Karboxylové kyseliny fyzikálne vlastnosti. Soli karboxylových kyselín

Takmer všetky domy majú ocot. A väčšina ľudí vie, že je založený na kyselinu octovú. Ale to je z chemického hľadiska? Čo iné organické zlúčeniny v tejto sérii existujú a aké sú ich vlastnosti? Snažte sa pochopiť tento problém a skúmať marginálne monobazickou karboxylovú kyselinu. Najmä v domácnostiach sa používajú nielen octová, ale tiež niekoľko iný, a len deriváty týchto kyselín všeobecne sú častými hosťami v každej domácnosti.

Trieda karboxylových kyselín: všeobecný prehľad

Z hľadiska Chémia, pre túto triedu zlúčenín sú molekuly kyslíka, ktoré majú osobitné zoskupenie atómov, - funkčnú skupinu karboxylovú. Má tvar -COOH. To znamená, že zlúčenina všeobecného vzorca, ktoré majú všetky hraničné jednosýtne karboxylová kyselina, je nasledujúci: R-COOH, kde R - je častice radikál, ktorý môže obsahovať akýkoľvek počet atómov uhlíka.

Podľa toho, definície tejto triedy zlúčenín možno uviesť, že. Karboxylová kyselina - sa okysličuje organické molekuly, ktoré zahŕňajú jednu alebo viac funkčných skupín -COOH - karboxylovej skupiny.

Skutočnosť, že tieto látky sú presne proti kyselinám, vysvetľuje mobilitu atómu vodíka v karboxyterminálne. Hustota elektrónov je nerovnomerne, pretože kyslík - najviac elektronegativní skupiny. Z tohto vzťahu O-H silne polarizovaná a vodík sa stáva veľmi zraniteľné. To sa dá ľahko odštiepiť, vstupujúci do chemickej reakcie. Preto kyseliny zodpovedajúce ukazovatele dať podobnú reakciu:

• Fenolftaleínu - bezfarebný;
• lakmusový - červená;
• Univerzálny - červená;
• Pripraví sa metylester - červená a ďalšie.

Vzhľadom k atómu vodíka, vykazujú karboxylová kyselina oxidačné vlastnosti. Avšak, prítomnosť iných atómov im umožňuje obnoviť a podieľať sa na mnohých ďalších interakcií.

klasifikácia

Existuje niekoľko hlavných vlastností, ktoré sú rozdelené do skupín karboxylovej kyseliny. Prvý z nich - je povaha zvyšku. Podľa tohto faktora vyznačuje:

• kyselina alicyklické skupina. Príklad: chinovej.
• Aromatický. Príklad: benzoová.
• Alifatické. Príklad: kyselina octová, kyselina akrylová, kyselina šťaveľová, a ďalšie.
• Heterocyklické. Príklad: nikotín.

Pokiaľ budeme hovoriť o prepojení v molekule, môžu byť identifikované dve skupiny kyselín:

• Hranice - všetky väzby iba jediný;
• nenasýtené - v prítomnosti dvoch, jedno alebo opakované.

To je tiež znamením klasifikácia môže slúžiť ako funkčné skupiny. Takže existujú nasledujúce kategórie.

1. Jednosýtne - len jedna skupina -COOH. Príklad: mravčia, stearová, maslová, valérová, a ďalšie.
2. Hydrogénfosforečnan - respektíve dve COOH skupiny. Príklad: kyselina šťaveľová, kyselina malónová, a ďalšie.
3. Viacsýtnych - citrónová, mliečna a ďalšie.

Neskôr v tomto článku sa budeme obmedzovať iba jednosýtne karboxylové kyseliny, alifatické.

História objavu

Vinárstvo prospieval s staroveku. Ako je známe, jedným z jej produktov, - kyselina octová. Preto je história slávy tejto triedy zlúčenín má svoje korene od doby Robert Boyle a Ioganna Glauber. Avšak, to nebolo možné zistiť na dlhú dobu s chemickou povahou týchto molekúl.

Po dlhú dobu dominovali vitalists názorov, ktorí odmietajú možnosť tvorby organických bez živej bytosti. Ale v 1670 nl Ray podarilo získať vôbec prvý zástupca - metán alebo kyselinu mravčiu. Urobil to zahrievaním banky v obytných mravcov.

