Karboksilne kisline

Karboksilne kisline so razred organskih spojin, katerih molekule vsebujejo eno ali več karboksilnih skupin COOH.

Imajo različne industrijske namene in imajo veliko biološko vrednost. Splošna formula monobazičnih karboksilnih kislin CnH2nO2..

Klasifikacija karboksilnih kislin

Glede na število karboksilnih skupin v molekuli so karboksilne kisline razdeljene na:

  • Monobazična - 1 karboksilna skupina
  • Dvobazni - 2 karboksilni skupini
  • Tribazične - 3 karboksilne skupine

Višje karboksilne kisline imenujemo maščobne kisline. Njihovo temo bomo podrobneje raziskali o maščobah, ki so del njih..

Nomenklatura in izomerija karboksilnih kislin

Imena karboksilnih kislin nastanejo tako, da se imenu alkana z ustreznim številom ogljikovih atomov in besedo kislina doda pripona "ova": metanska kislina, etanska kislina, propanojska kislina itd..

Mnoge karboksilne kisline imajo trivialna imena. Najbolj znan:

  • Metan - HCOOH - mravljična kislina
  • Etan - CH3.-COOH - ocetna kislina
  • Propan - C2.Hpet-COOH - propionska kislina
  • Butan - C3.H7.-COOH - maslena kislina
  • Pentan - C4.Hdevet-COOH - valerična kislina

Za nasičene karboksilne kisline je značilna strukturna izomerija: ogljikov skelet, medrazredna izomerija z estri.

Pridobivanje karboksilnih kislin
  • Oksidacija alkanov

Pri povišanih temperaturah in v prisotnosti katalizatorja postane mogoča nepopolna oksidacija alkanov, kar povzroči tvorbo kislin.

Ko alkoholi reagirajo z močnimi oksidanti, kot je nakisana raztopina kalijevega permanganata, se alkoholi oksidirajo v ustrezne kisline.

Po oksidaciji aldehidi tvorijo ustrezne karboksilne kisline. Oksidacijo lahko izvedemo s kakovostno reakcijo na aldehide - reakcijo srebrnega ogledala.

Še posebej bodite pozorni na dejstvo, da bi bilo pri pisanju reakcije z amoniakovo raztopino srebra pravilneje, da ne navajate kisline, temveč njeno amonijevo sol. To je posledica dejstva, da sproščeni amoniak, ki ima osnovne lastnosti, reagira s kislino in tvori sol.

Oksidacijo aldehidov lahko uspešno izvedemo tudi z drugim reagentom - sveže oborjenim bakrovim hidroksidom II. Kot rezultat te reakcije nastane opečnato rdeča oborina bakrovega oksida I.

Obstaja posebna metoda za pridobivanje mravljične kisline, ki je sestavljena iz reakcije alkalij z ogljikovim monoksidom - tvori se format (sol mravljične kisline). Kot rezultat dodajanja raztopine žveplove kisline k formatatu dobimo mravljično kislino.

Specifičnost sinteze ocetne kisline je reakcija ogljikovega monoksida z metanolom, zaradi česar se tvori.

Ocetno kislino lahko dobimo tudi na drug način: najprej izvedemo reakcijo Kucherov, med katero nastane acetaldehid. Lahko ga oksidiramo v ocetno kislino z amoniakovo raztopino srebrovega oksida ali bakrovega hidroksida II.

Kemijske lastnosti karboksilnih kislin

Reakcije dodajanja niso značilne za karboksilne kisline. Karboksilne kisline so bolj kisle kot alkoholi.

Karboksilne kisline reagirajo s kovinami, ki so sposobne izpodrivati ​​vodik (ki se nahaja v levi od vodika v nizu kovinskih napetosti) iz kisline. Reagirajte tudi z bazami, s solmi šibkejših kislin, na primer ogljikova kislina.

Halogeniranje poteka po vrsti substitucije v radikalu, ki je povezan s karboksilno skupino. Naj vas spomnim, da je vodik najlažje nadomestiti v terciarju, nekoliko težje - v sekundarnem in veliko težje - v primarnem ogljikovem atomu.

Moč karboksilnih kislin je večja, nižja je elektronska gostota koncentrirana na atom ogljika v karboksilni skupini. Zato je med tremi kislinami najšibkejša ocetna, nekoliko močnejša je kloroocetna, sledi ji diklorocetna in najmočnejša je trikloroocetna.

Prerazporeditev elektronske gostote v molekulah teh kislin za boljše zapomnitev je bolje razvidna. Ta prerazporeditev je posledica večje elektronegativnosti klora, ki privlači elektronsko gostoto.

Mravljična kislina se razlikuje od svojih homologov. Zaradi prisotnosti aldehidne skupine v njej je edina karboksilna kislina sposobna reagirati s srebrnim ogledalom.

V takšni reakciji se oksidira v nestabilno ogljikovo kislino, ki se razgradi v ogljikov dioksid in vodo..

Ko se segreje in v prisotnosti žveplove kisline (dehidrirajoča komponenta), mravljična kislina razpade v vodo in ogljikov monoksid.

Estri

Estri se dobijo v reakciji esterifikacije (lat. Eter - eter), ki je sestavljena iz interakcije karboksilne kisline in alkohola.

Imena estrov nastanejo glede na to, s katero kislino in s kakšnim alkoholom nastane ester. Primeri:

  • Metanska kislina + metanol = metil ester metanske kisline (metil format)
  • Etanska kislina + etanol = etil acetat (etil acetat)
  • Metanojska kislina + etanol = etil ester metanske kisline (etil formiat)
  • Propanojska kislina + butanol = butil ester propionske kisline (butil propionat)

Za estre je značilna reakcija hidroliza - njihova razgradnja. Možna alkalna hidroliza, pri kateri nastaneta kisla sol in alkohol, in kisla hidroliza, pri kateri nastaneta začetni alkohol in kislina.

Hidroliza kisline je reverzibilna, alkalna - nepovratna. Reakcija alkalne hidrolize se imenuje tudi reakcija saponifikacije in vas bo spomnila nase, ko bomo prišli do teme o maščobah.

Anhidridi

Anhidridi - kemične spojine, derivati ​​anorganskih in organskih kislin, ki nastanejo med njihovo dehidracijo.

Kloridi karboksilnih kislin nastajajo v reakciji karboksilnih kislin s fosforjevim kloridom V.

Naslednja reakcija nima nič skupnega z anhidridi, vendar jo boste zaradi boljšega zapomnitve videli tukaj (zaradi podobnosti). To je reakcija halogeniranja hidroksi kislin, zaradi česar se hidroksi skupina v radikalu spremeni v atom halogena.

Nenasičene karboksilne kisline

Porazdelitev elektronske gostote v molekulah dela čudeže: včasih so reakcije v nasprotju z pravilom Markovnikova. To se zgodi v nenasičeni akrilni kislini..

