Кислоты многоосновные примеры: 1. Какие кислоты называются многоосновными? Приведите два примера.

Содержание

Многоосновные кислоты и основания — Справочник химика 21





    Многоосновные кислоты и основания [c.46]

    Тот же принцип используется при изучении характера гидролиза солей многоосновных кислот и оснований. При этом сле- [c.315]

    Многоосновные кислоты и основания диссоциируют ступенчато. Соответственно для каждой ступени равновесного состояния существует своя константа диссоциации  [c.210]

    Многоосновные кислоты и основания диссоциируют ступенчато — вначале от молекулы отщепляется один из ионов, затем другой и т. д. Каждая ступень диссоциации характеризуется своим значением константы диссоциации. [c.165]








    Многоосновные кислоты и основания диссоциируют на ионы ступенчато  [c.72]

    Основания и кислоты—это диаметрально противоположные по свойствам соединения. Взаимодействуя между собой, они образуют соль и воду. Данная реакция называется нейтрализацией. В зависимости от соотношения многоосновной кислоты и основания образующиеся соли могут быть средними, кислыми или основными. [c.149]

    Потенциометрическое титрование в методах нейтрализации применяют для растворов кислот и оснований с константой диссоциации не меньше 10 «. Можно также титровать смеси двух кислот, двух оснований, многоосновные кислоты и основания, применяя платиновый индикаторный водородный электрод. [c.501]

    Ступенчато диссоциируют многоосновные основания, соли многоосновных кислот и оснований. Например [c.94]

    Существование многоосновных кислот и оснований обусловливает наличие трех групп солей— нормальных, кис.шх и основных. При со- [c.254]

    Слабые многоосновные кислоты и основания прн растворении в воде диссоциируют на ионы ступенчато, последовательно отдавая в раствор один, два и более ионов водорода или гидроксила. [c.170]

    Потенциометрическим методом можно определять смеси слабых кислот и оснований или многоосновных кислот и оснований, если константы определяемых соединений равны или больше Ю» . В этих условиях имеет место заметное изменение pH и потенциала электрода вблизи соответствующих точек эквивалентности. Титрование сильной кислоты (сильного основания) в присутствии слабой кислоты (слабого основания) возможно при условии, когда константа диссоциации слабой кислоты равна 10  [c.405]

    Многоосновные кислоты и основания диссоци ируют по ступеням, причем каждой ступени соответствует своя константа диссоциации. Например, для ортофосфорной кислоты приходится учитывать следующие ступени диссоциации и их константы (см. табл. II)  [c.66]

    Гидролиз солей многоосновных кислот и оснований протекает через отдельные сталии, каждая из к-рых характеризуется своей константой Г. Напр., если гидролизуется соль ВгА двухосновной слабой кислоты Н Л и щелочного металла, то Г. состоит из реакций А — — -+ НцО = НА ОН НА -f НгО =Н2А ОН. Для этих стадий справедливы соотношения  [c.460]

    Слабые многоосновные кислоты и основания при растворении в воде диссоциируют на ионы ступенчато, последовательно отдавая в раствор один, два и более ИОНОВ водорода или гидроксид-ионов. Рассмотрим примеры ступенчатой диссоцнацин многооснов-ных кислот, [c.224]

    Поэтому то увеличение врэ цения, которое претерпевают оптически активные вещества с несколькими гидроксильными или карбоксильными группами при своем взаимодействии с многоосновными кислотами и основаниями (при образовании боратов, молибдатов, вольфраматов, арсениатов, соединений сурьмы, солей урана), пытались объяснить также тем, что эти комплексные соединения могут иметь циклический характер, так как в них имеются связи, обусловленные и главными и побочными валентностями. Так, например  [c.151]

    Гидролиз солей многоосновных кислот и оснований протекает через отдельные стадии, каждая из к-рых характеризуется своей константой Г. Напр., ес.ли гидролизуется соль В А двухосновной слабой кислоты НаА и щелочного металла, то Г. состоит иа реакций А -I—Ь НгО = НА- -ь ОН- НА- -ь Н2О =НгА+ ОН-. Дляэтих стадий справедливы соотноптеиия  [c.460]

    Пусть центральный атом или группа атомов Ме присоединяют максимум N лигандов А в случае образования комплексов ШеАп, где п= I, 2, 3. .. N. Такой подход соответствует типам комплексов, перечисленных в табл. VIH. —VHI.4, причем Ме — ион металла, А — лиганд (например, хлорид, цианид, гидроксил, аммоний). Он пригоден и для одноосновных и многоосновных кислот и оснований, но в этом случае Ме — наиболее основная форма, а лиганд А — ион водорода. [c.270]

    Для многоосновных кислот и оснований диссоциация происходит ступенчато, соответственно для диссоцигщии этих соединений существует несколько констант диссоциации (см. ззг дачи 5.2-5.4). [c.43]

    Рассмотренные соотношения справедливы независимо оттого, является ли кислота ВН нейтральной частицей (НСООН, СНзСООН), катионом (ЫН , АЦНгО) ) или анионом (Н50Г, НР04 ). Аналогично проводится потенциометрическое титрование многоосновных кислот и оснований. [c.21]

    Изменение в соотношении силы электролитов. Под влиянием растворителей изменяется не Только сила электролитов, но и соотношенле в их силе. Указанное положение особенно применимо к кислотам и основаниям различной природы, растворимым в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью. Это дает возможность осуществлять дифференцированное титрование смесей кислот или оснований, а также многоосновных кислот и оснований. [c.414]


Урок №71. Карбоновые кислоты — ХиМуЛя

1. Карбоновые кислоты – это
кислородсодержащие органически вещества, молекулы которых содержат одну или
несколько карбоксильных групп  

(-СOOH), соединённых с углеродным
радикалом или водородным атомом. 

Карбоксильная
группа содержит две функциональные группы – карбонил >С=О и гидроксил -OH,
непосредственно связанные друг с другом:

2.
Классификация

А) По числу карбоксильных групп в
молекуле
 

Название

Примеры

1)
Одноосновные

Метановая,
муравьиная кислота

Этановая,
уксусная кислота

2)
Двухосновные

HOOC – COOH

Щавелевая
кислота 

3)
Многоосновные

Б) По природе углеводородного радикала 

Название

Примеры

1)
Предельные (насыщенные)

HCOOH

Метановая,
муравьиная кислота

CH3COOH

Этановая,
уксусная кислота 

2)
Непредельные

Акриловая
кислота

СН2=СНСООН

Кротоновая
кислота

СН3–СН=СН–СООН

Олеиновая
СН3–(СН2)7–СН=СН–(СН2)7–СООН

Линолевая
СН3–(СН2)4–(СН=СН–СН2)2–(СН2)6–СООН

Линоленовая
СН3–СН2–(СН=СН–СН2)3–(СН2)6–СООН

3)
Ароматические

С6Н5СООН
– бензойная кислота  

НООС–С6Н4–СООН
  Пара-терефталевая кислота               

3.
Изомерия и номенклатура

I.
Структурная

А)
Изомерия углеродного скелета (начиная с C4

Б)
Межклассовая со сложными эфирами R- CO – O- R1  (начиная
с C2)

Например: для С3Н6О2

CH3-CH2-COOH
пропионовая
кислота

СH3-CO-OCH3 метиловый эфир уксусной кислоты 

II.
Пространственная

А)
Оптическая 

Например:

 

Б)
Цис- транс – изомерия  для непредельных
кислот

Пример:

 

4. Номенклатура карбоновых кислот 

Систематические названия кислот даются
по названию соответствующего углеводорода с добавлением суффикса -овая и
слова кислота.

