Mojawapo ya vipengele vya kawaida vya kemikali vilivyojumuishwa katika idadi kubwa ya kemikali ni oksijeni. Oksidi, asidi, besi, alkoholi, phenoli na misombo mingine iliyo na oksijeni husomwa wakati wa kemia ya isokaboni na ya kikaboni. Katika makala yetu, tutasoma mali, na pia kutoa mifano ya matumizi yao katika tasnia, kilimo na dawa.
Oksidi
Rahisi zaidi katika muundo ni michanganyiko miwili ya metali na zisizo metali zenye oksijeni. Uainishaji wa oksidi ni pamoja na vikundi vifuatavyo: tindikali, msingi, amphoteric na tofauti. Kigezo kuu cha mgawanyiko wa vitu hivi vyote ni kipengele gani kinachanganya na oksijeni. Ikiwa ni chuma, basi wao ni msingi. Kwa mfano: CuO, MgO, Na2O - oksidi za shaba, magnesiamu, sodiamu. Sifa yao kuu ya kemikali ni mmenyuko na asidi. Kwa hivyo, oksidi ya shaba humenyuka pamoja na asidi ya kloridi:
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O +63.3 kJ.
Kuwepo kwa atomi za elementi zisizo za metali katika molekuli za michanganyiko ya jozi huonyesha kuhusika kwao na oksidi za asidi, kwa mfano, oksidi hidrojeni H2O, dioksidi kaboni CO 2, pentoksidi ya fosforasi P2O5. Uwezo wa vitu kama hivyo kuguswa na alkali ndio sifa yao kuu ya kemikali.
Kama matokeo ya mmenyuko, chumvi za aina mbili zinaweza kuundwa: tindikali au wastani. Hii itategemea ni molekuli ngapi za alkali hutenda:
- CO2 + KOH=> KHCO3;
- CO2+ 2KOH=> K2CO3 + H2O.
Kundi lingine la misombo iliyo na oksijeni, inayojumuisha vipengele vya kemikali kama vile zinki au alumini, hurejelewa kama oksidi za amphoteric. Katika mali zao, kuna tabia ya mwingiliano wa kemikali na asidi zote mbili na alkali. Bidhaa za mwingiliano wa oksidi za asidi na maji ni asidi. Kwa mfano, katika mmenyuko wa anhydride ya sulfuriki na maji, asidi ya sulfate huundwa. Asidi ni mojawapo ya aina muhimu zaidi za misombo iliyo na oksijeni.
Asidi na mali zao
Michanganyiko inayojumuisha atomi za hidrojeni zinazohusiana na ayoni changamano za mabaki ya asidi ni asidi. Kwa kawaida, zinaweza kugawanywa katika isokaboni, kwa mfano, asidi kaboniki, sulfate, nitrate, na misombo ya kikaboni. Mwisho ni pamoja na asidi asetiki, fomu, asidi ya oleic. Vikundi vyote viwili vya dutu vina mali sawa. Kwa hivyo, huingia kwenye mmenyuko wa neutralization na besi, huguswa na chumvi naoksidi za msingi. Takriban asidi zote zilizo na oksijeni katika miyeyusho ya maji hujitenga na ioni, kuwa makondakta wa aina ya pili. Inawezekana kuamua asili ya tindikali ya mazingira yao, kutokana na kuwepo kwa wingi wa ioni za hidrojeni, kwa kutumia viashiria. Kwa mfano, litmus ya zambarau hugeuka nyekundu inapoongezwa kwenye suluhisho la asidi. Mwakilishi wa kawaida wa misombo ya kikaboni ni asidi ya asetiki iliyo na kikundi cha carboxyl. Inajumuisha atomi ya hidrojeni, ambayo huamua mali ya tindikali ya dutu hii. Ni kioevu kisicho na rangi na harufu maalum kali, inayong'aa kwenye halijoto iliyo chini ya 17 °C. CH3COOH, kama asidi zingine zilizo na oksijeni, huyeyushwa kikamilifu katika maji kwa viwango vyovyote. Suluhisho lake la 3 - 5% linajulikana katika maisha ya kila siku chini ya jina la siki, ambayo hutumiwa katika kupikia kama kitoweo. Dutu hii pia imepata matumizi yake katika utengenezaji wa hariri ya acetate, rangi, plastiki na baadhi ya dawa.
