Acizii carboxilici proprietăți fizice. Săruri ale acizilor carboxilici

Aproape toate casele au oțet. Și cei mai mulți oameni știu că este bazat pe acid acetic. Dar este din punct de vedere chimic? Ce altceva compuși organici în această serie sunt și care sunt caracteristicile lor? Încercați să înțeleagă această problemă și de a examina acid carboxilic monobazic marginală. Mai ales in casa este folosit nu numai acetic, dar, de asemenea, alte câteva, și numai derivați ai acestor acizi, în general, sunt oaspeții frecvente în fiecare casă.

Clasa acizilor carboxilici: o prezentare generală

Din punctul de vedere al chimiei științei, pentru această clasă de compuși includ molecule de oxigen care au o grupare particulară a atomilor - o grupă funcțională carboxil. Ea are forma -COOH. Astfel, formula generală care au toate acid carboxilic monobazic limită, este după cum urmează: R-COOH, în care R - este un radical de particule, care poate include orice număr de atomi de carbon.

Conform acestui fapt, definiția acestei clase de compuși poate fi dată că. Acidul carboxilic - este oxigenat molecule organice care includ una sau mai multe grupări funcționale -COOH - grupări carboxil.

Faptul că aceste substanțe sunt exact la acizi, explică mobilitatea atomului de hidrogen în carboxil. Densitatea de electroni este distribuit neuniform, deoarece oxigenul - grupul cel mai electronegativ. Din această relație O-H puternic polarizat și hidrogen devine extrem de vulnerabilă. Acesta poate fi ușor de desprins, care intră în reacții chimice. De aceea, indicatorii corespunzători ai acidului da o reacție similară:

• fenolftaleina - incolor;
• turnesol - roșu;
• universal - roșu;
• de metil - roșu și altele.

Datorită atomului de hidrogen, prezintă acid carboxilic oxidant proprietăți. Cu toate acestea, prezența altor atomi le permite să recupereze și să participe la multe alte interacțiuni.

clasificare

Există mai multe caracteristici principale, care sunt împărțite în grupe de acid carboxilic. Prima dintre ele - este natura radicalului. Conform acestui factor distinge:

• Acid aliciclici. Exemplu: chinic.
• Aromatice. Exemplu: benzoic.
• Alifatic. Exemplu: acid acetic, acid acrilic, acid oxalic și alții.
• Heterocyclic. Exemplu: nicotină.

Dacă vorbim despre legături în moleculă, pot fi identificate cele două grupe de acizi:

• limite - toate legăturile doar un singur;
• nesaturate - în prezența dublă, unice sau multiple.

Este, de asemenea, un semn de clasificare poate servi drept grupări funcționale. Deci, există următoarele categorii.

1. Monobazic - un singur grup -COOH. Exemplu: formic, stearic, butiric, valeric, și altele.
2. Dibazic - respectiv, cele două grupări COOH. Exemplu: acid oxalic, acid malonic și alții.
3. Multibasic - citric, lactic, și altele.

Mai târziu, în acest articol ne vom limita doar acizii carboxilici monobazici, alifatici.

Istoria descoperirii

Vinăria prosperat cu cele mai vechi timpuri. După cum se știe, unul dintre produsele sale - acid acetic. Prin urmare, istoria faima acestei clase de compuși își are rădăcinile din timpul lui Robert Boyle și Ioganna Glaubera. Cu toate acestea, nu a fost posibil să se afle pentru o lungă perioadă de timp cu natura chimică a acestor molecule.

Pentru o lungă perioadă de timp vitaliștii vizionări dominate, care au negat posibilitatea formării organice fără a ființelor vii. Dar, în 1670 AD Ray a reușit să obțină primul reprezentant - metan sau acid formic. El a făcut acest lucru prin încălzirea balonului în furnicile vii.

