدم على النحو التالي:

• المكملات الغذائية.
• النكهات.
• عنصر مركب من العطور.
• المذيبات.
• الورنيش المكونة والدهانات والبلاستيك.
• الأدوية وهلم جرا.

ومن الواضح أن مجال استخدام واسع بما فيه الكفاية لتبرير الإنتاج في الصناعة.

حمض Ethanoic (الخليك)

هذا الحد حمض الأليفاتية أحادية الكربوكسيليك، التي تعد واحدة من أكثر شعبية من حيث الإنتاج في جميع أنحاء العالم. تركيبته - CH ₃ COOH. هذا الانتشار هو مدين خصائصه. بعد كل شيء، ومجال استخدام واسع جدا.

1. وهو المضافات الغذائية بموجب قانون E-260.
2. فهو يستخدم في صناعة المواد الغذائية للحفاظ.
3. وهو يستخدم في الطب لتركيب الأدوية.
4. عنصر في إعداد مركبات عطرية.
5. المذيبات.
6. مشارك في عملية الطباعة، صباغة الأقمشة.
7. المكونات الضرورية في الكيميائية التوليفات ردود الفعل وافر من المواد.

في حياة حل 80 في المئة الذي يطلق عليه جوهر الخل، وإذا تمييع إلى 15٪، وتحصل فقط الخل. ودعا الصافي 100٪ حامض الخليك الجليدي.

حمض الفورميك

أول ممثل وأبسط من هذه الفئة. صيغة - HCOOH. أيضا المضافات الغذائية بموجب قانون E-236. في المصادر الطبيعية:

• النمل والنحل.
• القراص.
• الإبر.
• الفاكهة.

المجالات الرئيسية للاستخدام:

• لحفظ وإعداد الأعلاف الحيوانية.
• يتم استخدامه من أجل السيطرة على الطفيليات.
• لصباغة الأقمشة أجزاء منمش.
• كمذيب.
• التبييض،
• في الطب - لتعقيم الأدوات والمعدات؛
• لإنتاج أول أكسيد الكربون في المختبر.

أيضا في عملية جراحية من هذا الحل حمض يستخدم كمادة مطهرة.