Чтобы указать положение заместителя (или
радикала), нумерацию углеродной цепи начинают от атома углерода карбоксильной
группы. Например, соединение с разветвленной углеродной цепью (CH3)2CH-CH2-COOH
называется 3-метилбутановая кислота. Для органических кислот широко
используются также тривиальные названия, которые обычно отражают природный
источник, где были впервые обнаружены эти соединения. 

Некоторые одноосновные кислоты

Формула

Название
кислоты R-COOH

Название
остатка RCOO

систематическое

тривиальное

HCOOH

метановая

муравьиная

формиат

CH3COOH

этановая

уксусная

ацетат

C2H5COOH

пропановая

пропионовая

пропионат

C3H7COOH

бутановая

масляная

бутират

C4H9COOH

пентановая

валерьяновая

валерат

C5H11COOH

гексановая

капроновая

капрат

C15H31COOH

гексадекановая

пальмитиновая

пальмитат

C17H35COOH

октадекановая

стеариновая

стеарат

C6H5COOH

бензолкарбоновая

бензойная

бензоат

CH2=СH-COOH

пропеновая

акриловая

акрилат

Для многоосновных кислот применяют суффиксы -диовая, -триовая и т.д.

Например:

HOOC-COOH — этандиовая (щавелевая)
кислота;

HOOC-CH2-COOH — пропандиовая
(малоновая) кислота.
 

ПРЕДЕЛЬНЫЕ
ОДНООСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

CnH2n+1COOH или CnH2nO2

Гомологический
ряд

Название

Формула

кислоты

tпл.
°C

tкип.
°C

ρ
г/см3

кислоты

муравьиная

метановая

HCOOH

8,3

100,5

1,22

уксусная

этановая

CH3COOH

16,8

118

1,05

пропионовая

пропановая

CH3CH2COOH

-21

141

0,99

масляная

бутановая

CH3(CH2)2COOH

-6

164

0,96

Строение
карбоксильной группы
 

Карбоксильная группа сочетает в себе две
функциональные группы – карбонил >C=O и гидроксил -OH,
взаимно влияющие друг на друга:

Кислотные свойства карбоновых кислот
обусловлены смещением электронной плотности к карбонильному кислороду и
вызванной этим дополнительной (по сравнению со спиртами) поляризации связи О–Н.

В водном растворе карбоновые кислоты диссоциируют на ионы:

Растворимость в воде и высокие
температуры кипения кислот обусловлены образованием межмолекулярных водородных
связей.

 

 

С увеличением молекулярной массы
растворимость кислот в воде уменьшается.

Физические свойства предельных
одноосновных кислот

Низшие члены
этого ряда при обычных условиях представляют собой жидкости, обладающие
характерным острым запахом. Например, этановая (уксусная) кислота имеет
характерный «уксусный» запах. Безводная уксусная кислота при
комнатной температуре представляет собой жидкость; при 17 °С она замерзает,
превращаясь в льдистое вещество, которое получило название «ледяная»
уксусная кислота. Средние представители этого гомологического ряда — вязкие,
«маслообразные» жидкости; начиная с С10 — твердые
вещества.

Простейший представитель – муравьиная кислота НСООН – бесцветная
жидкость с т. кип. 101 °С, а чистая безводная уксусная
кислота CH3COOH при охлаждении до 16,8 °С
превращается в прозрачные кристаллы, напоминающие лед (отсюда ее название ледяная кислота).
Простейшая ароматическая кислота — бензойная C6H5COOH
(т. пл. 122,4°С) — легко возгоняется, т.е. переходит в газообразное состояние,
минуя жидкое. При охлаждении её пары сублимирутся в кристаллы. Это свойство
используется для очистки вещества от примесей.
 

Слабая многоосновная кислота — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Слабая многоосновная кислота

Cтраница 1

Слабые многоосновные кислоты ( h3SO3, h3CO3, h3S, Н3РО4 и др.) диссоциируют ступенчато.
 [1]

Слабые многоосновные кислоты ( Н25Оз, Н2СОз, h3S, Н3РО4 и др.) диссоциируют ступенчато.
 [2]

Слабые многоосновные кислоты и основания при растворении в воде диссоциируют на ионы ступенчато, последовательно отдавая в раствор один, два и более ионов водорода или гидроксид-ионов.
 [3]

Слабые многоосновные кислоты и основания при растворении в воде диссоциируют на ионы ступенчато, последовательно отдавая в раствор один, два и более ионов водорода или гндроксила.
 [4]

Слабые многоосновные кислоты и основания при растворении в воде диссоциируют на ионы ступенчато, последовательно отдавая в раствор один, два и более ионов водорода или гидроксила.
 [5]

Слабые многоосновные кислоты и основания при растворении в воде диссоциируют на ионы ступенчато, последовательно отдавая в раствор один, два и более ионов водорода или гндроксид-ионов.
 [6]

Для слабых многоосновных кислот, диссоциирующих ступенчато, каждая ступень диссоциации характеризуется своей константой.
 [7]

Соли слабых многоосновных кислот и щелочных металлов являются слабыми основаниями.
 [9]

Для слабых многоосновных кислот, диссоциирующих ступенчато, каждая ступень диссоциации характеризуется своей константой.
 [10]

Для слабых многоосновных кислот концентрация аниона, образующегося на второй ступени, численно равна константе диссоциации на той же второй ступени, если начальная концентрация кислоты достаточно велика. Эта оценка очень удобна для быстрого определения погрешности, которую может включать значение [ Н ] в водном растворе многоосновной кислоты, если при его вычислении диссоциацией кислоты на второй и последующих ступенях пренебрегли.
 [11]

Соли слабых многоосновных кислот и щелочных металлов являются слабыми основаниями.
 [13]

Фосфопротеиды — слабые многоосновные кислоты. Они не свертываются при нагревании. К фосфопротеидам относятся казеин из молока, вителлин из желтка яйца и пр. Казеин содержится в молоке в виде кальциевой соли.
 [14]

Гидролизом солей слабых многоосновных кислот по второй и третьей ступеням обычно можно пренебречь.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4




Поликонденсация — ON LEARNING

Поликонденсация — ступенчатый процесс образования полимеров, который осуществляется за счет реакции функциональных групп и образования низкомолекулярных побочных продуктов, например: воды, аммония, кислоты.

Механизм реакции поликонденсации

В реакцию поликонденсации вступают соединения с двумя и более функциональными группами. Функциональные группы могут быть гидроксильные (–OH), карбоксильные (–COOH), аминогруппы (–NH2) и т. д. Если мономер содержит две функциональные группы — образуется линейный полимер, если три и более — трехмерный полимер.

Для наглядности рассмотрим механизм образования связи и самого полимера на примере реакции полиэтерификации:

Полиэтерифакация — реакция получения полиэфира, которая заключается в поликондексации многоатомного спирта и многоосновной кислоты.

В общем случае реакцию полиэтерификации можно представить как огромную последовательность реакций этерификации.Реакция полиэтерифакации может происходить с использованием и без использования катализатора. В случае, если катализатор не используется — происходит автокатализ.

Образование связи (этерификация)

Реакция этерификации (реакция Фишера-Шпайера, 1895 г.) — реакция спирта с карбоновой кислотой, которая приводит к образованию сложного эфира. В качестве катализаторов реакции исользуют сильные кислоты.

