Структура мравље киселине (ХЦООХ), употреба и својства



Тхе мравља киселина или метанонску киселинуТо је најједноставније и најмање једињење свих органских киселина. Позната је и као метанонска киселина, а њена молекулска формула је ХЦООХ, која има само један атом водоника везан за атом угљеника. Његово име потиче од речи формица, што на латинском значи мрав.

Природословци из петнаестог вијека открили су да одређене врсте инсеката (формицидае), као што су мрави, термити, пчеле и кукци, излучују ово једињење одговорно за њихове болне угризе. Такође, ови инсекти користе мрављу киселину као механизам напада, одбране и хемијске сигнализације. 

Имати отровне жлијезде које излучују ову и друге киселине (нпр. Оцтену киселину) као спреј према ван. Мравља киселина је јача од сирћетне киселине (ЦХ3ЦООХ); због тога, мравља киселина, растворена у једнаким количинама у води, даје растворе са нижим пХ вредностима.

Енглески природословац Јохн Раи постигао је изолацију мравље киселине 1671. године, дестилован из великих количина мрава.

С друге стране, прву успешну синтезу овог једињења направила је француска хемичарка и физичар Јосепх Гаи-Луссац, користећи хидроцијаничну киселину (ХЦН) као реагенс.

Индек

  • Где си??
  • 2 Структура
    • 2.1 Кристална структура
  • 3 Својства
    • 3.1 Реакције
  • 4 Усес
    • 4.1 Индустрија хране и пољопривреде
    • 4.2 Индустрија текстила и обуће
    • 4.3 Безбедност на путевима
  • 5 Референце

Где је??

Мравља киселина може бити присутна на земаљским нивоима, као компонента биомасе или у атмосфери, укључена у широк спектар хемијских реакција; Може се наћи чак и испод подова, унутар уља или у плинској фази на њеној површини.

У смислу биомасе, инсекти и биљке су главни генератори ове киселине. Када се фосилна горива сагоревају, они производе гасовиту мрављу киселину; према томе, мотори возила ослобађају мрављу киселину у атмосферу.

Међутим, Земља је домаћин претјераног броја мрава, а међу њима су у стању да произведу за годину дана хиљаде пута више мравље киселине од људске индустрије. Исто тако, шумски пожари представљају гасовите изворе мравље киселине.

Више, у сложеној атмосферској матрици, јављају се фотокемијски процеси који синтетишу мрављу киселину.

У овом тренутку многа испарљива органска једињења (ВОЦ) се деградирају под дејством ултраљубичастог зрачења, или се оксидирају путем ОХ механизама слободних радикала. Богата и комплексна атмосферска хемија је далеко доминантан извор мравље киселине на планети.

Структура

На горњој слици је приказана структура димера гасне фазе мравље киселине. Беле сфере одговарају атомима водоника, црвене сфере одговарају атомима кисеоника, а црне кугле одговарају угљениковим атомима..

У овим молекулима могу се видети две групе: хидроксил (-ОХ) и формил (-ЦХ = О), оба способна да формирају водоничне везе.

Ове интеракције су типа О-Х-О, хидроксилне групе су донори Х и формилне групе донори О.

Међутим, Х повезан са атомом угљеника нема овај капацитет. Ове интеракције су веома јаке и, захваљујући Х атому који је сиромашан електронима, водоник ОХ групе је киселији; због тога овај водоник још више стабилизује мостове.

Као резултат горе наведеног, мравља киселина постоји у облику димера, а не као појединачни молекул.

Кристална структура

Како температура пада, димер усмјерава своје водикове везе да стварају најстабилнију могућу структуру заједно са другим димерима, стварајући тако бесконачне α и β ланце мравље киселине..

Друга номенклатура су "цис" и "транс" конформери. У овом случају, "цис" се користи за означавање група оријентисаних у истом правцу, а "транс" за те групе у супротним правцима.

