Karboxylsyror fysikaliska egenskaper. Salter av karboxylsyror

Nästan alla hem har vinäger. Och de flesta människor vet att den är baserad på ättiksyra. Men det är från kemisk synpunkt? Vad organiska föreningar i denna serie finns och vilka är deras kännetecken? Försök att förstå denna fråga och undersöka marginell monobasisk karboxylsyra. Särskilt i hemmet används inte bara ättiksyra, men också flera andra, och endast derivat av dessa syror i allmänhet är frekventa gäster i varje hem.

Klassen av karboxylsyror: en allmän översikt

Från ståndpunkten av vetenskap kemi, för denna klass av föreningar inkluderar syremolekyler som har en viss gruppering av atomer - en karboxylfunktionell grupp. Den har formen -COOH. Sålunda, är den allmänna formel som har alla gräns monobasisk karboxylsyra, enligt följande: R-COOH, vari R - är en partikel-radikal, som kan innefatta vilket som helst antal kolatomer.

Enligt detta, kan ges av definitionen av denna klass av föreningar som. Karboxylsyra - syresätts organiska molekyler som omfattar en eller flera funktionella grupper -COOH - karboxylgrupper.

Det faktum att dessa substanser är just mot syror, förklarar mobiliteten hos väteatomen i karboxylgruppen. Elektrontätheten är ojämnt fördelad, eftersom syre - den mest elektrogruppen. Från detta förhållande O-H starkt polariserad och väte blir extremt sårbara. Det kan lätt delas ut, in i kemiska reaktioner. Därför syra motsvarande indikatorer ger en liknande reaktion:

• fenolftalein - färglös;
• lackmus - röd;
• Universal - röd;
• metyl - röda och andra.

På grund av att väteatomen, karboxylsyra uppvisar oxiderande egenskaper. Tillåter emellertid närvaron av andra atomer dem att återhämta sig och delta i många andra interaktioner.

klassificering

Det finns flera huvudegenskaper, som är uppdelade i grupper av karboxylsyra. Den första av dem - är den typ av radikal. Enligt denna faktor urskiljas:

• Alicyklisk syra. Exempel: kininsyra.
• Aromatisk. Exempel: bensoesyra.
• Alifatisk. Exempel: ättiksyra, akrylsyra, oxalsyra, och andra.
• Heterocyclic. Exempel: nikotin.

Om vi talar om länkar i molekylen, kan de två grupperna av syror identifieras:

• gränser - alla band endast enkel;
• omättad - i närvaro av enkel, dubbel eller multipel.

Det är också ett tecken på klassificering kan fungera som funktionella grupper. Så det finns följande kategorier.

1. Monobasiskt - bara en -COOH grupp. Exempel: myrsyra, stearinsyra, smörsyra, valerian och andra.
2. Dibasiskt - respektive, de två COOH-grupper. Exempel: oxalsyra, malonsyra, och andra.
3. Flerbasiska - citronsyra, mjölksyra och andra.

Senare i denna artikel kommer vi bara att begränsa monobasiska karboxylsyror, alifatiska.

History of discovery

Winery trivdes med antiken. Såsom är känt, en av dess produkter - ättiksyra. historien om ryktet om denna klass av föreningar har därför sina rötter från tiden för Robert Boyle och Ioganna Glaubera. Det var dock inte möjligt att ta reda på under en lång tid med den kemiska arten av dessa molekyler.

Under en lång tid dominerade vita vyer, som nekas möjligheten att bildandet av organiskt utan levande varelser. Men år 1670 AD Ray lyckades få den allra första representant - metan eller myrsyra. Han gjorde detta genom att upphetta kolven i levande myror.

Senare arbete av forskare och Kolbe Berzelius demonstrerade möjligheten att syntetisera dessa föreningar från oorganiska ämnen (destillation träkol). Som ett resultat ättiksyra erhölls. karboxylsyran har sålunda studerats (fysikaliska egenskaper, struktur) och början av öppnandet av alla andra medlemmar i serien av alifatiska föreningar.

fysikaliska egenskaper

Idag, en detaljerad studie av alla sina representanter. För var och en av dessa egenskaper kan hittas i alla parametrar, inklusive användning inom industrin och vara i naturen. Vi kommer att undersöka vad som utgör de karboxylsyror, de fysiska egenskaperna hos andra parametrar.

Så det finns flera grundläggande karaktäristiska parametrar.

1. Om antalet kolatomer i kedjan inte överstiger fem, det abrupt lukta, lös och flyktig vätska. Ovanför fem - tung, oljiga ämnen, mer - hårt, vaxartad.
2. Densiteten hos de första två elementen är större än ett. Alla andra lättare än vatten.
3. Kokpunkt: ju högre kedjan, desto högre poäng. Ju mer grenad struktur, så nedan.
4. Smältpunkt: beroende på pariteten av antalet kolatomer i kedjan. Y är ännu högre i udda nedan.
5. I vatten löser det mycket väl.
6. Har förmåga att bilda starka vätebindningar.

Dessa särdrag förklaras med strukturen enligt symmetri, och sålunda gitterstrukturen, dess styrka. Den enklare och strukturerad molekyl, de ovanstående indikatorer som ger en karboxylsyra. Fysikaliska egenskaperna hos dessa föreningar gör det möjligt att definiera fält och deras metoder för användning inom industrin.

kemiska egenskaper

Som vi har betecknat ovan kan syra data visar olika egenskaper. Deras reaktioner är viktiga för industriell syntes av många föreningar. Beteckna de viktigaste kemiska egenskaper som kan vara enbasisk karboxylsyra.

1. ^{Dissociation: R-COOH = RCOO - +} H +.
   