Neskôr práce vedcov a Kolbe Berzelius demonštruje možnosť syntézy týchto zlúčenín z anorganických látok (destilácia uhlia). Ako výsledok bola získaná kyselina octová. Tak sa karboxylová kyselina bola študovaná (fyzikálne vlastnosti, konštrukcia) a na začiatku otváranie všetkých ostatných členov radu alifatických zlúčenín.

fyzikálne vlastnosti

Dnes, podrobnú štúdiu všetkých ich zástupcov. Pre každú z týchto vlastností možno nájsť vo všetkých parametroch, vrátane použitia v priemysle a ktoré sú v prírode. Budeme skúmať, čo predstavuje karboxylových kyselín, fyzikálnych vlastností ostatných parametrov.

Takže existuje niekoľko základných charakteristických parametrov.

1. V prípade, že počet atómov uhlíka v reťazci nie je vyšší ako päť, sa náhle voňajúce, pohyblivý a prchavé kvapaliny. Nad päť - ťažký, olejovité látky, viac - tvrdé, voskovité.
2. Hustota prvých dvoch členov je väčší ako jedna. Všetky ostatné ľahší ako voda.
3. Bod varu: čím vyššia je reťazec, tým vyššie skóre. Čím viac rozvetvená štruktúra, tak aj dole.
4. Teplota topenia: závisí na parity počtu atómov uhlíka v reťazci. Y je ešte vyššia v odd nižšie.
5. Vo vode sa rozpúšťa veľmi dobre.
6. Sú schopné tvoriť silné vodíkové väzby.

Tieto funkcie sú vysvetlené štruktúrou symetria, a tým aj priehradová konštrukcia, jej pevnosť. Jednoduchšie a štruktúrované molekuly, vyššie uvedené ukazovatele, ktoré dávajú karboxylovú kyselinu. Fyzikálne vlastnosti týchto zlúčenín umožňujú definovať polia a spôsoby ich použitie v priemysle.

chemické vlastnosti

Ako sme už vyššie označené, kyselina údaje môžu vykazovať rôzne vlastnosti. Ich reakcie sú dôležité pre priemyselné syntézy mnohých zlúčenín. Označme najdôležitejšie chemické vlastnosti, ktoré môžu byť jednosýtne karboxylovej kyseliny.

1. ^{Disociácia: R-COOH = RCOO - +} H +.
   
2. Vykazuje kyslé vlastnosti, tj. Interaguje so základnými oxidy a ich hydroxidy. Vďaka jednoduchej kovy reagoval štandardným postupom (tj., Iba tie, ktoré sú k vodíka v elektrochemickej rade).
3. S viac silnými kyselinami (anorganických) sa správa ako báza.
4. Sú schopné redukovať na primárny alkohol.
5. Zvláštne reakcie - esterifikácie. Táto interakcia s alkoholmi za vzniku komplexného výrobku - ester.
6. dekarboxylačný reakcie, tj elimináciu molekuly zlúčeniny oxidu uhličitého.
7. Schopná reagovať s halogenidy prvkov, ako je fosfor a síra.

Je zrejmé, že ako je mnohostranný karboxylovej kyseliny. Fyzikálne vlastnosti, rovnako ako chemikálie, sú veľmi rozmanité. Ďalej je potrebné povedať, že vo všeobecnom pevnosti sú kyseliny, všetky organické molekuly sú v porovnaní s ich kolegami anorganickými pomerne slabá. Ich disociačnej konštanty neprekročí hodnotu 4,8.

Spôsoby na prípravu

Existuje niekoľko spôsobov, ako základné, ktoré môžu prijímať medzné karboxylovej kyseliny.

1. V laboratóriu sa to deje oxidáciou:

• alkoholy;
• aldehydy;
• alkíny;
• LAB;
• zničenie alkénov.

2. Hydrolýza:

• estery;
• dusitany;
• amidy;
• trigalogenalkanov.

3. dekarboxyláciou - eliminácia molekuly CO _2.

4. V priemyselnej syntézy sa na oxidácii uhľovodíkov s väčším počtom atómov uhlíka v reťazci. Tento proces sa vykonáva v niekoľkých stupňoch, čím sa získa väčšie množstvo vedľajších produktov.

5. Niektoré špecifické kyseliny (kyselina mravčia, octová, maslová, valérová, atď.), Pripravené za použitia špecifických metód prírodné zložky.

