οξέα- Αυτό σύνθετες ουσίες, του οποίου τα μόρια αποτελούνται από άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν, και όξινα υπολείμματα.

Το υπόλειμμα οξέος έχει αρνητικό φορτίο.

Ανοξικά οξέα: HCl, HBr, H 2 S κ.λπ.

Ένα στοιχείο που, μαζί με τα άτομα υδρογόνου και οξυγόνου, σχηματίζει ένα μόριο οξέος που περιέχει οξυγόνο ονομάζεται που σχηματίζει οξύ.

Σύμφωνα με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου σε ένα μόριο, τα οξέα χωρίζονται σε μονοβασικόςκαι πολυβασικός.

Τα μονοβασικά οξέα περιέχουν ένα άτομο υδρογόνου: HCl, HNO 3, HBr κ.λπ.

Τα πολυβασικά οξέα περιέχουν δύο ή περισσότερα άτομα υδρογόνου: H 2 SO 4 (διβασικό), H 3 PO 4 (τριβασικό).

Στα οξέα χωρίς οξυγόνο, το συνδετικό φωνήεν "o" και οι λέξεις "... υδροχλωρικό οξύ". Για παράδειγμα: Το HF είναι υδροφθορικό οξύ.

Εάν το στοιχείο που σχηματίζει οξύ παρουσιάζει τη μέγιστη κατάσταση οξείδωσης (αντιστοιχεί στον αριθμό της ομάδας), τότε προστίθεται το όνομα του στοιχείου «... νάγιαοξύ". Για παράδειγμα:

HNO 3 - άζωτο και εγώοξύ (επειδή το άτομο αζώτου έχει μέγιστη κατάσταση οξείδωσης +5)

Εάν η κατάσταση οξείδωσης του στοιχείου είναι κάτω από τη μέγιστη, τότε προσθέστε "... ΚΑΘΑΡΟΣοξύ":

1+3-2
HNO 2 - άζωτο αληθήςοξύ (επειδή το στοιχείο N που σχηματίζει οξύ έχει ελάχιστη κατάσταση οξείδωσης).

H3PO4 - ορθοφωσφορικό οξύ.

HPO 3 - μεταφωσφορικό οξύ.

Δομικοί τύποι οξέων.

Σε ένα μόριο οξέος που περιέχει οξυγόνο, ένα άτομο υδρογόνου συνδέεται με ένα άτομο ενός στοιχείου που σχηματίζει οξύ μέσω ενός ατόμου οξυγόνου. Επομένως, κατά τη σύνταξη ενός δομικού τύπου, όλα τα ιόντα υδροξειδίου πρέπει πρώτα να προσκολληθούν στο άτομο ενός στοιχείου που σχηματίζει οξύ.

Στη συνέχεια συνδέστε τα υπόλοιπα άτομα οξυγόνου με δύο παύλες απευθείας στα άτομα του στοιχείου που σχηματίζει οξύ (Εικ. 2).

οξέα- ηλεκτρολύτες, κατά τη διάσταση των οποίων σχηματίζονται μόνο ιόντα H + από θετικά ιόντα:

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -;

CH 3 COOH ↔ H + +CH 3 COO -.

Όλα τα οξέα ταξινομούνται σε ανόργανα και οργανικά (καρβοξυλικά), τα οποία έχουν επίσης τις δικές τους (εσωτερικές) ταξινομήσεις.

Υπό κανονικές συνθήκες, μια σημαντική ποσότητα ανόργανων οξέων υπάρχει σε υγρή κατάσταση, μερικά σε Στερεάς κατάστασης(Η 3 ΡΟ 4, Η 3 ΒΟ 3).

Τα οργανικά οξέα με έως και 3 άτομα άνθρακα είναι εύκολα κινητά, άχρωμα υγρά με χαρακτηριστική έντονη οσμή. Τα οξέα με 4-9 άτομα άνθρακα είναι ελαιώδη υγρά με δυσάρεστη οσμή και τα οξέα με μεγάλη ποσότηταΤα άτομα άνθρακα είναι στερεά που είναι αδιάλυτα στο νερό.

Χημικοί τύποι οξέων

Χημικοί τύποιΑς εξετάσουμε το παράδειγμα πολλών αντιπροσώπων (τόσο ανόργανων όσο και οργανικών): υδροχλωρικό οξύ -HCl, θειικό οξύ - H 2 SO 4, φωσφορικό οξύ - H 3 PO 4, οξικό οξύ- CH 3 COOH και βενζοϊκό οξύ - C 6 H 5 COOH. Ο χημικός τύπος δείχνει την ποιοτική και ποσοτική σύνθεση του μορίου (πόσα και ποια άτομα περιλαμβάνονται σε μια συγκεκριμένη ένωση) Χρησιμοποιώντας τον χημικό τύπο, μπορείτε να υπολογίσετε το μοριακό βάρος των οξέων (Ar (H) \u003d 1 amu, Ar ( Cl) \u003d 35,5 π.μ.). m.u., Ar(P) = 31 π.μ., Ar(O) = 16 π.μ., Ar(S) = 32 π.μ., Ar(C) = 12 π.μ.):

Mr(HCl) = Ar(H) + Ar(Cl);

Mr(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5.

Mr(H2SO4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O);

Mr(H 2 SO 4) \u003d 2 × 1 + 32 + 4 × 16 \u003d 2 + 32 + 64 \u003d 98.

Mr(H3PO4) = 3×Ar(H) + Ar(P) + 4×Ar(O);

Mr(H 3 PO 4) \u003d 3 × 1 + 31 + 4 × 16 \u003d 3 + 31 + 64 \u003d 98.