На пример, у ланцу α формилне групе "упућују" на исту страну (леву страну), за разлику од β ланца, где те формилне групе указују на супротне стране (горња слика).

Ова кристална структура зависи од физичких варијабли које на њу утичу, као што су притисак и температура. Дакле, ланци су конвертибилни; то јест, под различитим условима, "цис" ланац може бити трансформисан у "транс" ланац, и обрнуто.

Ако се притисци повећају на драстичне нивое, ланци су довољно компресовани да би се могли сматрати кристалним полимером мравље киселине.

Пропертиес

- Мравља киселина је течност на собној температури, безбојна и са јаким и продорним мирисом. Има молекулску масу од 46 г / мол, топи се на 8,4 ° Ц и има тачку кључања 100,8 ° Ц, вишу од температуре воде..

- Може се мешати у води и поларним органским растварачима, као што су етар, ацетон, метанол и етанол.

- Насупрот томе, у ароматичним растварачима (као што су бензен и толуен) је мало растворљив, јер мравља киселина једва има угљеников атом у својој структури..

- Има пКа од 3,77, више киселине од сирћетне киселине, што се може објаснити зато што метилна група доприноси електронској густини на атому угљеника оксидисаног са два кисика. Ово резултира у благом смањењу киселости протона (ЦХ3ЦООХ, ХЦООХ).

- Киселина се депротонира, она се претвара у ХЦОО анион-, који могу делокализовати негативни набој између два атома кисеоника. Због тога је стабилан анион и објашњава високу киселост мравље киселине.

Реакције

Мравља киселина се може дехидрирати у угљен моноксид (ЦО) и воду. У присуству платинских катализатора, може се поделити на молекуларни водоник и угљен диоксид:

ХЦООХ (л) → Х2(г) + ЦО2(г)

Ово својство омогућава да се мравља киселина сматра сигурним начином чувања водоника.

Усес

Индустрија хране и пољопривреде

Упркос томе колико мравља киселина може бити штетна, користи се у одговарајућим концентрацијама као конзерванс у храни због свог антибактеријског дејства. Из истог разлога користи се иу пољопривреди, где има и пестицидну акцију.

Он такође представља конзервативно деловање на пашњацима, што помаже у спречавању цријевних плинова у узгоју животиња.

Индустрија текстила и обуће

Користи се у текстилној индустрији за бојење и прераду текстила, што је можда најчешћа употреба ове киселине.

Мравља киселина се користи у преради коже због њеног одмашћивања и уклањања косе овог материјала.

Безбедност на путевима

Поред наведених индустријских употреба, деривати мравље киселине (формати) се користе у Швајцарској и Аустрији на путевима током зиме, како би се смањио ризик од незгода. Овај третман је ефикаснији од употребе заједничке соли.

Референце

  1. Теллус (1988). Атмосферска мравља киселина из форицинских мрава: прелиминарна процена408, 335-339.
  2. Б. Миллет ет ал. (2015). Извори и судопери атмосферске мравље киселине. Атмос. Цхем., Пхис., 15, 6283-6304.
  3. Википедиа. (2018). Мравља киселина. Преузето 7. априла 2018. године, са: ен.википедиа.орг
  4. Аципедиа. Формиц Ацид. Преузето 7. априла 2018. године, са: аципедиа.орг
  5. Н. К. Пател. Модул: 2, Предавање: 7. Мравља киселина. Преузето 7. априла 2018. године, из: нптел.ац.ин
  6. Ф. Гончаров, М. Р. Манаа, Ј. М. Зауг, Л. Е. Фриед, В. Б. Монтгомери. (2014). Полимеризација мравље киселине под високим притиском.
  7. Јеан и Фред. (14. јун 2017.) Термити остављају гомиле. [Фигуре] Преузето са: флицкр.цом
  8. Мицхелле Беннингфиелд. (Новембар 21, 2016). Употреба мравље киселине. Преузето 7. априла 2018. године, са: еховенеспанол.цом