© Bellevich Yuri Sergeevich 2018-2020

Ta članek je napisal Yuri Sergeevich Bellevich in je njegova intelektualna lastnina. Kopiranje, distribucija (vključno s kopiranjem na druga spletna mesta in vire na internetu) ali kakršna koli drugačna uporaba informacij in predmetov brez predhodnega soglasja imetnika avtorskih pravic je kaznovana z zakonom. Za pridobitev materialov članka in dovoljenje za njihovo uporabo glejte Bellevich Yuri.

Opravite preizkus za utrditev znanja

Najmočnejša kislina je trikloroocetna kislina, saj ima njen atom karboksilne skupine najnižjo gostoto elektronov.

Kislina, ki reagira s srebrnim ogledalom, je mravljična kislina.

Valerijevo kislino imenujemo tudi pentanojska kislina.

Medrazredni izomeri karboksilnih kislin so estri.

Kot posledica alkalne hidrolize estrov nastaneta kisla sol in alkohol.

Mravljinčna kislina. Lastnosti, uporaba in cena mravljične kisline

V 17. stoletju so ga našli v mravljih in odločili so se, da ga poimenujejo mravlje. Žuželke izločajo kislino, ko ugriznejo.

John Reyem, ki je odkril spojino, je preučeval rdeče mravlje. Z njihovo pomočjo sem dobil reagent.

Kasneje se je izkazalo, da mravljična kislina sploh ni mravljična ali bolje rečeno ne samo.

Snov se nahaja v sadju, rastlinah, človeškem znoju, urinu. Čebele poleg mravelj izločajo tudi kislino, tudi z ugrizi.

Torej, vsi se bodo spomnili občutka, kako ga vnesti v kožo. To je pekoč občutek. Čeprav reagent ni močan, je še vedno kislina.

Ime predavanja je upravičeno. Vse njegove spojine so kislega okusa. Zdaj pa ne o splošnih lastnostih, temveč o značilnostih reagenta za mravlje.

Lastnosti mravljične kisline

HCOOH, je formula za mravljinčno kislino. Kemiki COOH imenujejo karboksilno skupino.

V junakinji članka je ena, zato povezava temelji na eni. CH4. - metan. V skladu s tem metanska kislina.

Če združimo podatke, dobimo monobazno ogljikovo spojino metana. Je biogena, saj jo proizvajajo živi organizmi in ne samo sintetizirana.

Veriga molekule kisline je odprta. Če pride do interakcije z alkoholom, dobimo esterificirano obliko spojine.

To je značilno za olja, voske, na splošno rastlinske in živalske maščobe. Zato se metanska kislina imenuje maščobna.

Vendar se v svoji seriji spojina loči, saj je ogljik karboksilne skupine vezan na vodik.

Običajno pa pride v stik z alkilom, to je ogljikovodikovim radikalom. Posledično lahko junakinjo članka uvrstimo ne le med maščobne kisline, temveč tudi med aldehide, ampak preprosto med alkohole.

Tako kot oni tudi mravljična kislina oksidira. Rezultat reakcije je ogljikova kislina.

Spojina je tudi aldehidom odvzela sposobnost redukcije soli in živosrebrovih oksidov. Mravljična kislina pri segrevanju reagira z njimi..

Rezultat je živosrebrin dušikov oksid in včasih njegova kovinska oblika. Podobna reakcija se pojavi pri srebru..

Medsebojno delovanje daje sol mravljične kisline. Samo razgradi se, tako da spet dobi čisti Argentum.

Mravljična kislina nima kristalnega stanja. Spojina je na začetku tekoča, zlahka se meša z acetonom, glicerinom, benzenom.

Slednje so aromatične snovi. Tudi mravljična kislina ima vonj. Vonj je specifičen, oster.

V vodnih raztopinah spojine se razprši, ko se koncentracija kisline zmanjša. Vonj je oster le v svoji brezvodni obliki.

V njej pa lahko najdemo vodo. Samo žveplovo kislino morate zmešati z mravljinčno kislino. Rezultat reakcije sta ogljikov monoksid in voda.

Slednja se uporablja za gospodinjske potrebe. Toda ogljikov monoksid je izdelek, ki je potreben za ustvarjanje sintetičnih tekočih goriv, ​​organskih kislin in alkoholov.

Ogljikov dioksid lahko dobimo tudi iz mravljične kisline. Junakinja članka razpade vanj in vodik v prisotnosti dveh kovin - iridija in rodija.

Eden od njih je dovolj za reakcijo. Preprosto povedano, ogljikov dioksid je ogljikov monoksid.

Vendar pa jo potrebujejo tudi industrijalci. Spojina se doda soda, pivu in sladkorju.

Treba je še ugotoviti, zakaj je potrebna sama mravljična kislina. Mnenja industrijalcev in ne samo nadaljnjih.

Uporaba mravljične kisline

Spojina je našla uporabo v živilski industriji. Na embalaži boste videli E236, veste, to je mravljična kislina. Z njo ponujajo pijače, tako brezalkoholne kot alkoholna, na primer vina.

E236 se doda tudi v krmo za živali in zelenjavo v konzervah. V skladu s tem dodatek pomaga izdelkom, da zdržijo dlje. Zaključek: - reagent ima antibakterijske lastnosti.

V telesu se raztopina mravljične kisline ne zadrži, hitro se izloči. Glavna stvar je, da ne pretiravamo.

Če koncentrat spojine nenamerno pride na kožo ali znotraj, se ne moremo izogniti opeklinam, zastrupitvam, izgubi vida.

Živali ponujajo tudi izdelke z mravljično kislino. Ne gre več za hišne ljubljenčke in njihovo hrano.

Seno in silaža govedu dodajo tudi mravljino spojino. Kislina upočasni procese razpada. Razgradnja sena se upočasni, ostane zdrava in okusna do pomladi.

Mravljična kislina se v lekarnah prodaja ne samo kot razkužilo, temveč tudi kot zdravilo za krčne žile..

Reagent, ki vstopa v kri v majhnih količinah, spodbuja vazodilatacijo, kar pomeni, da izboljša pretok krvi.

To služi za preprečevanje nastajanja krvnih strdkov - smrtonosnih posledic krčnih žil..

Kri zastaja v žilah, nastajajo strdki, ki se pritrdijo na stene posod. Odtrgajo se, hitijo k srcu.

Če se bodo, bo sledila takojšnja smrt. Kot vidite, je težava akutno in nič manj "akutno" sredstvo - mravljinčna kislina pomaga rešiti.

Zdravniki uporabljajo metansko kislino kot imunostimulant. Spojina igra to vlogo pri zdravljenju tuberkuloze..

Reagent se lahko bori tudi proti glivičnim boleznim. Nekateri farmacevtski izdelki so sicer bolj kozmetične narave.

Tako na podlagi junakinje članka izdelujejo zdravila za zdravljenje aken. Lahko kupite tudi kremo z mravljinčno kislino.

Običajno se jemlje za solarije. Izdelek rahlo draži, kar pomeni, da kožo ogreje.

Posledično presnovni procesi potekajo hitreje, zdi se, da kože privabljajo ultravijolično.