Mai târziu, munca de oameni de știință și Kolbe Berzelius demonstrat posibilitatea sintetizării acestor compuși din substanțe anorganice (cărbune de distilare). Ca rezultat a fost obținut acid acetic. Astfel, acidul carboxilic au fost studiate (proprietăți fizice, structura) și începutul deschiderii tuturor celorlalți membri ai seriei de compuși alifatici.

proprietățile fizice

Astăzi, un studiu detaliat al tuturor reprezentanților lor. Pentru fiecare dintre aceste caracteristici pot fi găsite în toți parametrii, inclusiv utilizarea în industrie și fiind în natură. Vom examina ceea ce constituie acizii carboxilici, proprietățile fizice ale altor parametri.

Deci, există o serie de parametri caracteristici de bază.

1. Dacă numărul de atomi de carbon în catena nu depășește cinci, ea brusc miros, lichid mobil și volatile. Deasupra cinci - grele, substanțe uleioase, mai mult - tare, ceros.
2. Densitatea primilor doi membri este mai mare decât unu. Toate celelalte mai ușoare decât apa.
3. Punct de fierbere: cu cât lanțul, cu atât mai mare scor. Structura mai ramificată, așa mai jos.
4. Punct de topire: depinde de paritatea numărului de atomi de carbon în catenă. Y este chiar mai mare în impar de mai jos.
5. În apă, se dizolvă foarte bine.
6. Sunt capabile să formeze legături de hidrogen puternice.

Aceste caracteristici sunt explicate prin structura de simetrie, și, prin urmare, structura cu zăbrele, puterea. Cu cât este mai simplu și mai structurat molecula, indicatorii de mai sus care dau un acid carboxilic. Proprietățile fizice ale acestor compuși permit definirea câmpului electromagnetic și metodele lor de utilizare în industrie.

chimice

Așa cum am desemnat mai sus, datele acide pot prezenta proprietăți diferite. Reacțiile lor sunt importante pentru sinteza industrială a multor compuși. Notăm cele mai importante proprietăți chimice care pot fi acid carboxilic monobazic.

1. ^{Disocierea: R-COOH = RCOO - +} H +.
   
2. Exhibits proprietăți acide, adică interacționează cu oxizii de bază și hidroxizii lor. Cu metale simple, au reacționat prin procedura standard (adică, numai acelea care sunt hidrogen în seria electrochimică).
3. Cu mai mulți acizi puternici (anorganici) se comportă ca o bază.
4. Capabil redus la alcoolul primar.
5. reacție specială - esterificare. Această interacțiune cu alcooli, pentru a forma un produs complex - ester.
6. reacția decarboxilare, adică eliminarea moleculei compus de dioxid de carbon.
7. Capabil să reacționeze cu halogenuri de elemente precum fosfor și sulf.

Evident, ca acid carboxilic cu multiple fațete. Proprietăți fizice, precum și chimice, sunt destul de diverse. În plus, trebuie spus că, în general, puterea ca acizi, toate moleculele organice sunt destul de slabe în comparație cu omologii lor anorganice. constantele lor de disociere nu depășesc valoarea de 4.8.

Metodele de preparare

Există mai multe moduri de bază care pot primi de acid carboxilic marginal.

1. În laborator se face prin oxidare:

• alcooli;
• aldehide;
• alchină;
• LAB;
• distrugerea alchene.

2. Hidroliza:

• esteri;
• nitriți;
• amide;
• trigalogenalkanov.

3. Decarboxilarea - eliminarea moleculei de CO _2.

4. În sinteză industrială se realizează prin oxidarea hidrocarburilor cu mai mulți atomi de carbon în catenă. Procesul se desfășoară în mai multe etape, pentru a produce o multitudine de produse secundare.

5. Unii acizi specifici (acid formic, acetic, butiric, valeric, etc.), preparate prin metode specifice folosind ingrediente naturale.

Bază de acizi carboxilici limită compus: săruri

Săruri ale acizilor carboxilici - compuși importanți utilizați în industrie. Ele rezultă din interacțiunea acestuia cu:

• metale;
• oxizi de bază;
• oxizi amfoteri ;
• alcali;
• hidroxizi amfoteri.

