Asidi ya kaboksili: sifa halisi. Chumvi ya asidi ya carboxylic

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-07 23:22

Takriban kila mtu ana siki nyumbani. Na watu wengi wanajua kwamba msingi wake ni asidi asetiki. Lakini ni nini kutoka kwa mtazamo wa kemikali? Ni misombo gani mingine ya kikaboni ya mfululizo huu iliyopo na sifa zake ni zipi? Hebu jaribu kuelewa suala hili na kujifunza kupunguza asidi ya monobasic carboxylic. Zaidi ya hayo, sio tu asidi asetiki hutumiwa katika maisha ya kila siku, lakini pia baadhi ya wengine, na vinyago vya asidi hizi kwa ujumla huwa wageni wa kawaida katika kila nyumba.

Aina ya asidi ya kaboksili: sifa za jumla

Kwa mtazamo wa sayansi ya kemia, aina hii ya kampaundi inajumuisha molekuli zilizo na oksijeni ambazo zina mkusanyo maalum wa atomi - kikundi cha utendaji wa kaboksili. Inaonekana -COOH. Kwa hivyo, fomula ya jumla ambayo asidi zote za kaboksili zilizojaa ni: R-COOH, ambapo R ni chembe kali inayoweza kujumuisha idadi yoyote ya atomi za kaboni.

Kulingana na hili, ufafanuzi wa darasa hili la misombo inaweza kutolewa kama ifuatavyo. Asidi za kaboksili ni molekuli za kikaboni zenye oksijeni, ambazo zinajumuisha kikundi kimoja au zaidi zinazofanya kazi -COOH - vikundi vya kaboksili.

Ukweli kwamba dutu hizi ni mali ya asidi haswa unafafanuliwa na uhamaji wa atomi ya hidrojeni kwenye kaboksili. Msongamano wa elektroni husambazwa kwa usawa, kwa kuwa oksijeni ni elektroni zaidi katika kundi. Kutokana na hili, dhamana ya O-H imegawanywa kwa nguvu, na atomi ya hidrojeni inakuwa hatari sana. Inagawanyika kwa urahisi, kuingia katika mwingiliano wa kemikali. Kwa hivyo, asidi katika viashirio sambamba hutoa majibu sawa:

phenolphthaleini - isiyo na rangi;
litmus - nyekundu;
zima - nyekundu;
methylorange - nyekundu na zingine.

Kwa sababu ya atomi ya hidrojeni, asidi ya kaboksili huonyesha sifa za vioksidishaji. Hata hivyo, kuwepo kwa atomi nyingine huziruhusu kupata nafuu, kushiriki katika mwingiliano mwingine mwingi.

Ainisho

Kuna vipengele kadhaa kuu ambavyo asidi ya kaboksili hugawanywa katika vikundi. Ya kwanza ya haya ni asili ya radical. Kulingana na sababu hii, wanatofautisha:

Asidi Alicyclic. Mfano: cinchona.
Ya kunukia. Mfano: benzoic.
Aliphatic. Mfano: asetiki, akriliki, oxalic na nyinginezo.
Heterocyclic. Mfano: nikotini.

Tukizungumza kuhusu bondi katika molekuli, basi tunaweza pia kutofautisha makundi mawili ya asidi:

pembezoni - miunganisho yote pekeesingle;
bila kikomo - inapatikana mara mbili, moja au nyingi.

Pia, idadi ya vikundi vya utendaji inaweza kutumika kama ishara ya uainishaji. Kwa hivyo, kategoria zifuatazo zinatofautishwa.

Msingi-moja - kikundi -COOH-kimoja pekee. Mfano: formic, stearic, butane, valeric na zingine.
Dibasic - kwa mtiririko huo, makundi mawili -COOH. Mfano: oxalic, malonic na wengine.
Multibasic - limau, maziwa na vingine.

Zaidi katika makala haya tutajadili kuhusu tu asidi ya kaboksili ya kikomo ya mfululizo wa aliphatic.

Historia ya uvumbuzi

Utengenezaji wa mvinyo umeshamiri tangu zamani. Na, kama unavyojua, moja ya bidhaa zake ni asidi asetiki. Kwa hiyo, historia ya umaarufu wa darasa hili la misombo ilianza wakati wa Robert Boyle na Johann Glauber. Hata hivyo, kwa muda mrefu haikuwezekana kufafanua asili ya kemikali ya molekuli hizi.

Baada ya yote, maoni ya watu muhimu yalitawala kwa muda mrefu, yakikanusha uwezekano wa kuundwa kwa viumbe hai bila viumbe hai. Lakini tayari mwaka wa 1670, D. Ray aliweza kupata mwakilishi wa kwanza kabisa - methane au asidi ya fomu. Alifanya hivyo kwa kuwasha mchwa kwenye chupa.