Torej, mravljična kislina za strojenje vam omogoča, da skrajšate čas, ki ste ga preživeli v solariju, hkrati pa dosežete želeni učinek..

V kemični industriji mravljična kislina služi kot redukcijsko sredstvo. Pomagajo lastnosti, izposojene iz aldehidov.

Reagent je potreben tudi v tekstilni industriji za barvanje tkanin. Mravljična kislina deluje kot žila.

Potrebno je pripraviti površino snovi, sicer bo barvilo ležalo neenakomerno.

Zanimivo je, da se mravljična kislina uporablja tudi zunaj človeške družbe..

Torej po zimskem spanju medvedi gredo v mravljišča in se uležejo nanje. Velikani ne držijo velikanov proti žuželkam.

Clubfoots se želijo znebiti zajedavcev, ki so se čez zimo nabrali v njihovem kožuhu. Bojijo se kislin.

Mravlje ugriznejo medveda, vendar ne pridejo do kože, vbrizgajo ekstrakt v gosto plast. Paraziti bežijo "z ladje, ki tone v reagentu".

Ekstrakcija mravljične kisline

Pridobivanje mravljične kisline je pot, ki se razcepi. Reagent lahko dobite na več načinov.

Prva je proizvodnja mravljične kisline iz ogljikovih spojin, kot je kloroform. Izpostavljen je razredčeni alkaliji.

Možno je tudi umiliti cianovodikovo kislino, delovati z ogljikovim dioksidom na kalijev hidrit, ogrevati oksalno kislino v prisotnosti glicerina.

Vendar pa obstaja samo ena metoda, ki jo uporabljajo industrijalci. To je prehajanje ogljikovega monoksida skozi kavstično sodo.

Vodno raztopino reagenta lahko dobimo z destilacijo oblikovanih soli in žveplove kisline.

Če morate odstraniti vodo, ukrepajte s koncentratom oksalne kisline. Običajna frakcijska destilacija vodnih raztopin ne bo pomagala.

Pri 107 stopinjah je mešanica metanske kisline in vode nenehno vrela spojina. Še več, junakinje članka v njem so le 77%.

Cena mravljične kisline

Cena mravljične kisline je odvisna predvsem od koncentracije. Najpogosteje prodajajo raztopine, ne pa dehidriranega reagenta.

Za medicinske namene je na primer potrebna koncentracija le 1,4%. Zdravilo se imenuje mravljinčni alkohol in stane približno 20 rubljev za steklenico s 50 ml.

Če spojini dodamo dodatne sestavine, na primer za nego telesa, bo cena drugačna. Tako lahko 75-mililitrska steklenica balzama za kožo stane 110 ali celo 200 rubljev..

Za industrijce je reagent dobavljen v rezervoarjih ali pločevinkah po 25 in 35 kilogramov. Za zadnje zahtevajo v območju 3000-4000 rubljev.

Cena na kilogram je 50-150 rubljev. To so povpraševanja prodajalcev za 85-odstotno kislino.

Razpon cen je povezan s čistostjo spojine in osebnimi ambicijami poslovnežev, pa tudi s krajem proizvodnje.

Najbolj donosni so izdelki s Kitajske in domači vzorci. Posoda delno vpliva na ceno. Lahko je kovinska ali plastična.

Upošteva se prisotnost priročnega odtoka, kot so pločevinke. V sodih to praviloma ni. Obstaja več posod, ki jih z odpiranjem ni mogoče zapreti..

Zaradi takšnih nevšečnosti se stroški nekoliko znižajo. Zmanjšajo jo tudi za trgovce na debelo. Pri velikih naročilih lahko prihranite od 5 do 20, včasih pa tudi 25%.

Odnos do stalnih partnerjev je še posebej zvest. Nekateri od njih pošiljajo kislino tudi brez predplačila..

8 najmočnejših kislin, ki jih poznamo

Kaj naredi kislino močno ali šibko? Da bi odgovorili na to vprašanje, moramo najprej preučiti definicijo kisline. Je kemična spojina, ki sprejema elektrone in / ali donira (disociira) vodikove ione, znane tudi kot protoni.

Zato so stopnje kislosti kisline odvisne od njene sposobnosti disociacije vodikovih ionov, tj. večje kot je število vodikovih ionov, ki jih kislina proizvede v raztopini, bolj je kisla. Zdaj, preden preidemo na seznam najmočnejših kislin na Zemlji, obstajajo določeni izrazi in definicije, s katerimi se morate seznaniti..

Konstanta disociacijske kisline (Ka): Včasih znana kot kislinska ionizacijska konstanta ali preprosto kislinska konstanta, je količinsko določena jakost kisline v vodni raztopini. Po eni strani, ko pH ali "vodikova moč" določa raven bazičnosti ali v tem primeru kislost katere koli raztopine, nam disociacijska konstanta kisline pove o koncentraciji vodikovih ionov [H +] ali hidronijevih ionov [H3O +] v raztopini.

To nas pripelje do drugega sorodnega in pomembnega merila kislosti pK.a. To je v bistvu negativni celoštevilni logaritem Ka

Močnejša kot je kislina, nižje so vrednosti pKa.

Ocetna kislina donira proton (v zeleni) vodi, da tvori hidronijev ion in acetatni ion. (Kisik v rdeči, vodik v beli in ogljik v črni)

Hammettova kislinska funkcija: (H oVsi poznamo lestvico pH, ki se običajno uporablja za merjenje ravni kislosti ali bazičnosti kemikalij, toda ko gre za superkisline, ta preprosto postane neuporabna, saj je njihova kislost milijonkrat večja od žveplove in klorovodikove kisline.

Da bi izmerili nadkisline na podlagi njihovih ravni kislosti, so raziskovalci pripravili Hammettovo kislinsko funkcijo. Prvotno ga je predlagal ameriški fizikalni kemik Louis Plac Hammett.

Super kislina. Super kislina je preprosto kislina s stopnjo kislosti večjo od 100% žveplove kisline s Hammettovo kislinsko funkcijo pod -12. V bolj tehničnem smislu ga lahko opredelimo kot okolje, v katerem je kemijski potencial protona večji kot v čisti žveplovi kislini.

8. Žveplova kislina

Kemična formula: H2.Torej4.
pKa vrednost: -3
Ho vrednost: 12

Žveplova kislina ali vitriol ne potrebuje formalnega uvajanja. Je brez vonja, brez barve in ob mešanju z vodo povzroči intenzivno eksotermno reakcijo. Žveplova kislina je bistvena kemikalija, ki je potrebna v mnogih panogah, kot so kmetijstvo, čiščenje odpadnih voda in rafiniranje nafte. Uporablja se tudi v akumulatorskih kislinah in čistilih.

Prav tako igra pomembno vlogo pri preučevanju kislin na splošno. Žveplova kislina služi kot osnovna referenca za primerjavo ravni kislosti superkislin ali kislin. Čeprav obstaja več metod za proizvodnjo žveplove kisline, se običajno uporabljata kontaktni postopek in postopek mokre žveplove kisline..