Základná zlúčenina medzné karboxylovej kyseliny: soli

Soli karboxylových kyselín - významných látok používaných v priemysle. Vyplývajú z interakcie zlúčeniny s:

• kovy;
• základné oxidy;
• amfotérne oxidy ;
• zásadám;
• amfoterné hydroxidy.

Zvlášť dôležité medzi nimi sú tie, ktoré sú vytvorené medzi sodíkom alkalických kovov a draslíka a vyšších medzných kyselín - palmitovej, stearovej. Potom, čo všetky produkty tejto interakcie - mydlo, kvapalné a pevné látky.

mydlo

Tak v prípade, že takéto reakcie: 2C ₁₇ H ₃₅ COOH + 2Na = 2C _{17H 35} Coon + H _2,

Výsledný produkt - stearát sodný - to je od prírody normálne mydlo použité pre pranie bielizne.

Ak sa kyselina palmitová nahradená, a kovový draslík na ňom bude zase palmitát draselný - mydlo na umývanie rúk. Preto možno s istotou vyhlásiť, že soli karboxylových kyselín, - to je v skutočnosti dôležité zlúčeniny organického pôvodu. Ich výroba a použitie kolosálnych rozmerov. Pokiaľ si predstaviť, koľko mydlo trávia každý človek na Zemi, je ľahké si predstaviť, a tieto váhy.

Estery karboxylových kyselín

Zvláštne skupinou zlúčenín, ktorá má svoje miesto v označovaní organických zlúčenín. Táto trieda esterov. Sú tvorené reakciou karboxylových kyselín s alkoholmi. Názov takých interakcií - esterifikačných reakcie. Celkový pohľad môže byť reprezentovaný nasledovným vzorcom:

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

Produkt sa dvoma skupinami je ester. Je zrejmé, že v dôsledku reakcie karboxylovej kyseliny, alkoholu, esteru a vody došlo k významným zmenám. Tak, vodík odchádza z kyslých molekúl vo forme katiónu a stretáva sa s hydroxylovou skupinou na alkohol za odštiepení. V dôsledku toho sa vytvorí molekula vody. Zoskupenie, ktoré zostávajú na zvyšok kyseliny preberá z alkoholu tvoriaceho ester molekulu.

Čo je tak dôležité, tieto reakcie a aké obchodnú hodnotu svojich výrobkov? Problém je v tom, že estery sa používajú ako:

• výživové doplnky;
• príchute;
• Zložený dielec parfumu;
• rozpúšťadlá;
• laky komponentov, farby, plastické hmoty;
• lieky a tak ďalej.

Je zrejmé, že oblasť použitia je dostatočne široká, aby ospravedlniť produkcie v priemysle.

Ethanovho (octovej)

Tento limit monokarboxylové alifatickej kyseliny, ktorý je jedným z najpopulárnejších z hľadiska výroby po celom svete. Jeho vzorec - _CH3COOH. Takéto prevalencia vďačí za svoje vlastnosti. Koniec koncov, oblasť použitia je veľmi široký.

1. Jedná sa prídavná látka v E-260 kódu.
2. Používa sa v potravinárskom priemysle pre uchovanie.
3. To je použité v medicíne pre syntézu liečiv.
4. Zložka pri príprave vonných látok.
5. Rozpúšťadlá.
6. Účastník v procese tlače, farbenie tkanín.
7. Nevyhnutné zložky v chemickej syntéze reakciou množstvo látok.

V živote jeho 80 percent riešenie s názvom octovú esenciu, a ak zrieďte ju na 15%, dostanete len ocot. Čistý 100% ľadovej kyseliny octovej, sa nazýva.

kyselina mravčia

Prvý a najjednoduchší zástupca tejto triedy. Vzorec - HCOOH. Tiež potravinárska prídavná látka v E-236 kódu. Jeho prírodné zdroje:

• mravce a včely;
• žihľavy;
• ihly;
• ovocie.

Medzi hlavné oblasti použitia:

• pre konzerváciu a prípravu krmiva pre zvieratá;
• Používa sa na kontrolu parazitov;
• na farbenie textílií, leptadla častí;
• ako rozpúšťadlá;
• bielidlo;
• v lekárstve - pre dezinfekciu nástrojov a zariadení;
• za vzniku oxidu uhoľnatého v laboratóriu.

Aj v chirurgii tohto kyslého roztoku sa používa ako antiseptiká.