Механизм реакции этерификации:

  1. Образование гидроксониевого иона:

  2. Нуклеофильное присоединение молекулы спирта к карбонильному атому углерода:

  3. Изомеризация (депротонирование-протонирование) образовавшегося аддукта:

  4. Элиминирование молекулы воды:

  5. Депротонирование продукта реакции:

Нуклеофильное присоединение молекулы спирта было доказано с помощью изотопа О18.

Образование полимера

На первом этапе происходит образование димера в результате последовательных реакций этерификаций . Сначала образуется сложный эфир:

Затем этот эфир может взаимодействовать с таким же сложным эфиром или с исходными мономерами:

В результате происходит образование димера:

Полученный димер может дальше взаимодействовать с исходными мономерами, димерами или n-мерами. Например, реакция димера с димером приводит к образованию тетрамера:

Таким образом, в процессе поликонденсации возможно взаимодействие мономеров друг с другом, мономеров с n-мерами и n-меров с n-мерами. Процесс образования полимера протекает ступенями, растущая цепь после каждой ступени остается устойчивым соединением, молекулярная масса нарастает постепенно.

Примеры реакций

Полиэтерификация (получение полиэфиров)

Полиэфиры (или полиэстры) — полимеры, получаемые реакцией поликонденсации многоосновных кислот и многооатомных спиртов. Пример реакции получения полиэтилентерефталата (ПЭТФ):

Полиэфиры также называют полиэстрами (от англ. ester — «эфир»).

Поликонденсация фенола

Реакция поликонденсации фенола с формальдегидом происходит с образованием фенолформальдегидных смол:

Получение поликарбоната

Общая формула поликарбонатов:

Реакция получения поликарбонатов

Получение полиамидов

Также к реакциям поликонденсации относят реакцию получения полиамида-6 (капрон, найлон-6):

Получение диметилсилоксана (силиконы)

Общая формула полисилоксана:

Дихлорметилсилан. Первая ступень протекает с образованием диметилсилоксана. Затем

Образование полидиметилсилоксана:

Поликонденсационные равновесия

Рассмотрим влияние константы равновесия на предельно достижимый выход и молекулярную массу полимера на примере реакции полиэтерификации:

Запишем ее в упрощенном виде:

Рассмотрим влияние константы равновесия на глубину протекания реакции:

Глубина протекания реакции характеризуется степенью завершенности реакции Х:

, где [M0], [M] — исходная и текущая концентрации мономеров соответственно.

Выразим Х:

В отсутствие реакции ограничения роста цепи:

Полученное уравнение называется уравнением Карозерса:

Оно иллюстрирует зависимость средней степени полимеризации от степени завершенности реакции (X).

Подставим в уравнение Карозерса выведенное уравнение X:

Полученные уравнения позволяют оценить предельно достижимый выход и молекулярную массу при поликонденсации исходя из константы равновесия реакции. Из расчетов установлено, что равновесная поликонденсация может считаться необратимой и использоваться для синтеза полимеров при К > 103–104.

Однако на практике ни одна из наиболее часто используемых реакций не обладает такой константой равновесия. Поэтому для смещения равновесия необходимо организовывать отвод продуктов. Чаще всего из зоны реакции удаляют низкомолекулярный продукт, реже полимер. Вода и подобные ей низкомолекулярные продукты удаляются отгонкой при атмосферном давлении, менее летучие продукты — отгонкой под вакуумом. Таким образом реакция протекает в неравновесном режиме.

Влияние избытка одного из мономеров

При избытке одного из исходных мономеров на концах макромолекулы образуются одинаковые функциональные группы и рост цепи прекращается. Поэтому соотношение исходных компонентов должно быть 1:1.

Поликонденсация в большинстве случаев состоит во взаимодействии двух различных функциональных групп. Если в систему внести монофункциональное соединение, способное вступать во взаимодействие с одной из функциональных групп, участвующих в поликонденсации, то оно блокирует эти группы и прекращает процесс поликонденсации. Величина степени поликонденсации определяется молекулярным соотношением бифункционального и монофункционального соединения (это правило называют правилом Коршака):

где n — число молей бифункционального соединения, m — монофункционального.

Трехмерная поликонденсация

При совместной поликонденсации мономеров с тремя и более функциональными группами образуются сшитые трехмерные полимеры. Особенностью таких реакция является то, что на глубоких стадиях реакции при поликондесации теряется текучесть реакционной массы.

На первой стадии реакции, когда образуются линейные и разветвленные олигомеры, реакционная система сохраняет текучесть. На глубоких стадиях, когда образуется сшитый полимер — текучесть реакционной массы теряется. Эта важная технологическая особенность трехмерной поликонденсации приводит к необходимости совмещать заключительную стадию реакции с формированием товарного изделия (литьем в формы). Получаемые таким образом сшитые полимеры называют термореактивными или терореактопластами.

Степень завершенности реакции, при которой происходит образование нетекучего геля вследствие образования трехмерной сетки называется точкой гелеобразования Хг.  Из изложенного выше ясно, как важно знать Хг конкретной системы. Метод расчета точки гелеобразования впервые разработал Карозерс. Этот метод сводится к нахождению степени завершенности реакции, при которой степень полимеризации стремится к бесконечности. Карозерс ввел понятие средней функциональности мономеров:ты

где Ni– число молекул мономера с функциональность fi, ∑Ni – общее число молекул мономеров, ∑Nifi – общее число функциональных групп, участвующих в поликонденсации. Оказалось, что Хг связана с fср простой зависимостью:

Рассмотрим пример поликонденсации глицерина и терефталевой кислоты.

В глицерине 3 гидроксильных групп (f1=3), в терефталевой кислоте — 2 (f2=2). Следовательно, чтобы отношение функциональных групп было 1:1 необходимо взять 2 моль глицерина и 3 моль терефталевой кислоты. Тогда на 5 молекул реагентов приходится 12 функциональных групп. Средняя функциональность мономеров будет равна:

Тогда точка гелеобразования будет равна:

Способы проведения поликонденсации

Поликонденсация в расплаве

Достоинтва: можно получить высокомолекулярный полимер с высокой скоростью в отсутствие растворителя.

Недостатки: необходимость получения расплава полимера, что затруднительно и невозможно для высокоплавких полимеров (начинается разложение).

Получают: Полиамиды, полиэфиры

Проведение поликонденсации в расплаве является наиболее разработанным и  распространенным промышленным способом синтеза поликонденсационных  полимеров. Реакцию проводят при температуре на 10-20°С выше температуры плавления  синтезируемого полимера (обычно при 200-300°С). Сначала в атмосфере инертного газа и  на конечных стадиях в вакууме для более полного удаления побочных продуктов из  сферы реакции. Процесс может быть периодическим или непрерывным. К достоинствам  способа поликонденсации в расплаве относится простота технологической схемы и  высокое качество получаемого полимера. Однако необходимость работы при высокой  температуре и создания вакуума усложняет аппаратурное оформление технологического  процесса.

Поликонденсация в растворе

Меньшие скорости, трудность удаления низкомолекулярных продуктов.

Способ проведения поликонденсации в растворе также широко распространен в  промышленности, особенно при получении высокоплавких полимеров.  Поликонденсацию осуществляют в одном растворителе или в смеси растворителей.  Низкомолекулярный побочный продукт удаляется либо путем химического  взаимодействия с растворителем, либо отгонкой с парами растворителя.

Поликонденсация в растворе имеет некоторые технологические преимущества перед другими способами поликонденсации. Она проводится в более мягких температурных условиях, позволяет исключить местные перегревы за счет более интенсивного теплообмена, не требует применения вакуума и инертного газа, а следовательно, сложной аппаратуры. Однако синтез полимеров этим способом связан с необходимостью проведения таких операций, как приготовление растворов мономеров, регенерация растворителя, промывка полимера, его фильтрация, сушка и т. п.