H 2. Torej 4. lahko z neposrednim stikom povzroči znatno škodo na človeški koži. Prav tako je zelo jedka za številne kovine. Kemikalija je zaradi boljših oksidativnih in dehidrirajočih lastnosti veliko bolj agresivna in nevarna, če je v visoki koncentraciji.

7. klorovodikova kislina

Kemična formula: HCl
pK A vrednost: -5,9

Tako kot žveplova kislina je tudi klorovodikova kislina bistvena kemikalija, ki se pogosto uporablja v laboratorijih in različnih panogah. Klorovodikova kislina je bila odkrita nekje okoli 800 našega štetja. iranski polimat z imenom Jabir ibn Hayyan.

Za tiste, ki se sprašujejo, zakaj je klorovodikova kislina močnejša od žveplove kisline, čeprav je slednja referenčna točka za superkisline, je razlog za to, da je žveplova kislina diprotonska kislina, ki običajno ne disociira v celoti.

Z drugimi besedami, HCl je močnejša od žveplove kisline, ker se njeni vodikovi ioni (HCl) zlahka ločijo od klorida v primerjavi s sulfatnimi ioni iz žveplove kisline. Kakorkoli, klorovodikova kislina se v glavnem uporablja v težki industriji za odstranjevanje rje iz železa in jekla pred nadaljnjo predelavo. Poleg tega je ključna sestavina pri proizvodnji organskih (vinilklorid se uporablja za PVC) in številnih anorganskih spojin.

6. Trifluorometansulfonska kislina

Kemična formula: CF 3. Torej 3. H
pK A vrednost: -14,7

Trifluorometansulfonsko kislino, najbolj znano kot triflična kislina, je prvi sintetiziral / odkril Robert Hazeldin, britanski kemik, že leta 1954. Znan je po izjemni kemijski in toplotni stabilnosti. Medtem ko so druge močne kisline, kot sta dušikova in klorovodikova kislina, dovzetne za oksidacijo, triflična kislina ni..

Triflična kislina se uporablja v številnih protonacijah in titracijah (kvantitativna analiza kemijske sestave). Pomemben razlog, zakaj ima triflična kislina prednost pri nekaterih aplikacijah, je ta, da ne sulfonira drugih snovi, kar je značilno za klorosulfonsko kislino in žveplovo kislino..

Ni treba posebej poudarjati, da je to izredno nevarno. Vsak stik kože s kislino lahko povzroči hude opekline in lahko povzroči lažje poškodbe tkiva. Vdihavanje lahko povzroči tudi pljučni edem in epileptične napade ter druga kritična stanja..

5. Fluorosulfonska kislina

Kemična formula: HSO 3. F
H O vrednost: -15,1
pK A vrednost: -10

Fluorosveplova kislina ali fluorovodikova kislina (uradno ime) je druga najmočnejša enokomponentna kislina, ki je danes na voljo. Na videz je rumene barve in seveda zelo oster / strupen. Hso 3. F običajno nastane z reakcijo vodikovega fluorida z žveplovim trioksidom in v kombinaciji z antimonovim pentafluoridom tvori "čarobno kislino", veliko močnejšo kislino in sredstvo za protoniranje..

Kislino lahko uporabimo za alkiliranje ogljikovodikov (z alkeni) in izomerizacijo alkanov, pa tudi za jedkanje stekla (art steklo). Je pogosto fluorirajoče sredstvo v laboratorijih..

4. Perklorova kislina

Kemična formula: HClO 4.
pK A vrednost: -10, -15,2

Perklorova kislina je ena najmočnejših Bronsted-Lowryjevih kislin, ki so zelo oksidativne in zelo jedke. Tradicionalno se proizvaja z obdelavo natrijevega perklorata s klorovodikovo kislino (HCl), ki ustvarja tudi natrijev klorid.

NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4

Za razliko od drugih kislin se klorovodikova kislina ne hidrolizira. Je tudi ena najbolj urejenih kislin na svetu. Leta 1947 je bilo v Los Angelesu v Kaliforniji približno 150 ljudi ranjenih in 17 ljudi je umrlo v kemični eksploziji, ki je vsebovala skoraj 75% perklorove kisline (po prostornini) in 25% ocetnega anhidrida. Poškodovanih je bilo tudi več kot 250 bližnjih stavb in vozil..

Kljub svoji eksplozivni naravi se klorovodikova kislina pogosto uporablja in ima celo prednost pri nekaterih vrstah sinteze. Prav tako je pomembna sestavina amonijevega perklorata, ki se uporablja v sodobnih raketnih gorivih..

3. Fluorirana ogljikova kislina

Kemična formula: H (CHB enajst F enajst )
H o vrednost: -18
pK a vrednost: -20

Ogljikove kisline so ena najmočnejših skupin nadkislin, ki jih pozna človek, za katere se domneva, da imajo Hammettovo funkcijo kislosti -18, kar je več kot milijonkrat več kot kislost čiste (100%) žveplove kisline..

Tak član te skupine je fluorirana karbonska kislina. Čeprav so o obstoju takšne kemikalije prvotno poročali leta 2007, so raziskovalci šele leta 2013 lahko popolnoma preučili njeno naravo. Pred njegovim odkritjem je krona najmočnejše Bronstedove kisline prešla v visoko klorirano različico te družine superacidov.

Fluorirani karboran je edina znana kislina, ki lahko protonira (prenese vodikov ion) ogljikov dioksid in tvori vodikove vezi. Nasprotno pa CO 2. pri obdelavi z drugimi superkislinami, kot sta čarobna kislina in HF-SbF5, ne doživi opazne protonacije.

2. Čarobna kislina

Kemična formula: FSO 3. H SbF pet
H o vrednost: -23

FSO 3 H · SbF 5, najbolj znan kot magična kislina, nastane z mešanjem fluorosveplove kisline in antimonovega pentafluorida v molskem razmerju 1: 1. Ta superkislinski sistem so leta 1966 prvič razvili raziskovalci v laboratoriju Georgea Olaha na univerzi Case Western Reserve v Ohiu..

Njegovo precej bizarno ime se je uveljavilo po uradnem dogodku leta 1966, ko je uslužbenec laboratorija Olaha demonstriral protonacijo ogljikovodikov, v kateri se je parafinska sveča "čarobno" raztopila in se po namestitvi v tisto, kar je bilo, raztopila v raztopino terc-butilnega kationa znan kot čarobna kislina.

Čeprav se Magic Acid pogosto uporablja za stabiliziranje ogljikovih ionov v raztopinah, ima več drugih pomembnih industrijskih uporab. Na primer, lahko pospeši izomerizacijo nasičenih ogljikovodikov in celo protonata metana, ksenona in halogenov, ki so vse šibke baze..

1. Fluoroantimonska kislina

Kemična formula: H 2. FSbF 6.
H o vrednost: -15 (v čisti obliki), -28 (c> 50 mol%)

Fluoroantimonska kislina je morda najmočnejša od vseh znanih nadkislin, ki temelji na Hammettovih vrednostih kislinske funkcije. Dobimo ga z mešanjem vodikovega fluorida s antimonovim pentafluoridom, običajno v razmerju 2: 1. Ta reakcija je eksotermna..