Michanganyiko ya kikaboni iliyo na oksijeni
Katika kemia, mtu anaweza kutofautisha kundi kubwa la vitu vyenye, pamoja na kaboni na hidrojeni, pia chembe za oksijeni. Hizi ni asidi za kaboksili, esta, aldehydes, alkoholi na phenoli. Tabia zao zote za kemikali zimedhamiriwa na uwepo katika molekuli za complexes maalum - vikundi vya kazi. Kwa mfano, fomula ya jumla ya kemikali ya alkoholi iliyo na vifungo vinavyozuia tu kati ya atomi ni ROH, ambapo R ni itikadi kali ya hidrokaboni. Misombo hii kawaida huzingatiwa kama derivatives ya alkanes, ambayo mojaatomi ya hidrojeni inabadilishwa na kundi la hidroxo.
Tabia za kimwili na kemikali za alkoholi
Hali ya jumla ya alkoholi ni vimiminika au misombo thabiti. Hakuna vitu vya gesi kati ya pombe, ambayo inaweza kuelezewa na malezi ya washirika - vikundi vinavyojumuisha molekuli kadhaa zilizounganishwa na vifungo vya hidrojeni dhaifu. Ukweli huu pia huamua umumunyifu mzuri wa pombe za chini katika maji. Hata hivyo, katika ufumbuzi wa maji, vitu vya kikaboni vyenye oksijeni - pombe, hazijitenganishi katika ions, hazibadili rangi ya viashiria, yaani, wana mmenyuko wa neutral. Atomi ya hidrojeni ya kikundi cha kazi imefungwa dhaifu kwa chembe nyingine, kwa hiyo, katika mwingiliano wa kemikali, ina uwezo wa kuondoka molekuli. Katika sehemu hiyo hiyo ya valence ya bure, inabadilishwa na atomi nyingine, kwa mfano, katika athari na metali hai au kwa alkali - na atomi za chuma. Katika uwepo wa vichocheo kama vile matundu ya platinamu au shaba, alkoholi hutiwa oksidi na vioksidishaji vikali, bichromate ya potasiamu au pamanganeti ya potasiamu, hadi aldehidi.
Majibu ya esterification
Mojawapo ya sifa muhimu zaidi za kemikali za dutu za kikaboni zilizo na oksijeni: alkoholi na asidi ni mmenyuko unaosababisha utengenezaji wa esta. Ni ya umuhimu mkubwa wa vitendo na hutumiwa katika tasnia kwa uchimbaji wa esta zinazotumika kama vimumunyisho katika tasnia ya chakula (katika mfumo wa kiini cha matunda). Katika dawa, baadhi ya esta hutumiwa kama antispasmodics, kwa mfano, nitriti ya ethyl kupanua mishipa ya damu ya pembeni, na.isoamyl nitriti ni mlinzi wa spasms ya ateri ya moyo. Mlinganyo wa mmenyuko wa esterification ni kama ifuatavyo:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
Ndani yake, CH3COOH ni asidi asetiki, na C2H5OH ni fomula ya kemikali ya ethanol ya pombe.
Aldehydes
Ikiwa mchanganyiko una kikundi cha utendaji cha -COH, basi ni cha aldehaidi. Zinawasilishwa kama bidhaa za uoksidishaji zaidi wa alkoholi, kwa mfano, pamoja na vioksidishaji kama vile oksidi ya shaba.
Kuwepo kwa changamano ya kabonili katika molekuli za formic au asetaldehyde huamua uwezo wao wa kupolimisha na kuambatisha atomi za elementi nyingine za kemikali. Miitikio ya ubora inayoweza kutumika kuthibitisha uwepo wa kundi la kabonili na kuwa mali ya aldehidi ni mmenyuko wa kioo cha fedha na mwingiliano na hidroksidi ya shaba inapokanzwa:
Acetaldehyde, ambayo hutumika viwandani kuzalisha asidi asetiki, imepokea matumizi makubwa zaidi - bidhaa kubwa ya tani ya awali ya kikaboni.
