Carbonsäuren physikalische Eigenschaften. Salze von Carbonsäuren

Fast alle Häuser haben Essig. Und die meisten Menschen wissen , dass es auf basiert Essigsäure. Aber es ist aus der chemischen Sicht? Was sonst noch organische Verbindungen in dieser Reihe gibt es und was sind ihre Eigenschaften? Versuchen Sie, dieses Problem zu verstehen und Rand einbasigen Carbonsäure zu untersuchen. Vor allem in der Heimat wird Essigsäure nicht nur verwendet, sondern auch mehrere andere, und nur Derivate dieser Säuren im Allgemeinen sind häufige Gäste in jedem Haus.

Carbonsäure- physikalische Eigenschaften

Die Klasse von Carbonsäuren: eine allgemeine Übersicht

Vom Standpunkt der Wissenschaft Chemie, für diese Klasse von Verbindungen gehören Sauerstoffmoleküle, die eine bestimmte Gruppierung von Atomen hat – eine carboxylfunktionelle Gruppe. Sie hat die Form -COOH. Somit die die allgemeine Formel alle Grenzwert einbasischen Carbonsäure haben, ist wie folgt: R-COOH, wobei R – ein Teilchen-Rest, der eine beliebige Anzahl von Kohlenstoffatomen enthalten kann.

Nach diesem kann die Definition dieser Klasse von Verbindungen, die gegeben werden. Carboxylic acid – wird mit Sauerstoff angereicherte organische Moleküle, die eine oder mehrere funktionelle Gruppen umfassen -COOH – Carboxylgruppen.

Die Tatsache, dass diese Substanzen genau Säuren sind, erklärt sich die Mobilität des Wasserstoffatoms in der Carboxylgruppe. Die Elektronendichte ist ungleichmäßig verteilt, da der Sauerstoff – die elektronegativsten Gruppe. Aus dieser Beziehung wird der O-H stark polarisiert und Wasserstoff extrem anfällig. Es kann leicht abgespalten werden, in chemische Reaktionen eintreten. Daher Säuren entsprechende Indikatoren ergeben eine ähnliche Reaktion:

Phenolphthalein – farblos;
Lackmus – rot;
universal – rot;
das Methyl – rot und andere.

Aufgrund des Wasserstoffatoms, Oxidations Carbonsäure- zeigen Eigenschaften. Jedoch erlaubt die Anwesenheit anderer Atome sie in vielen anderen Wechselwirkungen zu erholen und zu beteiligen.

Einstufung

Es gibt mehrere Hauptmerkmale, die in Gruppen von Carbonsäure, unterteilt sind. Die erste von ihnen – ist die Natur des Restes. Gemäß diesem Faktor aus:

Alicyclischen Säure. Beispiel: quinic.
Aromatisch. Beispiel: Benzoesäure.
Aliphatische. Beispiel: Essigsäure, Acrylsäure, Oxalsäure und andere.
Heterocyclic. Beispiel: Nikotin.

Wenn wir über Links im Molekül, die beiden Gruppen von Säuren identifiziert werden können, sprechen:

Grenzen – alle Verbindungen, einzeln;
ungesättigt – in Gegenwart von Einzel-, Doppel- oder Mehrfach.

Es ist auch ein Zeichen der Klassifizierung kann als funktionelle Gruppen dienen. So gibt es die folgenden Kategorien.

Einbasisches – nur eine -COOH – Gruppe. Beispiel: Ameisensäure, Stearinsäure, Buttersäure, Valerian und andere.
Zweibasisch – jeweils die zwei COOH – Gruppen. Beispiel: Oxalsäure, Malonsäure und andere.
Multibasischen – Zitronensäure, Milchsäure und andere.

Später in diesem Artikel werden wir nur einbasige Carbonsäuren begrenzen, aliphatische.

Geschichte der Entdeckung

Weingut gediehen mit den alten Zeiten. Wie bekannt ist, eines seiner Produkte – Essigsäure. Deshalb ist die Geschichte der Ruhm dieser Klasse von Verbindungen hat seine Wurzeln aus der Zeit von Robert Boyle und Ioganna Glaubera. Es war jedoch nicht möglich, für eine lange Zeit, um herauszufinden, mit der chemischen Natur dieser Moleküle.