Поликонденсацию в расплаве и в растворе можно ускорить введением катализаторов.  Например, при синтезе фенолоформальдегидных олигомеров в качестве катализаторов  используют органические и минеральные кислоты или основания.

Поликонденсация в эмульсии

Поликонденсация в эмульсии пока не нашла широкого применения. Ее осуществляют  главным образом в тех случаях, когда оба мономера нерастворимы в воде. Реакция  поликонденсации идет в стабилизированных каплях мономерной смеси, из которых в  водную фазу уходит, растворяясь в ней, низкомолекулярный побочный продукт.

Поликонденсация на границе раздела фаз

Отпадает необходимость соблюдения стехиометрического соотношения, т.к. подача компонентов в зону реакции регулируется скоростью их диффузии.

Можно получать высокоплавкие полимеры. Таким способом получают полиэфиры, полиамиды, полиуретаны и полимочевины.

Поликонденсация на границе раздела фаз (межфазная поликонденсация) состоит в том, что реакция протекает на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей, одной из  которых обычно является вода, причем каждая жидкость растворяет один из мономеров.  Полимер образуется в виде пленки на поверхности раздела, откуда его непрерывно  извлекают. Побочный низкомолекулярный продукт растворяется в одной из жидкостей  (чаще в воде) и выводится из сферы реакции. Поэтому межфазная поликонденсация  является необратимым процессом, и образующиеся полимеры имеют высокую  молекулярную массу. Межфазной поликонденсацией в промышленности получают  некоторые виды полиамидов, поликарбонатов и др.

Пример лабораторного синтеза полиамида-6-10 (нейлон, nylon):

Реакция:

В твердой фазе

Поликонденсация в твердой фазе изучена пока недостаточно, но она представляет большой теоретический и практический интерес. Обычно используются процессы, в которых первая стадия протекает в растворе или расплаве, а последняя стадия — в твердой фазе. Примером такого процесса является трехмерная поликонденсация, широко применяемая в настоящее время в промышленности для получения ряда смол (фенолоальдегидных, эпоксидных и др).

Получение фенолформальдегидных смол:

Источники

  • Семчиков Ю. Д. Высокомолекулярные соединения, с. 257–266.
  • Кузнецов Е. В., Прохорова И. П. Альбом технологических схем производства полимеров и пластических масс на их основе, с. 74.
  • Травень В. Ф. Органическая химия: учебник для вузов, т. 2, с. 221–222.

ВЫСШИЕ ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 6. Москва, 2006, стр. 151

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: Ю. Н. Огибин

ВЫ́СШИЕ ЖИ́РНЫЕ КИСЛО́ТЫ (ВЖК), при­род­ные и син­те­ти­че­ские али­фа­тич. кар­бо­но­вые ки­сло­ты, со­дер­жа­щие не ме­нее 6 ато­мов уг­ле­ро­да в мо­ле­ку­ле. Су­ще­ст­ву­ют на­сы­щен­ные, не­на­сы­щен­ные В. ж. к., нор­маль­но­го и раз­ветв­лён­но­го строе­ния, од­но- или мно­го­ос­нов­ные; кро­ме кар­бок­силь­ной груп­пы мо­гут со­дер­жать др. функ­цио­наль­ные груп­пы.

На­сы­щен­ные ВЖК нор­маль­но­го стро­ения со­ста­ва C6–C9 – жид­ко­сти с рез­ким за­па­хом, со­ста­ва С10 и вы­ше – твёр­дые ве­ще­ст­ва. Боль­шин­ст­во раз­ветв­лён­ных и не­на­сы­щен­ных ВЖК – вяз­кие жид­ко­сти, хо­ро­шо рас­тво­ри­мы в ор­га­нич. рас­тво­ри­те­лях, не­рас­тво­ри­мы в во­де. ВЖК об­ла­да­ют хи­мич. свой­ст­ва­ми кар­бо­но­вых ки­слот. В при­ро­де встре­ча­ют­ся, как пра­ви­ло, ли­ней­ные на­сы­щен­ные и не­насы­щен­ные ки­сло­ты с чёт­ным чис­лом ато­мов уг­ле­ро­да со­ста­ва C10–C22; в ви­де гли­це­ри­дов они со­дер­жат­ся в жи­вотных жи­рах и рас­тит. мас­лах, в ви­де эфи­ров выс­ших жир­ных спир­тов – в при­род­ных вос­ках. К важ­ней­шим при­род­ным ВЖК от­но­сят­ся стеа­ри­но­вая С17Н35СООН, олеи­но­вая С17Н33СООН, ри­ци­но­ле­вая С17Н32(ОН)СООН, а так­же уча­ст­вую­щие в био­син­те­зе про­стаг­лан­ди­нов – ли­но­ле­вая С17Н29СООН, ли­но­ле­но­вая С17Н27СООН и ара­хи­до­но­вая С19Н31СООН ки­сло­ты (см. Не­за­ме­ни­мые жир­ные ки­сло­ты).

При­род­ные ВЖК по­лу­ча­ют гид­ро­ли­зом жи­ров и рас­тит. ма­сел; син­те­тич. ВЖК – окис­ле­ни­ем аль­де­ги­дов и ал­ка­нов, гид­ро­кар­бок­си­ли­ро­ва­ни­ем ал­ке­нов. При­ме­ня­ют ВЖК в про­из-ве мою­щих средств, све­чей, сма­зоч­ных, ла­ко­кра­соч­ных, тек­стиль­но-вспо­мо­гат. ма­те­риа­лов, ин­гре­ди­ен­тов для ре­зи­но­тех­нич. из­де­лий, ис­кусств. ко­жи, эмуль­га­то­ров ла­тек­сов и кау­чу­ков, при­са­док к ра­кет­но­му и ди­зель­но­му то­п­ли­вам, для син­те­за али­фа­тич. и лимонная НООССН2С(ОН)(СООН)СН2СООН.



В водных растворах кислоты способны к диссоциации, расщеплению на ионы: положительно заряженные протоны и отрицательно заряженные кислотные остатки. Диссоциация протекает по- разному.


Степень диссоциации зависит от состава подкислителей, степени разбавления и температуры. По степени диссоциации подкислители подразделяются на сильные (например, соляная или серная) и слабые (например, уксусная или угольная).


Сила подкислителей пропорциональна концентрации ионов водорода в её водном растворе.


Мерой силы кислоты является величина рН — отрицательный логарифм концентрации протонов: рН = -log [H+]. В нейтральном растворе [Н*] — 10″7, соответственно рН = 7. Если рН


Сильные подкислители имеют 0



Можно ожидать кислого вкуса в пищевом продукте, имеющем рН


подкислители кроме кислого могут иметь собственный вкус, например лимонная, а могут обладать чистым кислым, например фосфорная.



Поэтому растворы разных подкислителей с одинаковым рН субъективно могут восприниматься как разные по вкусу. Интенсивность и продолжительность ощущения кислого вкуса также сильно меняется от кислоты к кислоте.



Существенно влияет на восприятие вкуса кислого пищевого продукта присутствие буферных соединений, сладких и вкусовых веществ. Усиления ощущения кислого вкуса можно достичь увеличением вязкости продукта, то есть задержкой его во рту и на языке.


Области применения подкислителей: производство напитков, рыбопродуктов, мармеладов, желе, твёрдой и мягкой карамели, кислых драже, жевательной резинки, жевательных конфет, пекарских порошков, фруктового мороженого, маринованных овощей и фруктов, фруктовых сиропов; кулинария.