2. Utställningar sura egenskaper, det vill säga interagerar med basiska oxider och deras hydroxider. Med enkla metaller reagerade genom standardförfarandet (dvs endast de som är till väte i den elektrokemiska serien).
3. Med fler starka syror (oorganiska) uppför sig som en bas.
4. Kapabel reduceras till den primära alkoholen.
5. Special reaktion - string. Denna interaktion med alkoholer för att bilda en sammansatt produkt - ester.
6. Dekarboxyleringsreaktionen, dvs elimineringen av föreningen koldioxidmolekyl.
7. Förmåga att reagera med halogenider av element såsom fosfor och svavel.

Uppenbarligen, som mångfacetterad karboxylsyra. Fysikaliska egenskaper, såväl som kemiska, är ganska varierande. Dessutom bör det sägas att i allmänhet styrkan som syror, alla organiska molekyler är ganska svag jämfört med deras oorganiska motsvarigheter. Deras dissociationskonstanter inte överstiger värdet 4,8.

Metoder för framställningen

Det finns flera grundläggande sätt som kan ta emot marginell karboxylsyra.

1. I laboratoriet det sker genom oxidation:

• alkoholer;
• aldehyder;
• alkyn;
• LAB;
• förstörelse av alkener.

2. Hydrolys:

• estrar;
• nitriter;
• amider;
• trigalogenalkanov.

3. Dekarboxylering - eliminering av den CO _2-molekylen.

4. I industriell syntes utförs genom oxidation av kolväten med fler kolatomer i kedjan. Förfarandet genomföres i flera steg för erhållande av ett flertal biprodukter.

5. Vissa specifika syror (myrsyra, ättiksyra, smörsyra, valerian, etc) framställda genom specifika metoder med användning av naturliga ingredienser.

Basiska förening limit karboxylsyror: salter

Salter av karboxylsyror - viktiga föreningar som används inom industrin. De är resultatet av samverkan mellan den senare med:

• metaller;
• basiska oxider;
• amfotera oxider ;
• alkalier;
• amfotera hydroxider.

Särskilt viktigt bland dessa är de som är bildade mellan alkali metaller natrium och kalium och de högre gräns syror - palmitinsyra, stearinsyra. Efter alla produkter av denna interaktion - tvål, flytande och fast.

tvål

Sålunda, i fallet med en sådan reaktion: 2C ₁₇ H ₃₅ COOH + 2Na = 2C ₁₇ H ₃₅ COONa + H _2,

den resulterande produkten - natriumstearat - det är av naturen en normal tvål används för att tvätta kläder.

Om palmitinsyran ersattes, och kaliummetall på det kommer att vända kaliumpalmitat - tvål för handtvätt. Därför kan vi tryggt konstatera att salterna av karboxylsyror - detta är faktiskt viktiga föreningar av organisk natur. De tillverkning och användning av en kolossal skala. Om du föreställa dig hur mycket tvål spenderar varje människa på jorden, är det lätt att föreställa sig och dessa skalor.

Estrar av karboxylsyror

En speciell grupp av föreningar, som har sin plats i märkning av organiska föreningar. Denna klass av estrar. De bildas genom reaktion av karboxylsyror med alkoholer. Titel på sådana interaktioner - esterifieringsreaktionen. General view kan representeras av ekvationen:

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

Produkt med två radikaler är en ester. Uppenbarligen som ett resultat av reaktionen av en karboxylsyra, alkohol, ester och vatten har genomgått betydande förändringar. Således lämnar väte från syramolekylerna i form av en katjon och möter med hydroxigrupp från en alkohol avspjälkas. Som ett resultat, är vattenmolekylen bildas. Gruppering finns kvar på syraradikalen tar över från alkoholen som bildar estermolekylen.

Vad är så viktigt dessa reaktioner och vad det kommersiella värdet av sina produkter? Saken är den att estrar används som:

• näringstillskott;
• smaker;
• kompositkomponent av parfym;
• lösningsmedel;
• komponentlacker, målarfärger, plast;
• mediciner och så vidare.

Det är tydligt att användningsområdet är tillräckligt bred för att motivera produktionen i branschen.

Etansyra (ättiksyra)

Denna gräns monokarboxylsyra alifatisk syra, som är en av de mest populära i termer av produktion över hela världen. Dess formeln - CH ₃ COOH. En sådan förekomst man är skyldig dess egenskaper. När allt kommer omkring, är användningsområdet mycket brett.

1. Det är en livsmedelstillsats under E-260-kod.
2. Det används inom livsmedelsindustrin för konservering.
3. Det används i medicin för syntes av läkemedel.
4. Komponent vid framställningen av välluktande föreningar.
5. Lösningsmedel.
6. Deltagare i processen för tryckning, färgning tyger.
7. Nödvändiga komponenter i kemiska synteser reaktioner flertal ämnen.

I ett liv i sin 80-procentiga lösning som kallas ättiksyra väsen, och om späda ut det till 15%, får du bara ättika. Net 100% isättika anropas.

myrsyra

Den första och enklaste representanten för denna klass. Formula - HCOOH. Också en livsmedelstillsats under E-236-kod. Dess naturliga källor:

• myror och bin;
• nässlor;
• nålar;
• frukt.

De huvudsakliga användningsområdena:

• för konservering och beredning av djurfoder;
• Det används för kontroll av parasiter;
• för färgning tyger etsningsmedels delar;
• som ett lösningsmedel;
• blekmedel;
• i medicin - för desinfektion av instrument och utrustning;
• att producera kolmonoxid i laboratoriet.

Också inom kirurgin av denna syralösning används som antiseptiska medel.