Für eine lange Zeit dominiert Vitalismus Ansichten, die ohne Lebewesen die Möglichkeit der Bildung von organischen verweigert. Aber im Jahr 1670 AD gelang Ray den ersten Vertreter zu bekommen – Methan oder Ameisensäure. Er tat dies, indem man den Kolben in den lebenden Ameisen zu erwärmen.

Spätere Arbeit von Wissenschaftlern und Kolbe Berzelius demonstriert die Möglichkeit, diese Verbindungen, die aus anorganischen Substanzen zu synthetisieren (Destillations charcoal). Als Ergebnis wurde Essigsäure erhalten. Somit hat die Carbonsäure untersucht worden (physikalische Eigenschaften, Struktur) und der Beginn der Öffnung aller anderen Mitglieder der Reihe von aliphatischen Verbindungen.

physikalische Eigenschaften

Heute ist eine detaillierte Studie über alle ihre Vertreter. Für jede dieser Eigenschaften kann in allen Parametern, einschließlich der Verwendung in der Industrie und ist in der Natur gefunden werden. Wir werden untersuchen , was die Carbonsäuren darstellt, um die physikalischen Eigenschaften anderer Parameter.

So gibt es einige grundlegende Kenngrößen.

Wenn die Anzahl der Kohlenstoffatom in der Kette nicht mehr als fünf nicht übersteigt, ist es schlagartig riechendes, bewegliche und flüchtige Flüssigkeit. Oberhalb der fünf – schwere, ölige Substanzen, – hart, wachsartig.
Die Dichte der ersten beiden Elemente größer als eins ist. Alle anderen leichter als Wasser.
Siedepunkt: je höher die Kette, desto höher die Punktzahl. Je mehr verzweigte Struktur, so unten.
Schmelzpunkt: abhängig von der Parität der Zahl der Kohlenstoffatome in der Kette. Y ist sogar noch höher in ungerade unten.
In Wasser löst es sich sehr gut.
Die Lage ist, starke Wasserstoffbindungen bilden.

Salze von Carbonsäuren

Diese Eigenschaften werden durch die Struktur der Symmetrie erläutert und damit die Gitterstruktur, seine Festigkeit. Je einfacher und strukturiertes Molekül, die obigen Indikatoren, die eine Carbonsäure erhalten wird. Die physikalischen Eigenschaften dieser Verbindungen erlauben das Feld und ihre Verwendungsverfahren in der Industrie zu definieren.

chemische Eigenschaften

Wie wir oben festgelegt haben, können Säure Daten unterschiedliche Eigenschaften zeigen. Ihre Reaktionen sind wichtig für die industrielle Synthese vieler Verbindungen. Bezeichnen wir die wichtigsten chemischen Eigenschaften, die einbasige Carbonsäure sein kann.

^{Dissociation: R-COOH = RCOO – +} H +.
Exponate sauren Eigenschaften, das heißt in Wechselwirkung mit den basischen Oxiden und deren Hydroxide. Mit einfachen Metallen durch das Standardverfahren zur Reaktion gebracht (das heißt, diejenigen, die nur in der elektrochemischen Reihe Wasserstoff sind).
Mit starken Säuren (anorganisch) verhält sich als Basis.
Fähig zu dem primären Alkohol reduziert.
Besondere Reaktion – Veresterung. Diese Wechselwirkung mit Alkoholen ein komplexes Produkt zu bilden, – Ester.
Decarboxylierungsreaktion, also die Elimination der Verbindung Kohlendioxid-Moleküls.
Fähig ist, mit Halogeniden von Elementen wie Phosphor und Schwefel zu reagieren.

begrenzen Carbonsäure

Offensichtlich so vielfältig Carbonsäure. Die physikalischen Eigenschaften, sowie chemische, sind sehr vielfältig. Darüber hinaus sollte man sagen, dass im Allgemeinen der Festigkeit wie Säuren, alle organischen Moleküle eher schwach sind im Vergleich zu ihren anorganischen Pendants. Ihre Dissoziationskonstanten überschreiten nicht den Wert von 4,8.

Verfahren zur Herstellung

Es gibt einige grundlegende Möglichkeiten, die marginal Carbonsäure aufnehmen kann.

1. Im Labor es durch Oxidation durchgeführt wird:

Alkohole;
Aldehyde;
Alkin;
LAB;
Zerstörung von Alkenen.

2. Hydrolyse:

Ester;
Nitrite;
Amiden;
trigalogenalkanov.