Подкислители, разрешённые к применению при производстве пищевых продуктов в РФ.:

  • Е260 уксусная кислота, 
  • Е270 молочная кислота (L-.D- и DL-), 
  • Е290 углерода диоксид, 
  • Е296 яблочная кислота, 
  • Е300 аскорбиновая кислота L-, 
  • ЕЗЗО лимонная кислота, 
  • Е334 винная кислота L(+), 
  • E335 тартрат натрия, 
  • Е336 тартрат калия, 
  • Е337 тартрат натрия-калия, 
  • Е354 тартрат кальция, 
  • Е353 метавинная кислота, 
  • Е507 соляная кислота, 
  • Е513 серная кислота, 
  • Е574 глюконовая кислота (D-), 
  • Е575 глюконо-дельта лактон, 
  • Е297 фумаровая кислота, 
  • Е338 ортофосфорная кислота, 
  • Е355 адипиновая кислота, 
  • Е363 янтарная кислота.

Номенклатура карбоновых кислот | Химия онлайн

По систематической (заместительной) номенклатуре IUPAC названия карбоновых кислот образуют из названий соответствующих углеводородов с добавлением суффикса овая и слова кислота.

Правила составления названий карбоновых кислот по систематической (заместительной) номенклатуре ИЮПАК

  1. За основу выбирают самую длинную углеводородную цепь, содержащую карбоксильную группу.
  2. Нумерацию главной углеродной цепи начинают с атома углерода карбоксильной группы.
  3. Указывают положение заместителей и их названия, первым из них указывается наиболее простой. Несколько одинаковых заместителей указывают с помощью приставки —ди, —три, —тетра и т. д.
  4. К названию соответствующего алкана прибавляют суффикс -овая и слово кислота.

По систематической номенклатуре названия непредельных кислот образуются от названия соответствующего алкена (алкина, диена), добавляя к нему суффикса –овая и цифрой указывают положение двойной связи. Нумерацию углеродной цепи начинают с атома углерода карбоксильной группы.

Названия многоосновных кислот производят от названия соответствующего углеводорода с добавлением суффиксов «диовая», -триовая и т.д. и слова «кислота»:

Часто карбоксильную группу рассматривают как заместитель в молекуле углеводорода. При этом в названии употребляют словосочетание «карбоновая кислота» и в нумерацию атомов углерода цепи атом углерода карбоксильной группы не включают.

Данный способ чаще применяют в случаях, когда карбоксильная группа связана с циклической структурой.

Для органических кислот широко используют тривиальные названия, которые обычно отражают природный источник, где были впервые обнаружены эти соединения (H-COOH муравьиная кислота, CH3-COOH — уксусная кислота, CH3-CH2-CH2-COOH масляная).

Положение заместителей по отношению к карбоксильной группе в тривиальных названиях обозначают греческими буквами, начиная с атома углерода, соседнего с карбоксильной группой: α, β, γ и др.:

Формулы и названия важнейших карбоновых кислот по тривиальной и международной номенклатуре

По рациональной номенклатуре насыщенные монокарбоновые кислоты рассматривают как производные уксусной кислоты, ароматические – бензойной кислоты:

Примеры названия карбоновых кислот

Карбоновые кислоты

Основание

ди-многоосновной кислоты — определение, основность кислоты и часто задаваемые вопросы

Кислоты — это любое вещество, которое меняет цвет синей лакмусовой бумаги на красный, имеет кислый вкус в воде, вступает в реакцию с металлами с образованием ионов водорода (например, железа), вступает в реакцию с основаниями с образованием солей и действует как катализатор с определенными реакциями. . Примеры включают серную кислоту, азотную кислоту, соляную кислоту (минеральную кислоту) и угольную кислоту, сульфоновую кислоту (органическую кислоту) и т. Д.{-} (водн.) \]

Что такое многоосновные кислоты?

Обычно неорганические кислоты при соединении с основанием теряют один атом кислоты и соединяются с одним атомом оксида, поэтому их называют монооксидом. Однако некоторые кислоты уже присутствуют в виде пирофосфорной кислоты, которая может соединяться с основанием, и тогда их называют основными. Некоторые примеры этих типов кислот можно найти среди овощей и животных.

Многоосновные кислоты также известны как полипротонные кислоты. Процесс ионизации происходит поэтапно; на каждом этапе высвобождается один протон, константа, которая используется для обозначения каждого этапа процесса ионизации.Величина ионизирующих протонов становится все меньше и меньше с каждым шагом с последующим высвобождением частых протонов.

Что такое ионизация?

Ионизация — это процесс потери или получения молекул атомом с образованием заряженного иона. Ионизация может быть результатом потери электронных молекул после столкновения с субатомными молекулами и ионами или взаимодействия посредством электромагнитного излучения. Энергия излучения выбивает электроны из атомов, вызывая у них агонию. Этот процесс называется ионизирующим излучением.

X + энергия → X + + e

где x — любой атом (подлежащий ионизации), x + — любой атом (с удаленным электроном), а x — любой атом с (удаленный электрон).

Основность кислоты зависит от числа атомов водорода, которые она может заменить в своей молекуле. Если кислота может замещать один атом ионов водорода, она называется одноосновной с основностью 1. Точно так же кислоты, которые могут заменять два или три числа ионов водорода, называются двухосновными или трехосновными с основностью 2 и 3 соответственно. .Ниже приведены некоторые примеры кислот с указанием их основности.

Основность кислоты

Основность уксусной кислоты

Этановые кислоты содержат четыре атома водорода, один из которых находится в прямом контакте с атомом кислорода, образуя таким образом карбоксильную группу COOH на конце углеродных цепей. Оставшиеся атомы водорода инстинктивно сделают углеродную цепь нестабильной и, таким образом, крайне неблагоприятны.

CH 3 COOH (водн.) + OH (водн.) → CH 3 COO (водн.) + H − O − H (l)

Уксусная кислота — это органическая кислота.Это карбоновая кислота, которая подвергается диссоциации следующим образом:

CH 3 COOH → CH 3 COO + H +

Основность уксусной кислоты всегда едина, потому что ковалентная связь между углеродом и водородом очень сильно. Чтобы диссоциация происходила должным образом, растворитель не может обеспечить достаточную энергию. Это приводит к образованию только 1 иона водорода, и по этой причине основность равна 1.

.

Полипротонные кислоты и основания — Chemistry LibreTexts

Название «полипротонный» буквально означает множество протонов.Поэтому в этом разделе мы будем наблюдать некоторые специфические кислоты и основания, которые либо теряют, либо принимают на больше одного протона . Затем мы будем говорить об уравнениях, используемых для определения степени диссоциации. Наконец, с помощью приведенных примеров мы сможем подойти к проблемам, связанным с полипротонными кислотами и основаниями.

Введение

Полипротонные кислоты — это особые кислоты, которые способны терять на больше одного протона на молекулу в кислотно-основных реакциях.(Другими словами, кислоты, которые имеют более одного ионизируемого атома H + на молекулу). Протоны теряются через несколько стадий (по одной на каждой стадии), причем первый протон является самым быстрым и легче всего теряется. Сравните с монопротонными кислотами в разделе Сравнение монопротонных кислот и оснований.