Ta superkislina ima več pomembnih uporab v kemijskem inženirstvu in petrokemični industriji. Na primer, lahko se uporablja za ločevanje metana in H 2. iz neopentana oziroma izobutana (oba alkana).

Ni presenetljivo, H 2. FSbF 6. je izredno jedka in v stiku z vodo lahko močno hidrolizira. Tako kot večino superkislin se tudi fluoroantimonska kislina lahko dovaja neposredno skozi steklo, zato jo je treba hraniti v posodah iz PTFE.

Zdaj ste pri iskanju "najmočnejših kislin na svetu" večina od vas morda naletela na karboksilne kisline (bodisi klorirano karboksilno kislino bodisi fluorirano karboksilno kislino). No, tehnično so pravilni, saj so karboksilne kisline najmočnejše znane enokomponentne kisline na Zemlji, veliko bolj kisle kot perklorova in triflična kislina (fluoroantimonska kislina je pravzaprav mešana kislina).

Mravljinčna kislina

Leta 1670 je angleški botanik in zoolog John Ray (1627-1705) izvedel nenavaden poskus. V posodo je položil rdeče gozdne mravlje, natočil vodo, jo segrel do vretja in skozi posodo spustil tok vroče pare. Kemiki temu postopku pravijo parna destilacija in se pogosto uporablja za izolacijo in prečiščevanje številnih organskih spojin. Po kondenzaciji hlapov je Rey prejel vodno raztopino nove kemične spojine. Izkazoval je značilne lastnosti kislin, zato so ga poimenovali mravljična kislina (moderno ime je metan). Imena soli in estri metanske kisline - formati - so povezana tudi z mravljami (latinsko formica - "mravlja").

Kasneje so entomologi - strokovnjaki za žuželke (iz grškega "entokon" - "žuželka" in "logos" - "poučevanje", "beseda") ugotovili, da imajo samice in delovne mravlje v trebuhu strupene žleze, ki proizvajajo kislino. Gozdna mravlja ima približno 5 mg. Kislina služi kot orožje za zaščito in napad žuželk. Skoraj ni človeka, ki ni doživel njihovih ugrizov. Občutek je zelo podoben opeklini koprive, ker mravljična kislina vsebuje tudi najfinejše dlake te rastline. Ko se prebodejo v kožo, se odlomijo in njihova vsebina boleče zažge.

Mravljično kislino najdemo tudi v čebeljem strupu, borovih iglicah, gosenicah sviloprejk, v majhnih količinah jo najdemo v različnih sadežih, v organih, tkivih, izločkih živali in ljudi. V XIX stoletju. Mravljično kislino (v obliki natrijeve soli) smo umetno dobili z delovanjem ogljikovega monoksida (II) na mokre alkalije pri povišani temperaturi: NaOH + CO = HCOONa. Nasprotno pa se pod vplivom koncentrirane žveplove kisline mravljična kislina razgradi s sproščanjem plina: НСООН = СО + Н2.A. Ta reakcija se v laboratoriju uporablja za proizvodnjo čistega CO. Z močnim segrevanjem natrijeve soli mravljične kisline - natrijevega formata - pride do povsem drugačne reakcije: zdi se, da sta ogljikova atoma dveh kislinskih molekul zamrežena in nastane natrijev oksalat - sol oksalne kisline: 2HCOONa = NaOOC - COONa + H2..

Pomembna razlika med mravljično kislino in drugimi karboksilnimi kislinami je v tem, da ima ta, tako kot dvoličen Janus, lastnosti tako kisline kot aldehida: v njeni molekuli lahko na eni "strani" vidite kislinsko (karboksilno) skupino - CO - OH, na drugi pa - isti atom ogljika, ki je del aldehidne skupine H - CO—. Zato mravljična kislina v svojih raztopinah zmanjšuje srebro - daje reakcijo "srebrnega zrcala", ki je značilna za aldehide, za kisline pa ni značilna. Pri mravljični kislini to reakcijo, ki je prav tako nenavadna, spremlja sproščanje ogljikovega dioksida kot posledica oksidacije organske kisline (mravljične) v anorgansko (ogljikovo) kislino, ki je nestabilna in se razgradi: HCOOH + [O] = HO - CO - OH = CO2. + H2.O.

Mravljična kislina je najpreprostejša in najmočnejša karboksilna kislina; je desetkrat močnejša od ocetne kisline. Ko je nemški kemik Justus Liebig prvič dobil brezvodno mravljično kislino, se je izkazalo, da je to zelo nevarna spojina. V stiku s kožo ne le opeče, temveč jo dobesedno raztopi in pusti težke zacelitvene rane. Kot se je spomnil Liebigov sodelavec Karl Vogt (1817-1895), je imel na roki brazgotino vse življenje - rezultat "eksperimenta", opravljenega z Liebigom. In to ni presenetljivo - kasneje je bilo ugotovljeno, da brezvodna mravljična kislina celo raztopi najlon, najlon in druge polimere, ki ne jemljejo razredčenih raztopin drugih kislin in alkalij.

Mravljična kislina je našla nepričakovano uporabo pri izdelavi tako imenovanih težkih tekočin - vodnih raztopin, v katerih niti kamni ne potonejo. Takšne tekočine potrebujejo geologi za ločevanje mineralov po gostoti. Talijev format НСООТl dobimo z raztapljanjem kovine talija v 90% raztopini mravljične kisline. Ta sol v trdnem stanju morda ni rekordna po gostoti, odlikuje pa jo izjemno visoka topnost: 0,5 kg (!) Talijevega formata lahko raztopimo v 100 g vode pri sobni temperaturi. V nasičeni vodni raztopini se gostota spreminja od 3,40 g / cm 3 (pri 20 o C) do 4,76 g / cm 3 (pri 90 o C). Še večja gostota v raztopini mešanice talijevega formata in talijevega malonata - sol malonske kisline CH2.(COOTl)2..

Ko se te soli raztopijo (v razmerju 1: 1 glede na maso) v minimalni količini vode, nastane tekočina z edinstveno gostoto: 4,324 g / cm 3 pri 20 ° C, pri 95 ° C pa lahko gostoto raztopine povečamo na 5,0 g / cm 3. V taki raztopini plavajo barit (težka lopatica), kremen, korund, malahit in celo granit.!

Mravljična kislina ima močne baktericidne lastnosti. Zato se njene vodne raztopine uporabljajo kot konzervansi živil, v paru pa razkužijo posode za prehrambene izdelke (vključno s sodi za vino) in uničijo čebelje pršice. Šibka vodno-alkoholna raztopina mravljične kisline (mravljični alkohol) se v medicini uporablja za drgnjenje.

Karboksilne kisline.