Baadaye, kazi ya wanasayansi Berzelius na Kolbe ilionyesha uwezekano wa kuunganisha misombo hii kutoka kwa vitu isokaboni (kwa kunereka kwa mkaa). Matokeo yake yalikuwa asidi asetiki. Kwa hivyo, asidi ya kaboksili (sifa za kimwili, muundo) zilisomwa na mwanzo uliwekwa kwa ugunduzi wa wote.wawakilishi wengine wa idadi ya misombo ya alifatiki.

Tabia za kimwili

Leo, wawakilishi wao wote wamesomewa kwa kina. Kwa kila mmoja wao, unaweza kupata tabia katika mambo yote, ikiwa ni pamoja na maombi katika sekta na kuwa katika asili. Tutaangalia asidi ya kaboksili ni nini, sifa zao za kimwili na vigezo vingine.

Kwa hivyo, kuna vigezo kadhaa vya sifa kuu.

Ikiwa idadi ya atomi za kaboni kwenye mnyororo haizidi tano, basi hizi ni vimiminiko vyenye harufu kali, vinavyotembea na tete. Zaidi ya tano - dutu zenye mafuta mazito, hata zaidi - ngumu, kama parafini.
Msongamano wa wawakilishi wawili wa kwanza unazidi mmoja. Kila kitu kingine ni nyepesi kuliko maji.
Sehemu ya mchemko: kadiri mnyororo unavyokuwa mkubwa, ndivyo thamani inavyokuwa juu. Kadiri muundo unavyokuwa na matawi, ndivyo unavyopungua.
Kiwango myeyuko: inategemea usawa wa idadi ya atomi za kaboni kwenye mnyororo. Hata zile zina juu zaidi, zisizo za kawaida zina chini zaidi.
Huyeyuka vizuri sana kwenye maji.
Inaweza kutengeneza bondi kali za hidrojeni.

Vipengele kama hivyo vinafafanuliwa na ulinganifu wa muundo, na hivyo basi muundo wa kimiani wa kioo, uimara wake. Molekuli rahisi na zenye muundo zaidi, ndivyo utendaji wa juu ambao asidi ya kaboksili hutoa. Sifa halisi za misombo hii huwezesha kubainisha maeneo na njia za kuzitumia kwenye tasnia.

Sifa za kemikali

Kama tulivyokwishaonyesha hapo juu, asidi hizi zinaweza kuonyesha sifa tofauti. Majibu naushiriki wao ni muhimu kwa ajili ya awali ya viwanda ya misombo mingi. Hebu tuonyeshe sifa muhimu zaidi za kemikali ambazo asidi ya kaboksili ya monobasic inaweza kuonyesha.

Kutengana: R-COOH=RCOO^- + H⁺.
Inaonyesha sifa za asidi, yaani, inaingiliana na oksidi za kimsingi, pamoja na hidroksidi zao. Inaingiliana na metali rahisi kulingana na mpango wa kawaida (yaani, tu na zile zinazosimama mbele ya hidrojeni katika mfululizo wa voltages).
Inakuwa kama besi iliyo na asidi kali (inorganic).
Inaweza kupunguzwa hadi pombe ya msingi.
Mitikio maalum - esterification. Huu ni mwingiliano na alkoholi kuunda bidhaa changamano - etha.
Mtikio wa decarboxylation, yaani, kuondolewa kwa molekuli ya kaboni dioksidi kutoka kwa kiwanja.
Inaweza kuingiliana na halidi za vipengele kama vile fosforasi na salfa.

Ni dhahiri jinsi asidi ya kaboksili inavyoweza kutumika. Sifa za kimwili, pamoja na zile za kemikali, ni tofauti kabisa. Kwa kuongezea, inapaswa kuwa alisema kuwa, kwa ujumla, kwa suala la nguvu kama asidi, molekuli zote za kikaboni ni dhaifu ikilinganishwa na wenzao wa isokaboni. Viwango vyao vya kujitenga havizidi 4, 8.

Njia za kupata

Kuna njia kuu kadhaa ambazo asidi iliyojaa ya kaboksili inaweza kupatikana.

1. Katika maabara, hii inafanywa na oxidation:

pombe;
aldehydes;
alkynes;
alkylbenzenes;
uharibifu wa alkenes.

2. Hydrolysis:

esta;
nitriles;
amides;
trihaloalkanes.