Обычные полипротонные кислоты Формула Сильная / Слабая кислота Количество ионизируемых водородов К A1 К A2 К A3
Серная кислота H 2 SO 4 Сильный 2 (дипротический) Очень большой 1.1E-2
Сернистая кислота H 2 SO 3 Слабая 2 (дипротический) 1.3E-2 6.2E-8
Фосфорная кислота H 3 PO 4 Слабая 3 (трипротический) 7.1E-3 6.3E-8 4.2E-13
Угольная кислота H 2 CO 3 Слабая 2 (дипротический) 4.4E-7 4,7E-11
Сероводородная кислота или сероводород H 2 S Слабая 2 (дипротический) 1.0E-7 1E-19
Щавелевая кислота H 2 C 2 O 4 Слабая 2 (дипротический) 5,4E-2 5.3E-5
Малоновая кислота H 2 C 3 H 2 O 4 Средняя крепкая 2 (дипротический) 1.5E-3 2.0E-6

Из приведенной выше таблицы мы видим, что серная кислота является самой сильной.

Константа ионизации

Важно знать, что K 1 > K 2 > K 3 , где K обозначает константу кислотности или константу ионизации кислоты (первая, вторая и третья соответственно). Эти константы используются для измерения степени диссоциации водорода в кислоте.-]} \]

Из этих реакций мы можем заметить, что для полного удаления иона H + требуется два шага. Это также означает, что эта реакция даст две точек эквивалентности или стехиометрических точек . Точка эквивалентности, по определению, — это точка во время кислотно-основного титрования, в которой прореагировали равные количества кислоты и основания. Если бы мы изобразили это на графике, мы смогли бы точно увидеть, как выглядят две точки эквивалентности. Давайте проверим:

Обратите внимание на несколько точек эквивалентности и обратите внимание, что они представляют собой почти прямые линии в этой точке, что указывает на равные добавленные количества кислоты и основания.

Титрований

При титровании сильная кислота + сильное основание pH изменяется сначала медленно, быстро до точки эквивалентности pH = 7, а затем снова замедляется. Если его титруют в сильной кислоте, pH будет повышаться по мере добавления основания. И наоборот, если он находится в сильном основании, pH будет падать при добавлении кислоты.

  • При титровании сильная кислота + слабое основание pH изменяется медленно в точке эквивалентности, и pH равен pK a кислоты.{3 -} _ {4 (водн.)} \]

    Итак, из этих вышеуказанных реакций мы видим, что для полного удаления иона H + требуется три шага. Это также означает, что эта реакция даст три точки эквивалентности. Полипротические основания — это основания, которые могут принимать по меньшей мере один ион H + или протон в кислотно-основных реакциях.

    Общие полипротические основы Формула Сильная / Слабая основа Дипротическая / трипротическая основа
    Ион фосфата PO 4 3 Слабая Трипротик
    Сульфат-ион СО 4 2 Очень слабая Дипротический
    Карбонат-ион CO 3 2 Сильный Дипротический

    Сначала начнем с реакции A 3- + H 2 O? HA 2- + OH

    K b1 = [OH ] [HA 2–] / [A 3–] = K W / K a3

    Затем добавляем продукты поверх реагентов:

    HA 2- + H 2 O? H 2 A + OH

    K b2 = [OH ] [H 2 A 2–] / [HA 2–] = K W / K a2

    Наконец, остается третья диссоциация, или K b3 :

    H 2 A + H 2 O? H 3 A + OH

    K b3 = [OH ] [H 3 A] / [H 2 A ] = K W / K a1

    Список литературы

    1. Петруччи и др.Общая химия: принципы и современные приложения: AIE (Твердый переплет). Река Аппер Сэдл: Пирсон / Прентис Холл, 2007.

    Авторы и ссылки

    титров полипротонной кислоты | Введение в химию

    Цель обучения
    • Напомним общую форму графика зависимости pH от эквивалентов, полученного при титровании полипротонной кислоты.

    Ключевые моменты
      • Дипротоновая кислота содержит два протона (H + ) и может производить два иона водорода в растворе.
      • Определенные типы полипротонных кислот имеют более конкретные названия, такие как дипротонная кислота (два потенциальных протона для передачи) и трипротонная кислота (три потенциальных протона для передачи).
      • Хотя последующая потеря каждого последовательного иона водорода становится все менее благоприятной, все конъюгированные основания присутствуют в растворе.

    Условия
    • полипротон кислоты (или основания), которая может отдавать (или принимать) более одного протона; многоосновный. {+} \ quad + \ quad {A} _ {(aq)} [/ латекс]

      Общие примеры монопротоновых кислот в минеральных кислотах включают соляную кислоту (HCl) и азотную кислоту (HNO 3 ).С другой стороны, для органических кислот этот термин в основном указывает на присутствие одной группы карбоновой кислоты, и иногда эти кислоты известны как монокарбоновые кислоты.

      Полипротонные кислоты

      Полипротонная кислота способна отдавать более одного протона на молекулу кислоты, в отличие от монопротонных кислот, которые отдают только один протон на молекулу. Определенные типы полипротонных кислот имеют более конкретные названия, такие как дипротонная кислота (два потенциальных протона для передачи) и трипротонная кислота (три потенциальных протона для передачи).

      Например, щавелевая кислота, также называемая этандиовой кислотой, является дипротонной, имея два протона, которые нужно отдать.

      Щавелевая кислота Показывает последовательные потери H + На этом изображении показано, как щавелевая кислота теряет два протона в последовательных диссоциациях.

      Если разбавленный раствор щавелевой кислоты титровать раствором гидроксида натрия, протоны вступят в реакцию ступенчатой ​​нейтрализации.

      Нейтрализация дипротоновой кислоты Щавелевая кислота подвергается ступенчатой ​​нейтрализации раствором гидроксида натрия.

      Если pH этого титрования был записан и нанесен на график в зависимости от объема добавленного NaOH, появится очень четкая картина ступенчатой ​​нейтрализации с очень отчетливыми точками эквивалентности на кривых титрования.

      Кривая титрования дипротоновой кислоты Титрование разбавленной щавелевой кислоты гидроксидом натрия (NaOH) показывает две различные точки нейтрализации из-за двух протонов.

      Щавелевая кислота является примером кислоты, способной вступать в реакцию с двумя доступными протонами, имеющими разные значения Ka для диссоциации (ионизации) каждого протона.

      Диссоциация дипротоновой кислоты Дипротонная кислота имеет два связанных значения Ka, по одному для каждого протона.

      Таким же образом можно представить себе трипротическую систему. Каждая реакция протекает со своим уникальным значением K a .

      Диссоциация трипротонной кислоты Трипротонная кислота может отдавать три различных протона, каждое с уникальным Ka.

      Примером трипротонной кислоты является ортофосфорная кислота (H 3 PO 4 ), обычно называемая просто фосфорной кислотой.Все три протона могут быть последовательно потеряны, давая H 2 PO 4 , затем HPO 4 2- и, наконец, PO 4 3- фосфат-ион. Другим примером трипротонной кислоты является лимонная кислота, которая может последовательно терять три протона, в конечном итоге образуя цитрат-ион.

      Показать источники

      Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

      «Оригинальная фигура Марка Хокенберри.Лицензия CC BY-SA 4.0. »

      Марк Хокенберри
      CC BY-SA 3.0.

      Полипротонные кислоты

      Многие кислоты содержат два или более ионизируемых водорода. В угольной кислоте их два, H
      2 CO
      3 , и три в фосфорной кислоте, H
      3 ЗН
      4 . Для любой такой многоводородной кислоты первый водород удаляется легче всего, а последний водород удаляется с наибольшими трудностями.Эти кислоты называются
      полипротонная (многопротонная) кислоты. Константы множественной ионизации кислоты для каждой кислоты измеряют степень диссоциации следующих друг за другом атомов водорода.