Spojine, ki vsebujejo karboksilno skupino, imenujemo karboksilne kisline:

Karboksilne kisline ločimo:

  • monobazične karboksilne kisline;
  • dvobazne (dikarboksilne) kisline (2 skupini COOH).

Glede na strukturo ločimo karboksilne kisline:

  • alifatski;
  • aliciklični;
  • aromatičen.

Primeri karboksilnih kislin.

Če vodik v radikalu nadomestimo s katero koli funkcionalno skupino, potem take kisline imenujemo heterofunkcionalne. Med njimi: aminokisline (proton nadomesti z amino skupino), nitro kisline (atom vodika nadomesti z nitro skupino) itd..

Če je število ogljikovih atomov v kislini več kot 6, potem se taka kislina imenuje maščobna.

Struktura karboksilnih kislin.

Karboksilno skupino sestavljata C = O in OH skupina. Oba kazalnika vplivata na lastnosti kisline. V skupini C = O ima ogljikov atom delno pozitiven naboj in privlači osamljeni par kisikovega atoma iz hidroksilne skupine. V tem primeru se elektronska gostota na kisiku zmanjša in O-H vez oslabi:

Skupina OH "nevtralizira" pozitivni naboj na skupini C = O, ki preneha vstopati v adicijske reakcije, ki so tako značilne za karbonilne kisline.

Kako poimenovati karboksilne kisline?

Prisotnost skupine COOH označuje končna -oična kislina.

Številčenje verig se začne z ogljikovim atomom karboksilne skupine, na primer:

Karboksilna skupina velja za substituent. na primer,

Izomerija karboksilnih kislin.

Za karboksilne kisline so značilni izomerija ogljikovega okostja, položaj večkratne vezi, medrazredna izomerija, prostorska izomerija in izomerija položaja funkcionalne skupine:

Fizikalne lastnosti karboksilnih kislin.

Splošna kislinska formula CnH2.n+1.COOH. Spodnje kisline v normalnih pogojih so tekočine, ki imajo značilen vonj. Začenši s Cdeset - trdne snovi.

Trdne kisline so v vodi netopne in kisline z 1-3 ogljikovimi atomi se neskončno mešajo z vodo.

Pridobivanje karboksilnih kislin.

1. Oksidacija primarnih alkoholov s kalijevim permanganatom in kalijevim dihromatom:

2. Hibroliza halogeniranih ogljikovodikov, ki vsebujejo 3 atome halogena pri enem atomu ogljika:

3. Pridobivanje karboksilnih kislin iz cianidov:

Pri segrevanju nitril hidrolizira in tvori amonijev acetat:

Pri nakisanju kislina obori:

4. Uporaba Grignardovih reagentov:

5. Hidroliza estrov:

6. Hidroliza kislih anhidridov:

7. Posebne metode za pridobivanje karboksilnih kislin:

Mravljično kislino dobimo s segrevanjem ogljikovega monoksida (II) z natrijevim hidroksidom v prahu pod pritiskom:

Ocetno kislino dobimo s katalitsko oksidacijo butana z atmosferskim kisikom:

Benzojsko kislino dobimo z oksidacijo monosubstituiranih homologov z raztopino kalijevega permanganata:

Canniciarova reakcija. Benzaldehid obdelamo s 40-60% raztopino natrijevega hidroksida pri sobni temperaturi.

Kemijske lastnosti karboksilnih kislin.

Karboksilne kisline v vodni raztopini disociirajo:

Ravnotežje se močno premakne v levo, ker karboksilne kisline so šibke.

Nadomestki vplivajo na kislost zaradi induktivnega učinka. Takšni substituenti potegnejo elektronsko gostoto k sebi in na njih nastane negativni induktivni učinek (-I). Odvzem elektronske gostote vodi do povečanja kislosti. Nadomestki, ki donirajo elektron, ustvarjajo pozitiven induktivni naboj.

1. Tvorba soli. Reakcija z bazičnimi oksidi, solmi šibke kisline in aktivnimi kovinami:

Karboksilne kisline so šibke, ker mineralne kisline jih izpodrivajo iz ustreznih soli:

2. Tvorba funkcionalnih derivatov karboksilnih kislin:

3. Estri pri segrevanju kisline z alkoholom v prisotnosti žveplove kisline - reakcija esterifikacije:

4. Tvorba amidov, nitrilov:

3. Lastnosti kislin določajo prisotnost ogljikovodikovega radikala. Če reakcija poteka v prisotnosti rdečega fosforja, tvori naslednji produkt:

4. Reakcija dodajanja.

5. Oksidacijsko-redukcijske reakcije. Pri zmanjševanju prisotnosti katalizatorjev:

Izjema: mravljična kislina:

6. Odziv srebrnega ogledala:

8. Dekarboksilacija. Reakcija se izvede z zlitjem alkalij s soljo alkalijske kovine karboksilne kisline:

9. Dvosmerna kislina zlahka odstrani CO2. pri segrevanju:

Uredi članek Karboksilne kisline: mravljična, ocetna in druge

Skoraj vse organske kisline spadajo med karboksilne kisline - torej snovi, ki v svoji formuli vsebujejo fragment -COOH. Primer takih kislin, ki nimajo drugih funkcionalnih skupin, je lahko mravljična, ocetna in triogljično-propionska kislina..

Najenostavnejše formule karboksilne kisline

Mravljična kislina je bila že prej omenjena, zdaj nekoliko podrobneje. Formalno je oksidacijsko stanje ogljika v njem +2, to pomeni, da bo nadaljnja oksidacija privedla do ogljikovega monoksida (4) - ogljikovega dioksida. Mravljično kislino lahko štejemo tudi za aldehid, zato reagira s srebrnim ogledalom, za razliko od drugih karboksilnih kislin.

Čista mravljična kislina je bistra tekočina z ostrim vonjem. Vre pri 100 ° C. Je močna kislina in če jo dobite tudi na nepoškodovani koži, lahko povzročite težave. Pravzaprav je bila mravljična kislina najprej izolirana iz mravelj - zaradi njene prisotnosti so ugrizi mravelj tako boleči. Mravljična kislina sama in njene soli so strupene.

V geologiji so našli zanimivo uporabo soli mravljične kisline. Vsi formati so zelo topni v vodi, talijev format pa na primer lahko daje raztopine z gostoto do 4 g / cm3, ki se uporabljajo pri ločevanju mineralov po njihovi gostoti..

Ocetna kislina je vsem nam dobro znana - nastaja kot posledica fermentacije v prisotnosti atmosferskega kisika. Čista ocetna kislina se imenuje tudi ledeniška, ker zmrzne pri + 16 ° C in tvori kristale, ki so po videzu in kristalni strukturi zelo podobni ledu. Mimogrede, takšna izkušnja ne bo delovala z esenco kisa - prisotnost vode močno zmanjša ledišče.

Ocetno kislino proizvajajo industrijsko v velikih količinah (približno 10 milijonov ton na leto). Del se uporablja za prehrano - skoraj vso kisovo bistvo dobimo s preprostim razredčenjem sintetične ocetne kisline na 70%. Toda večina gre za industrijske potrebe - zlasti za proizvodnjo polimerov.