Deosebit de importante dintre acestea sunt cele care se formează între metale alcaline de sodiu și potasiu și acizii limită mai mari - palmitic, stearic. După toate produsele acestei interacțiuni - săpun, lichid și solid.

săpun

Astfel, în cazul unei astfel de reacție: 2C ₁₇ H ₃₅ -COOH + 2Na = 2C ₁₇ H ₃₅ COONa + H _2,

rezultat al produsului - stearat de sodiu - este prin natura sa un săpun obișnuit utilizat pentru spălat haine.

Dacă acidul palmitic a fost înlocuit, iar metalul de potasiu pe ea se va transforma palmitat de potasiu - săpun pentru spălarea mâinilor. Prin urmare, putem afirma cu certitudine că sărurile acizilor carboxilici - aceasta este de fapt compuși importanți de natură organică. Ei au de fabricație și utilizarea unei colosale la scară. Dacă vă imaginați cât de mult săpun cheltuiește fiecare persoană de pe Pământ, este ușor de imaginat și aceste scale.

Esteri ai acizilor carboxilici

Un grup special de compuși, care își are locul în etichetarea compușilor organici. Această clasă de esteri. Ele sunt formate prin reacția acizilor carboxilici cu alcooli. Titlul acestor interacțiuni - reacția de esterificare. Vedere de ansamblu poate fi reprezentată prin ecuația:

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

Produs cu doi radicali este un ester. Evident, ca rezultat al reacției unui acid, alcool, ester carboxilic și apă au suferit modificări semnificative. Astfel, hidrogenul iese din moleculele de acid sub forma unui cation și se întâlnește cu grupa hidroxi dintr-un alcool fiind desprins. Ca rezultat, se formează molecula de apă. Gruparea rămase pe radicalul de acid preia de alcool care formează molecula de ester.

Ceea ce este atât de important aceste reacții și ce valoarea comercială a produselor lor? Lucru este că esterii sunt utilizate ca:

• suplimente nutritive;
• arome;
• component compozit de parfum;
• solvenți;
• lacuri componente, vopsele, materiale plastice;
• medicamente și așa mai departe.

Este clar că domeniul de utilizare sunt suficient de largi pentru a justifica producția în industrie.

etanoic (acetic)

Această limită de acid alifatic monocarboxilic, care este una dintre cele mai populare în ceea ce privește producția la nivel mondial. Formula sa - _CH3 COOH. O astfel de prevalență le datorează proprietățile sale. La urma urmei, domeniul de utilizare este foarte larg.

1. Este un aditiv alimentar sub codul E-260.
2. Acesta este utilizat în industria alimentară pentru conservare.
3. Acesta este utilizat în medicină pentru sinteza medicamentelor.
4. Componenta în prepararea compușilor odorizante.
5. Solventul.
6. Participant în procesul de imprimare, vopsire țesături.
7. Componentele necesare în reacțiile sinteze chimice pluralitate de substanțe.

Într-o viață a soluției sale de 80 la suta numita esență acetic, și în cazul în care se diluează până la 15%, veți obține doar oțet. Net 100% acid acetic glacial se numește.

acid formic

Primul și simplu reprezentant al acestei clase. Formula - HCOOH. De asemenea, un aditiv alimentar sub codul E-236. Sursele sale naturale:

• furnici și albine;
• urzici;
• ace;
• fructe.

Principalele domenii de utilizare:

• pentru conservarea și prepararea hranei pentru animale;
• Este utilizat pentru controlul paraziților;
• pentru vopsirea țesăturilor piese corodare;
• ca solvent;
• înălbitor;
• în medicină - pentru dezinfectarea instrumentelor și a echipamentelor;
• pentru a produce monoxid de carbon în laborator.

De asemenea, în chirurgia acestei soluții de acid este utilizată ca antiseptice.