      В таблице 1 приведены данные ионизации для четырех серий полипротонных кислот. Целое число в скобках после названия обозначает, какой водород ионизируется, где (1) — первый и наиболее легко ионизируемый водород.




      Помните : самые сильные кислоты диссоциируют быстрее всего.Из девяти кислот, перечисленных в таблице, самая сильная — серная (1) с самой высокой константой кислотной ионизации, а самая слабая — фосфорная (3).

      Вот химические уравнения для трех последовательных ионизаций фосфорной кислоты:

      Следовательно, водный раствор фосфорной кислоты содержит все следующие молекулы и ионы в различных концентрациях:

      Просмотр таблицы констант диссоциации K a для фосфорной кислоты показывает, что первая диссоциация намного больше, чем вторая, примерно в 100000 раз больше.Это означает, что почти весь H 3 O + ( водн. ) в растворе поступает с первой стадии диссоциации. Второй и третий этапы добавляют к раствору очень мало H 3 O + ( водн. ). Таким образом, раствор фосфорной кислоты будет содержать молекулы H 3 PO 4 в наивысшей концентрации с меньшими и почти равными концентрациями H 3 O + и. Ионы и присутствуют в очень малых концентрациях.

      • Что является основным видом в растворе сернистой кислоты, H 2 SO 3 , слабой полипротонной кислоты? Перечислите H 2 SO 3 « и H + в порядке убывания концентрации.

      Ионизация многоосновной кислоты

      Равновесие: Ионизация многоосновной кислоты

      Многоосновная кислота или полипротонная кислота — это тип кислоты, который имеет более одного замещаемого атома водорода.Это означает, что кислота может образовывать более одного ионизируемого иона на молекулу. Напомним, что кислота является донором протонов.

      Общая формула двухосновной кислоты:

      H 2 A = полностью кислая форма

      HA = промежуточная форма; амфотерный

      A 2- = полностью основная или полностью депротонированная форма

      Реакция ионизации двухосновной кислоты выглядит следующим образом:

      Из этих реакций мы можем заметить, что для полного удаления иона H + требуется два шага. из двухосновной кислоты.Эта реакция дает две точки эквивалентности или стехиометрические точки. Обратите внимание, что точка эквивалентности — это точка во время кислотно-основного титрования, в которой реагируют равные количества кислоты и основания. На графике титрования (pH-объем) мы можем заметить ровно две точки эквивалентности. Первичная реакция включает диссоциацию H 2 A и H 3 O + в растворе, происходящем в основном на первой стадии диссоциации.

      Рис. 1: Кривая титрования для сильного основания.

      Многоосновные кислоты имеют несколько констант равновесия в зависимости от количества протонов, которые они могут отдавать. Например, фосфорная кислота содержит три ионизируемых атома водорода, что означает, что она имеет 3 константы ионизации.

      H 3 PO 4 + H 2 O H 3 O + + H 2 PO 4 ; K a1 = 7,2 x 10 -3

      H 2 PO 4 + H 2 O H 3 O + + HPO 4 2 ; К а2 = 6.3 x 10 -8

      HPO 4 2 + H 2 O H 3 O + + PO 4 3 ; K a3 = 4,2 x 10 -13

      K a1 > K a2 > K a3

      Общая константа диссоциации может быть представлена ​​как:

      K = K a1 x K a2 x K a3

      Обычно наблюдается, что константы ионизации более высокого порядка меньше, чем константы ионизации более низкого порядка для многоосновной кислоты.Причина в том, что из-за более высокой электростатической силы сложнее удалить ион водорода с положительным зарядом от -ve иона. Точно так же удалить протон из H 2 PO 4 сложнее, чем удалить протон из H 3 PO 4 .

      Существует два типа многоосновных кислот:

      1. При полной диссоциации первой (K a1 очень большой)
      2. При частичной первой диссоциации (относительно небольшой K a1 )

      Рассмотрим 0.1 M серной кислоты для обсуждения случая 1

      Это показывает, что серная кислота является сильной кислотой

      Теперь рассмотрим 0,1 M сероводорода, чтобы обсудить случай 2

      Для H 2 S первая диссоциация происходит в формат аналогичен случаю 1

      Это показывает, что сероводород является слабой кислотой. Аналогично, большой K a1 соответствует сильной кислоте, а большой K a2 соответствует слабой кислоте.

      Рисунок: Примеры многоосновных кислот при 298 K

      В качестве альтернативы также существуют многоосновные кислоты, которые могут принимать несколько атомов водорода и диссоциировать на составляющие ионы.Количество образующихся гидроксид-ионов соответствует способности принимать протоны. Вспомните, что основание является акцептором протонов.

      Например:

      14,5 Полипротонные кислоты — химия

      Цели обучения

      К концу этого раздела вы сможете:

      • Распространить ранее введенные концепции равновесия на кислоты и основания, которые могут отдавать или принимать более одного протона

      Мы можем классифицировать кислоты по количеству протонов на молекулу, которые они могут отдать в реакции.{-} (aq) \ end {array} [/ latex]

      Несмотря на то, что она содержит четыре атома водорода, уксусная кислота, CH 3 CO 2 H, также является монопротонной, потому что только атом водорода из карбоксильной группы (COOH) реагирует с основаниями:

      Точно так же монопротонные основания — это основания, которые будут принимать один протон.

      Дипротонные кислоты содержат два ионизируемых атома водорода на молекулу; ионизация таких кислот происходит в два этапа. Первая ионизация всегда происходит в большей степени, чем вторая ионизация.{-2} \ end {array} [/ latex]

      Этот процесс ступенчатой ​​ионизации происходит для всех полипротонных кислот. Когда мы делаем раствор слабой дипротоновой кислоты, мы получаем раствор, содержащий смесь кислот. Угольная кислота, H 2 CO 3 , является примером слабой дипротонной кислоты. Первая ионизация угольной кислоты дает ионы гидроксония и ионы бикарбоната в небольших количествах. {\; \; -}]} {[\ text {H} _2 \ text {CO} _3]} = 4.{\; \; -} [/ latex] практически равны в чистом водном растворе H 2 CO 3 .

      Если первая константа ионизации слабой дипротоновой кислоты больше, чем вторая, по крайней мере, в 20 раз, целесообразно рассматривать первую ионизацию отдельно и рассчитывать концентрации, полученные в результате нее, перед расчетом концентраций частиц, возникающих в результате последующей ионизации. Это может значительно упростить нашу работу, поскольку мы можем определить концентрацию H 3 O + и сопряженного основания из первой ионизации, а затем определить концентрацию сопряженного основания второй ионизации в растворе с концентрациями, определяемыми первая ионизация.{+}] [/ latex] = [HS ] = 0,000094 M ; [S 2−] = 1 × 10 −19 M

      Отметим, что концентрация сульфид-иона такая же, как K a2 . Это связано с тем, что каждая последующая диссоциация происходит в меньшей степени (по мере ослабления кислоты). {\; \; -} (вод.) & K _ {\ text {a} 1} = 7.{-13} \ end {array} [/ latex]

      Как и в случае с дипротонными кислотами, различия в константах ионизации этих реакций говорят нам, что на каждом последующем этапе степень ионизации значительно слабее. Это общая характеристика полипротонных кислот, и константы последовательной ионизации часто отличаются примерно от 10 5 до 10 6 .

      Может показаться, что этот набор из трех реакций диссоциации усложняет расчет равновесных концентраций в растворе H 3 PO 4 .Однако, поскольку последовательные константы ионизации различаются от 10 5 до 10 6 , расчеты можно разбить на ряд частей, аналогичных расчетам для дипротонных кислот.