Poleg tega se ocetna kislina pogosto uporablja v organski sintezi - kot topilo, kot šibka kislina ali neposredno kot reagent. Pogosto se uporabljajo derivati ​​ocetne kisline - acetilklorid in ocetni anhidrid, etil acetat, ki se pogosto uporablja kot ekstraktant in topilo (vključno za različne barve in lake), pa je derivat ocetne kisline in etanola..

Acetilklorid, anhidrid ocetne kisline, etil acetat.

Vsak linearni alkan ima svojo kislino: propan - propionska, butan - butan. Drugo ime za butanojsko kislino je maslena kislina; ona je tista, ki žgavemu olju daje vonj. Zanimivo je, da so v naravi pogostejše kisline s parnim številom atomov ogljika. To je posledica mehanizma njihovega nastanka in uporabe v živih organizmih. Maščobe so estri višjih (10-20 ogljikovih atomov) karboksilnih kislin, pogosto nenasičenih (vsebujejo dvojno vez).

Obstajajo tudi večbazne karboksilne kisline, kot so oksalna, malonska ali citronska kislina. Poleg njih v naravi najdemo še veliko drugih kislin: jabolčno, vinsko, mlečno, jantarno. Ime vsakega odraža vir, iz katerega je bila kislina prvič izolirana, vendar so na primer jantarna in citronska kislina v vseh živih organizmih, saj sodelujejo v Krebsovem ciklusu..

Oksalna, malonska, citronska kislina.

Vse so bele kristalne snovi, kislega okusa (čeprav imajo še vedno drugačen okus). Karboksilne kisline so na splošno precej šibke v primerjavi z običajno uporabljenimi anorganskimi kislinami: žveplovo, dušikovo ali klorovodikovo. Poleg karboksilnih kislin imajo fenoli tudi kisle lastnosti (sam fenol včasih imenujemo tudi "karbolna kislina" - karbolna kislina) in nekatere druge spojine, na primer sečna kislina.

Ko že govorimo o biogenih kislinah, ne gre omeniti aminokislin, ki v svoji sestavi vsebujejo tudi aminokislino. Določeno vrsto aminokislin (namreč alfa-aminokisline) tvorijo beljakovine, ki tvorijo vse nam znane žive organizme. Ampak to je povsem druga zgodba.

E236 Mravljična kislina

Mravljična kislina (mravljična kislina, metanska kislina, E236).

Mravljična kislina je monobazična karboksilna kislina, registrirana kot aditiv za živila s kodo E236 po mednarodni klasifikaciji, ki se uporablja kot konzervans. Velja za prvega predstavnika v seriji nasičenih monobaznih karboksilnih kislin.

Kemična formula HCOOH.

Splošne značilnosti mravljične kisline

Mravljična kislina je bistra tekočina, brez barve, vonja in kislega okusa. Snov se ponavadi raztopi v glicerinu, benzenu in acetonu ter pomeša z vodo in etanolom. Mravljična kislina je dobila ime po tem, ko jo je Anglež John Ray izoliral iz ogromnega števila rdečih gozdnih mravelj (kalorizator). Kemično se proizvaja kot stranski produkt sinteze ocetne kisline. Naravni dobavitelji mravljične kisline so koprive, iglice, sadje in izločki čebel in mravelj..

Uporabne lastnosti mravljične kisline

Glavna uporabna lastnost mravljične kisline je, da upočasni procese propadanja in gnitja, da poveča rok uporabnosti in uporabo izdelkov. Opaziti je, da mravljična kislina spodbuja celični metabolizem in draži živčne končiče.

E236 škoda

Prehransko dopolnilo E236 Mravljična kislina lahko v primeru prevelikega odmerjanja povzroči alergijske reakcije in resne motnje v prebavilih. Če čista mravljična kislina pride na kožo ali sluznico, praviloma pride do opekline, ki jo je treba čim hitreje zdraviti z raztopino sode in takoj poklicati zdravstveno ustanovo za kvalificirano pomoč.

Stik s koncentriranimi hlapi mravljične kisline lahko poškoduje oči in dihala. Nenamerno zaužitje celo razredčenih raztopin povzroči hud nekrotizirajoči gastroenteritis..

Nevarnost mravljične kisline je odvisna od koncentracije. Po klasifikaciji Evropske unije imajo koncentracije do 10% dražilni učinek, več kot 10% - jedke snovi.

Uporaba E236

E236 aditiv za živila se najpogosteje uporablja kot antibakterijsko in konzervansko sredstvo pri pridelavi krme za živino. V prehrambeni industriji se lastnosti E236 uporabljajo v slaščičarnah, brezalkoholnih in alkoholnih pijačah, ribjih konzervah in mesu. Tudi mravljična kislina se uporablja v kemični industriji, medicini in farmaciji, pri proizvodnji volnenih tkanin in strojenju usnja..

Uporaba E236 v Rusiji

Na ozemlju Ruske federacije je uporaba aditiva za živila E236 dovoljena kot nevtralni konzervans ob upoštevanju skladnosti s standardi, določenimi v sanitarnih pravilih Ruske federacije..

Najmočnejša kislina. Formula najmočnejše kisline

Več kot ena generacija kemikov se je prepirala o tem, katera kislina je najmočnejša. V različnih časih je ta naslov prejela dušikova, žveplova, klorovodikova kislina. Nekateri so verjeli, da spojina ne more biti močnejša od fluorovodikove kisline. V zadnjem času so dobili nove spojine z močnimi kislinskimi lastnostmi. Morda je prav med njimi najmočnejša kislina na svetu? Ta članek obravnava značilnosti najmočnejših obstojnih kislin našega časa in poda njihove kratke kemijske lastnosti..

Koncept kisline

Kemija je natančna kvantitativna znanost. In naslov "Najmočnejša kislina" je treba smiselno pripisati eni ali drugi snovi. Kaj je lahko glavni kazalnik, ki označuje moč katere koli povezave?

Najprej se spomnimo klasične definicije kisline. V bistvu se ta beseda uporablja za kompleksne kemične spojine, ki so sestavljene iz vodika in kislega ostanka. Število atomov vodika v spojini je odvisno od valence kislinskega ostanka. Na primer, v molekuli klorovodikove kisline je samo en atom vodika; in žveplova kislina ima že dva atoma H +.

Lastnosti kislin

Vse kisline imajo nekatere kemijske lastnosti, ki jih lahko imenujemo skupne za ta razred kemičnih spojin..

  • Sposobnost interakcije s kovinami, hkrati pa sprošča vodik.
  • Sposobnost interakcije z bazami, medtem ko sprošča soli.
  • Sposobnost spreminjanja barve indikatorjev - na primer povzročajo pordelost lakmusovega papirja.

V vseh zgornjih lastnostih se pokaže še ena "spretnost" katere koli znane kisline - to je sposobnost dajanja atoma vodika, ki ga nadomesti z atomom druge kemične snovi ali molekulo neke spojine. Prav ta sposobnost označuje "moč" kisline in stopnjo njene interakcije z drugimi kemičnimi elementi..