Sifa za misombo ya kikaboni iliyo na oksijeni - asidi ya kaboksili
Kuwepo kwa kikundi cha kaboksili - moja au zaidi - ni alama mahususi ya asidi ya kaboksili. Kutokana na muundo wa kikundi cha kazi, dimers zinaweza kuunda katika ufumbuzi wa asidi. Wao huunganishwa pamoja na vifungo vya hidrojeni. Michanganyiko hiyo hujitenga katika kasheni za hidrojeni na anions mabaki ya asidi na ni elektroliti dhaifu. Isipokuwa ni mwakilishi wa kwanza wa safu ya kizuiziasidi ya monobasic - fomu, au methane, ambayo ni kondakta wa aina ya pili ya nguvu za kati. Uwepo wa vifungo rahisi vya sigma tu katika molekuli huonyesha kikomo, lakini ikiwa vitu vina vifungo vya pi mbili katika muundo wao, hizi ni dutu zisizojaa. Kundi la kwanza ni pamoja na asidi kama methane, asetiki, butyric. Ya pili inawakilishwa na misombo ambayo ni sehemu ya mafuta ya kioevu - mafuta, kwa mfano, asidi ya oleic. Sifa za kemikali za misombo iliyo na oksijeni: asidi ya kikaboni na isokaboni kwa kiasi kikubwa inafanana. Kwa hivyo, wanaweza kuingiliana na metali hai, oksidi zao, na alkali, na pia na alkoholi. Kwa mfano, asidi asetiki humenyuka pamoja na sodiamu, oksidi na soda caustic kutengeneza chumvi - acetate ya sodiamu:
NaOH + CH3COOH→NaCH3COO + H2O
Mahali maalum hukaliwa na misombo ya asidi ya juu zaidi ya kaboksili iliyo na oksijeni: stearic na palmitic, pamoja na trihydric saturated alkoholi - glycerin. Wao ni wa esta na huitwa mafuta. Asidi sawa ni sehemu ya chumvi ya sodiamu na potasiamu kama mabaki ya asidi, kutengeneza sabuni.
Mafuta na sabuni
Viambatanisho muhimu vya kikaboni ambavyo vinasambazwa kwa wingi katika wanyamapori na vina jukumu kuu kwani dutu inayotumia nishati nyingi ni mafuta. Sio kiwanja cha mtu binafsi, lakini mchanganyiko wa glycerides tofauti. Hizi ni misombo ya pombe ya polyhydric inayozuia - glycerin, ambayo, kama methanoli na phenol, ina vikundi vya kazi vya hidroksili. Mafuta yanaweza kuwa hidrolisisiinapokanzwa na maji mbele ya vichocheo: alkali, asidi, oksidi za zinki, magnesiamu. Bidhaa za mmenyuko zitakuwa glycerol na asidi mbalimbali za carboxylic, zinazotumiwa zaidi kwa ajili ya uzalishaji wa sabuni. Ili kutotumia mafuta ya asili ya bei ghali katika mchakato huu, asidi muhimu ya kaboksili hupatikana kwa kuongeza mafuta ya taa.
Phenoli
Kuja na aina za misombo iliyo na oksijeni, tuangazie fenoli. Zinawakilishwa na itikadi kali ya phenyl -C6H5, iliyounganishwa kwa kikundi kimoja au zaidi zinazofanya kazi za hidroksili. Mwakilishi rahisi zaidi wa darasa hili ni asidi ya carbolic, au phenol. Kama asidi dhaifu sana, inaweza kuingiliana na alkali na metali hai - sodiamu, potasiamu. Dutu iliyo na mali iliyotamkwa ya bakteria - phenoli hutumiwa katika dawa, na vile vile katika utengenezaji wa rangi na resini za phenol-formaldehyde.
Katika makala yetu, tulisoma aina kuu za misombo iliyo na oksijeni, na pia tukazingatia sifa zake za kemikali.