      Полипротические основания могут принимать в растворе более одного иона водорода. Карбонат-ион является примером дипротического основания , так как он может принимать до двух протонов. Растворы карбонатов щелочных металлов достаточно щелочные из-за реакций:

      [латекс] \ text {H} _2 \ text {O} (l) \; + \; \ text {CO} _3 ^ {\; \; 2 -} (aq) \; {\ rightleftharpoons} \; \ текст {HCO} _3 ^ {\; \; -} (aq) \; + \; \ text {OH} ^ {-} (aq) \; \; \; \; \; \; \ text {and} \; \; \; \; \; \; \ text {H} _2 \ text {O} (l) \; + \; \ text {HCO} _3 ^ {\; \; -} (aq) \; {\ rightleftharpoons} \; \ text {H} _2 \ text {CO} _3 (aq) \; + \; \ text {OH} ^ {-} (aq) [/ latex]

      Кислота, содержащая более одного ионизируемого протона, является полипротонной кислотой.Протоны этих кислот ступенчато ионизируются. Различия в константах кислотной ионизации для последовательных ионизаций протонов в полипротонной кислоте обычно варьируются примерно на пять порядков величины. Пока разница между последовательными значениями K, , и кислоты больше примерно в 20 раз, целесообразно разбить вычисления концентраций ионов в растворе на серию этапов.

      Химия: упражнения в конце главы

      1. Какая из следующих концентраций будет практически равной при вычислении равновесных концентраций в 0.{\; \; 2 -}] [/ латекс]? Для ответа на этот вопрос никаких расчетов не требуется.
      2. Рассчитайте концентрацию каждого вида, присутствующего в 0,050- M растворе H 2 S.
      3. Рассчитайте концентрацию каждого вида, присутствующего в 0,010- M растворе фталевой кислоты , C 6 H 4 (CO 2 H) 2 .
        [латекс] \ begin {array} {r @ {{} \ rightleftharpoons {}} ll} \ text {C} _6 \ text {H} _4 (\ text {CO} _2 \ text {H}) _ 2 (aq ) \; + \; \ text {H} _2 \ text {O} (l) & \ text {H} _3 \ text {O} ^ {+} (aq) \; + \; \ text {C} _6 \ text {H} _4 (\ text {CO} _2 \ text {H}) (\ text {CO} _2) ^ {-} (aq) & K _ {\ text {a}} = 1.{-6} \ end {array} [/ latex]
      4. Салициловая кислота, HOC 6 H 4 CO 2 H и ее производные долгое время использовались в качестве болеутоляющих средств. Салициловая кислота в небольших количествах содержится в листьях, коре и корнях некоторых растений (прежде всего в коре ивы). Экстракты этих растений веками использовались в качестве лекарств. Впервые кислота была выделена в лаборатории в 1838 году.

        (a) Обе функциональные группы салициловой кислоты ионизируются в воде с K a = 1.0 × 10 −3 для группы -CO 2 H и 4,2 × 10 −13 для группы -OH. Каков pH насыщенного раствора кислоты (растворимость = 1,8 г / л).

        (b) Аспирин был открыт в результате попыток получить производное салициловой кислоты, которое не раздражало бы слизистую оболочку желудка. Аспирин представляет собой ацетилсалициловую кислоту, CH 3 CO 2 C 6 H 4 CO 2 H. Функциональная группа −CO 2 H все еще присутствует, но ее кислотность снижена, K а = 3.0 × 10 −4 . Каков pH раствора аспирина с той же концентрацией, что и у насыщенного раствора салициловой кислоты (см. Часть а).

        (c) При некоторых условиях аспирин реагирует с водой и образует раствор салициловой кислоты и уксусной кислоты:

        [латекс] \ text {CH} _3 \ text {CO} _2 \ text {C} _6 \ text {H} _4 \ text {CO} _2 \ text {H} (aq) \; + \; \ text { H} _2 \ text {O} (l) \; {\ longrightarrow} \; \ text {HOC} _6 \ text {H} _4 \ text {CO} _2 \ text {H} (aq) \; + \; \ text {CH} _3 \ text {CO} _2 \ text {H} (aq) [/ latex]

        я.Какая из кислот, салициловая кислота или уксусная кислота, производит больше ионов гидроксония в таком растворе?

        ii. Каковы концентрации молекул и ионов в растворе, полученном гидролизом 0,50 г аспирина, растворенного в достаточном количестве воды, чтобы получить 75 мл раствора?

      5. Ион HTe является амфипротической разновидностью; он может действовать как кислота или основание.

        (a) Что такое K a для кислотной реакции HTe с H 2 O?

        (b) Что такое K b для реакции, в которой HTe действует как основание в воде?

        (c) Продемонстрируйте, можно ли пренебречь второй ионизацией H 2 Te при вычислении [HTe ] в 0.10 М раствор H 2 Te.

      Глоссарий

      дипротоновая кислота
      кислота, содержащая два ионизируемых атома водорода на молекулу. Дипротоновая кислота ионизируется в два этапа
      дипротическая основа

      База

      , способная принимать два протона. Протоны принимаются в два этапа
      монопротоновая кислота
      кислота, содержащая один ионизируемый атом водорода на молекулу
      ступенчатая ионизация
      процесс, при котором кислота ионизируется за счет последовательной потери протонов
      трипротонная кислота
      кислота, содержащая три ионизируемых атома водорода на молекулу; ионизация трипротонных кислот происходит в три этапа

      Решения

      Ответы на упражнения в конце главы по химии

      1.{-11} [/ латекс]

      Решение для x дает 1,5 × 10 −11 M . Следовательно, по сравнению с 0,014 M это значение незначительно (1,1 × 10 −7 %).

      polybasic — определение и значение

    • Аммиачные и другие азотистые пары, сероводородный газ и соединения, аналогичные многоосновным тройным и четвертичным соединениям , аналогичным многоосновным тройным и четвертичным комбинациям растительного царства, могут образовывать миазмы, *

      COSMOS: Очерк физического описания Вселенной, Vol.1

    • Однако было обнаружено, что индекс интрацеребральной патогенности штамма APMV-5 Kunitachi у однодневных цыплят равен нулю, что указывает на то, что вирус авирулентен для цыплят, несмотря на присутствие многоосновного сайта расщепления F.

      Оповещения PLoS ONE: новые статьи

    • O и др. (2006) Липиды PI (3,4,5) P3 и PI (4,5) P2 нацелены на белки с многоосновными кластерами на плазматическую мембрану.

      PLoS Биология: новые статьи

    • Yalovsky S (2006) Ассоциация ROP арабидопсиса типа II с плазматической мембраной требует консервативного мотива С-концевой последовательности и проксимального многоосновного домена .

      PLoS Биология: новые статьи

    • Было показано, что многоосновный домен в белках Rho ассоциирован с фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфатом (PtdIns-P2) и фосфатидилинозитол-3,4,5-трифосфатом (PtdIns-P3) [45].

      PLoS Биология: новые статьи

    • Однако было обнаружено, что индекс интрацеребральной патогенности штамма APMV-5 Kunitachi у однодневных цыплят равен нулю, что указывает на то, что вирус авирулентен для цыплят, несмотря на присутствие многоосновного сайта расщепления F.

      Оповещения PLoS ONE: новые статьи

    • Ассоциация с внутренним листком плазматической мембраны также требует многоосновного домена проксимальнее липид-модифицированных цистеинов

      PLoS Биология: новые статьи

    • Appel J, Houghten RA, Lindberg I, Day R (2007).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.