Voda in kislina

Prisotnost vode bistveno zmanjša sposobnost kisline za dajanje atomov vodika. To je posledica dejstva, da vodik lahko tvori lastne kemične vezi med molekulami kisline in vode, zato je njegova sposobnost ločevanja od baze manjša od sposobnosti nerazredčenih kislin..

Super kislina

Beseda "super kislina" je bila v kemijski slovar uvedena leta 1927 z lahkotno roko slavnega kemika Jamesa Conanta.

Standard jakosti te kemične spojine je koncentrirana žveplova kislina. Kemikalija ali katera koli zmes, ki presega kislost koncentrirane žveplove kisline, se imenuje super kislina. Vrednost superkisline je odvisna od njene zmožnosti, da poljubni bazi da pozitiven električni naboj. Osnovni parameter za določanje kislosti je ustrezni kazalnik H2.Torej4.. Med močnimi kislinami so snovi s precej nenavadnimi imeni in lastnostmi..

Znane močne kisline

Najbolj znane kisline iz anorganske kemije so jodovodikova kislina (HI), bromovodikova kislina (HBr), klorovodikova kislina (HCl), žveplova kislina (H2.Torej4.) in dušik (HNO3.) kislina. Vsi imajo visok indeks kislosti in lahko reagirajo z večino kovin in baz. V tej seriji je najmočnejša kislina mešanica dušikove in klorovodikove kisline, imenovana "aqua regia". Formula najmočnejše kisline v tej seriji je HNO3 + 3 HCl. Ta spojina je sposobna raztapljati celo plemenite kovine, kot sta zlato in platina..

Nenavadno je, da fluorovodikova kislina, ki je vodikova spojina z najmočnejšim halogenom - fluorom, ni prišla med kandidate za naslov "Najmočnejša kislina v kemiji". Edina značilnost te snovi je sposobnost raztapljanja stekla. Zato takšno kislino shranjujejo v plastični posodi..

Močne organske kisline

Kandidati za naslov "Najmočnejša kislina v organski kemiji" so mravljična in ocetna kislina. Mravljična kislina je najmočnejša v homologni seriji nasičenih kislin. Ime je dobil zaradi dejstva, da je nekaj vsebovano v izločkih mravelj..

Ocetna kislina je nekoliko šibkejša od mravljične kisline, vendar je njen obseg razširjenosti veliko širši. Pogosto ga najdemo v rastlinskih sokovih in nastaja med oksidacijo različnih organskih snovi.

Nedavni razvoj na področju kemije je omogočil sintezo nove snovi, ki se lahko kosa s tradicionalnimi organskimi snovmi. Trifluorometansulfonska kislina ima višji indeks kislosti kot žveplova kislina. Hkrati je CF3SO3H stabilna higroskopna tekočina z uveljavljenimi fizikalnimi in kemijskimi lastnostmi v normalnih pogojih. Danes je tej spojini mogoče dodeliti naslov "Najmočnejša organska kislina".

Mnogi ljudje morda mislijo, da stopnja kislosti ne more biti bistveno višja od stopnje kislosti žveplove kisline. Toda v zadnjem času so znanstveniki sintetizirali številne snovi, katerih parametri kislosti so nekaj tisočkrat višji od vrednosti žveplove kisline. Spojine, pridobljene z interakcijo protonskih kislin z Lewisovimi kislinami, imajo nenormalno visoke vrednosti kislosti. V znanstvenem svetu jih imenujejo: kompleksne protonske kisline.

Čarobna kislina

Da. Vse je pravilno. Čarobna kislina. Tako se temu reče. Čarobna kislina je mešanica vodikovega fluorida ali fluor sulforonske kisline z antimonovim pentafloridom. Kemijska formula te spojine je prikazana na sliki:

Čarobna kislina je to čudno ime dobila na božični zabavi kemikov, ki je potekala v zgodnjih šestdesetih letih. Eden od članov raziskovalne skupine J. Olahe je izvedel smešen trik, tako da je v tej neverjetni tekočini raztopil voščeno svečo. To je ena najmočnejših kislin nove generacije, vendar je bila že sintetizirana snov, ki jo bo presegla po moči in kislosti.

Najmočnejša kislina na svetu

Karborana kislina je danes najmočnejša spojina na svetu. Formula za najmočnejšo kislino je videti takole: H (CHB11Cl11).

Ta pošast je bila ustvarjena leta 2005 na Kalifornijski univerzi v tesnem sodelovanju z Novosibirskim inštitutom za katalizo SB RAS.

Sama ideja sinteze se je pojavila v glavah znanstvenikov skupaj s sanjami o novih, doslej nevidnih molekulah in atomih. Nova kislina je milijonkrat močnejša od žveplove kisline, medtem ko je popolnoma neagresivna, najmočnejšo kislino pa zlahka shranimo v steklenici. Res je, sčasoma se steklo še vedno raztopi in s povečanjem temperature se hitrost takšne reakcije znatno poveča.

Ta neverjetna mehkoba je posledica visoke stabilnosti nove spojine. Kot vse kemikalije, povezane s kislinami, tudi ogljikova kislina zlahka reagira in odda svoj edini proton. V tem primeru je kisla baza tako stabilna, da kemijska reakcija ne gre naprej..

Kemijske lastnosti ogljikove kisline

Nova kislina je odličen darovalec protona H +. To je tisto, kar določa moč te snovi. Raztopina ogljikove kisline vsebuje več vodikovih ionov kot katera koli druga kislina na svetu. V kemični reakciji SbFpet - antimon pentafluorid, veže fluorid ilon. Tako se sprošča vse več atomov vodika. Zato je ogljikova kislina najmočnejša na svetu - suspenzija protonov v njeni raztopini je 2 × 10 19-krat večja od istega indikatorja žveplove kisline.

Vendar pa je kislinska baza te spojine izjemno stabilna. Molekula te snovi je sestavljena iz enajstih atomov broma in enakega števila atomov klora. V vesolju ti delci tvorijo zapleteno, geometrično pravilno figuro, imenovano ikosaeder. Ta razporeditev atomov je najbolj stabilna, kar pojasnjuje stabilnost ogljikove kisline.

Vrednost ogljikove kisline

Najmočnejša kislina na svetu je svojim ustvarjalcem prinesla zaslužene nagrade in priznanja v znanstvenem svetu. Čeprav vse lastnosti nove snovi niso popolnoma razumljene, že zdaj postaja jasno, da pomen tega odkritja presega laboratorije in raziskovalne inštitute. Ogljikova kislina se lahko uporablja kot močan katalizator v različnih industrijskih reakcijah. Poleg tega lahko nova kislina komunicira z najbolj trdovratnimi kemikalijami - inertnimi plini. Trenutno potekajo dela, da se omogoči reakcija ksenona.

Nedvomno bodo neverjetne lastnosti novih kislin našle svojo uporabo na različnih področjih znanosti in tehnologije..