3. Die Decarboxylierung – Eliminierung des CO ₂ Moleküls.

4. In der industriellen Synthese wird durch Oxidation von Kohlenwasserstoffen mit mehr Kohlenstoffatomen in der Kette durchgeführt. Das Verfahren wird in mehreren Stufen durchgeführt mit einer Vielzahl von Nebenprodukten zu ergeben.

5. Einige spezifischen Säuren (Ameisensäure, Essigsäure, Buttersäure, Valerian, etc.), die durch spezifische Methoden unter Verwendung von natürlichen Inhaltsstoffen.

Basische Verbindung Grenze Carbonsäuren: Salze

Salze von Carbonsäuren – wichtige Verbindungen in der Industrie verwendet werden. Sie resultieren aus der Wechselwirkung des letzteren mit:

Metalle;
basische Oxide;
amphotere Oxide ;
Alkalien;
amphotere Hydroxide.

Umsetzung von Carbonsäuren

Besonders wichtige unter diesen sind solche, die zwischen Alkalimetallen Natrium und Kalium und oberen Grenz Säuren gebildet werden – Palmitin-, Stearin-. Nachdem alle Produkte dieser Interaktion – Seife, flüssig und fest.

Seife

Somit wird in dem Fall einer solchen Reaktion: 2C ₁₇ H ₃₅ -COOH + 2Na = 2C ₁₇ H ₃₅ COONa + H _2,

die erhaltene Produkt – Natriumstearat – es ist von Natur aus einer normalen Seife zum Waschen von Kleidung verwendet.

Wurden Palmitinsäure ersetzt, und das Kaliummetall auf es Kaliumpalmitat drehen – Seife zum Händewaschen. Deshalb können wir sicher sagen, dass die Salze von Carbonsäuren – die eigentlich wichtige Verbindungen der organischen Natur. Sie Herstellung und Verwendung eines kolossalen in Skala. Wenn Sie sich vorstellen, wie viel Seife jeden Menschen auf der Erde verbringt, ist es leicht, sich vorzustellen, und diese Skalen.

Ester von Carbonsäuren

Eine spezielle Gruppe von Verbindungen, die seinen Platz in der Markierung von organischen Verbindungen aufweisen. Diese Klasse von Estern. Sie werden durch die Umsetzung von Carbonsäuren mit Alkoholen gebildet werden. Titel solcher Wechselwirkungen – die Veresterungsreaktion. Allgemeine Ansicht kann durch die Gleichung dargestellt werden:

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

Das Produkt ist mit zwei Resten ist ein Ester. Offensichtlich als Ergebnis der Reaktion eine Carbonsäure, Alkohol, Ester und Wasser haben wesentliche Veränderungen erfahren. Somit läßt Wasserstoff aus den Säuremolekülen in Form eines Kations und trifft mit einer Hydroxygruppe von einem Alkohol abgespalten wird. Als Ergebnis wird das Wassermolekül gebildet. noch auf dem Säurerest Gruppierungs nimmt aus dem Alkohol über Bildung das Estermoleküls.

Carbonsäurealkohol

Was ist so wichtig, diese Reaktionen und was der kommerzielle Wert ihrer Produkte? Die Sache ist die, dass Ester wie verwendet werden:

Nahrungsergänzungsmittel;
Aromen;
Verbundbauteil von Parfüm;
Lösungsmittel;
Komponente Lacke, Farben, Kunststoffe;
Medikamente und so weiter.

Es ist klar, dass das Einsatzgebiet ist breit genug, um die Produktion in der Industrie zu rechtfertigen.

Ethansäure (Essigsäure)

Diese Grenze aliphatische Monocarbonsäure, die eine der beliebtesten in Bezug auf die Produktion weltweit ist. Seine Formel – CH ₃ COOH. Eine solche Verbreitung verdankt seine Eigenschaften. Schließlich ist der Einsatzbereich sehr breit.

Es ist ein Lebensmittelzusatzstoff unter E-260-Code.
Es wird in der Lebensmittelindustrie zur Konservierung verwendet.
Es wird in der Medizin für die Synthese von Arzneimitteln verwendet.
Komponente bei der Herstellung von Riechstoffverbindungen.
Lösungsmittel.
Teilnehmer in dem Prozess des Druckens, das Färben von Textilgut.
Die notwendigen Komponenten in chemischen Synthesen Reaktionen Vielzahl von Substanzen.

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