3. Decarboxylation - kuondolewa kwa molekuli ya CO ₂.

4. Katika tasnia, usanisi unafanywa na oxidation ya hidrokaboni na idadi kubwa ya atomi za kaboni kwenye mnyororo. Mchakato unafanywa katika hatua kadhaa kwa kutolewa kwa bidhaa nyingi ndogo.

5. Baadhi ya asidi mahususi (formic, asetiki, butyric, valeric, na nyinginezo) hupatikana kwa njia mahususi kwa kutumia viambato asili.

Michanganyiko ya kimsingi ya asidi iliyojaa ya kaboksili: chumvi

Chumvi ya asidi ya kaboksili ni misombo muhimu inayotumika viwandani. Zinapatikana kama matokeo ya mwingiliano wa mwisho na:

chuma;
oksidi za msingi;
oksidi za amphoteric;
alkali;
amphoteric hidroksidi.

Ya umuhimu hasa ni zile zinazoundwa kati ya metali za alkali sodiamu na potasiamu na asidi iliyojaa zaidi - palmitic, stearic. Baada ya yote, bidhaa za mwingiliano kama huo ni sabuni, kioevu na ngumu.

Sabuni

Kwa hivyo, ikiwa tunazungumza kuhusu itikio sawa: 2C₁₇H₃₅-COOH + 2Na=2C ₁₇ H₃₅COONA + H₂, bidhaa inayotokana - sodium stearate - kwa asili yake ni sabuni ya kawaida ya kufulia inayotumika kufulia nguo.

Ukibadilisha asidi napalmitic, na chuma kwa potasiamu, unapata palmitate ya potasiamu - sabuni ya maji ya kuosha mikono. Kwa hiyo, inaweza kusema kwa uhakika kwamba chumvi za asidi ya carboxylic ni misombo muhimu ya asili ya kikaboni. Uzalishaji na matumizi yao ya viwandani ni makubwa sana katika kiwango chake. Ukifikiria ni kiasi gani cha sabuni kila mtu Duniani anatumia, basi ni rahisi kufikiria mizani hii.

Esta za asidi ya kaboksili

Kundi maalum la misombo ambayo ina nafasi yake katika uainishaji wa dutu-hai. Hili ni darasa la esta. Wao huundwa na mmenyuko wa asidi ya carboxylic na alkoholi. Jina la mwingiliano kama huo ni athari za esterification. Mwonekano wa jumla unaweza kuwakilishwa na mlingano:

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

Bidhaa yenye radicals mbili ni esta. Kwa wazi, kama matokeo ya mmenyuko, asidi ya kaboksili, pombe, ester na maji yamefanyika mabadiliko makubwa. Kwa hivyo, hidrojeni huacha molekuli ya asidi katika mfumo wa cation na hukutana na kikundi cha hydroxo ambacho kimegawanyika kutoka kwa pombe. Matokeo yake ni molekuli ya maji. Kikundi kilichoachwa kutoka kwa asidi huambatanisha radical kutoka kwa pombe hadi yenyewe, na kutengeneza molekuli ya esta.

Kwa nini maoni haya ni muhimu sana na umuhimu wa bidhaa zao ni upi viwandani? Jambo ni kwamba esta hutumiwa kama:

viongezeo vya vyakula;
aromatics;
kipengele cha manukato;
viyeyusho;
vipengele vya vanishi, rangi, plastiki;
dawa za kulevya na zaidi.

Ni wazi kwamba maeneo yao ya matumizi ni mapana ya kutosha kuhalalisha wingi wa uzalishaji katika sekta hiyo.

Ethanoic acid (asetiki)

Hii ni asidi moja ya kaboksili inayozuia ya mfululizo wa aliphatic, ambayo ni mojawapo ya zinazojulikana zaidi katika viwango vya uzalishaji duniani kote. Fomula yake ni CH₃COOH. Kuenea vile ni kutokana na sifa zake. Baada ya yote, maeneo ya matumizi yake ni mapana sana.

Ni kirutubisho cha lishe chini ya kanuni E-260.
Hutumika katika tasnia ya chakula kwa uhifadhi.
Hutumika katika dawa kwa usanisi wa dawa.
Kiungo wakati wa kutengeneza misombo ya manukato.
Kiyeyushi.
Mshiriki katika shughuli ya uchapishaji, kupaka rangi vitambaa.
Kipengele kinachohitajika katika athari za usanisi wa kemikali wa dutu nyingi.

Katika maisha ya kila siku, mmumunyo wake wa 80% kwa kawaida huitwa vinegar essence, na ukiipunguza hadi 15%, utapata siki pekee. Asidi 100% safi inaitwa glacial asetiki.