Mr(CH3COOH) = 3×Ar(C) + 4×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(CH 3 COOH) = 3x12 + 4x1 + 2x16 = 36 + 4 + 32 = 72.

Mr(C6H5COOH) = 7×Ar(C) + 6×Ar(H) + 2×Ar(O);

Mr(C 6 H 5 COOH) = 7x12 + 6x1 + 2x16 = 84 + 6 + 32 = 122.

Δομικοί (γραφικοί) τύποι οξέων

Ο δομικός (γραφικός) τύπος μιας ουσίας είναι πιο οπτικός. Δείχνει πώς τα άτομα συνδέονται μεταξύ τους μέσα σε ένα μόριο. υποδεικνύουμε δομικούς τύπουςκαθεμία από τις παραπάνω ενώσεις:

Ρύζι. 1. Δομικός τύπος υδροχλωρικού οξέος.

Ρύζι. 2. Δομικός τύπος θειικού οξέος.

Ρύζι. 3. Δομικός τύπος φωσφορικού οξέος.

Ρύζι. 4. Δομικός τύπος οξικού οξέος.

Ρύζι. 5. Δομικός τύπος βενζοϊκού οξέος.

Ιονικοί τύποι

Όλα τα ανόργανα οξέα είναι ηλεκτρολύτες, δηλ. ικανό να διασπαστεί σε υδατικό διάλυμα σε ιόντα:

HCl ↔ H + + Cl - ;

H 2 SO 4 ↔ 2H + + SO 4 2-;

H 3 PO 4 ↔ 3H + + PO 4 3-.

Παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 1

Ασκηση	Με πλήρη καύση 6 γρ οργανική ύληΣχηματίστηκαν 8,8 g μονοξειδίου του άνθρακα (IV) και 3,6 g νερού. Προσδιορίστε τον μοριακό τύπο της καμένης ουσίας εάν είναι γνωστό ότι η μοριακή της μάζα είναι 180 g/mol.
Απόφαση	Ας κάνουμε ένα σχήμα της αντίδρασης καύσης οργανική ένωσηδηλώνοντας τον αριθμό των ατόμων άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου ως "x", "y" και "z", αντίστοιχα: C x H y O z + O z →CO 2 + H 2 O. Ας προσδιορίσουμε τις μάζες των στοιχείων που απαρτίζουν αυτήν την ουσία. Οι τιμές των σχετικών ατομικών μαζών που λαμβάνονται από τον Περιοδικό Πίνακα του D.I. Mendeleev, στρογγυλοποιημένος στους ακέραιους αριθμούς: Ar(C) = 12 π.μ., Ar(H) = 1 π.μ., Ar(O) = 16 π.μ. m(C) = n(C)×M(C) = n(CO2)×M(C) = ×M(C); m(Η) = η(Η)×Μ(Η) = 2×n(Η2Ο)×Μ(Η) = ×Μ(Η); Υπολογίστε τις μοριακές μάζες διοξείδιο του άνθρακακαι νερό. Όπως είναι γνωστό, η μοριακή μάζα ενός μορίου είναι ίση με το άθροισμα των σχετικών ατομικών μαζών των ατόμων που αποτελούν το μόριο (M = Mr): M(CO 2) \u003d Ar (C) + 2 × Ar (O) \u003d 12+ 2 × 16 \u003d 12 + 32 \u003d 44 g / mol; M(H 2 O) \u003d 2 × Ar (H) + Ar (O) \u003d 2 × 1 + 16 \u003d 2 + 16 \u003d 18 g / mol. m(C)=×12=2,4 g; m (H) \u003d 2 × 3,6 / 18 × 1 \u003d 0,4 g. m(O) \u003d m (C x H y O z) - m (C) - m (H) \u003d 6 - 2,4 - 0,4 \u003d 3,2 g. Ας ορίσουμε τον χημικό τύπο της ένωσης: x:y:z = m(C)/Ar(C): m(H)/Ar(H): m(O)/Ar(O); x:y:z= 2,4/12:0,4/1:3,2/16; x:y:z= 0,2: 0,4: 0,2 = 1: 2: 1. Άρα ο απλούστερος τύπος της ένωσης CH 2 O και μοριακή μάζα 30 g/mol. Για να βρούμε τον αληθινό τύπο μιας οργανικής ένωσης, βρίσκουμε την αναλογία της αληθινής και της λαμβανόμενης μοριακής μάζας: M ουσία / M (CH 2 O) \u003d 180 / 30 \u003d 6. Αυτό σημαίνει ότι οι δείκτες των ατόμων άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου θα πρέπει να είναι 6 φορές υψηλότεροι, δηλ. ο τύπος της ουσίας θα μοιάζει με C 6 H 12 O 6. Είναι γλυκόζη ή φρουκτόζη.
Απάντηση	C6H12O6

ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ 2

Ασκηση	Εξάγετε τον απλούστερο τύπο μιας ένωσης στην οποία το κλάσμα μάζας του φωσφόρου είναι 43,66%, και το κλάσμα μάζας του οξυγόνου είναι 56,34%.
Απόφαση	Το κλάσμα μάζας του στοιχείου Χ στο μόριο της σύνθεσης ΗΧ υπολογίζεται με τον ακόλουθο τύπο: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Ας συμβολίσουμε τον αριθμό των ατόμων φωσφόρου στο μόριο ως "x" και τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου ως "y" Ας βρούμε τις αντίστοιχες σχετικές ατομικές μάζες των στοιχείων φώσφορος και οξυγόνο (οι τιμές των σχετικών ατομικών μαζών που λαμβάνονται από τον Περιοδικό Πίνακα του D.I. Mendeleev θα στρογγυλοποιηθούν σε ακέραιους αριθμούς). Ar(P) = 31; Ar(O) = 16. Διαιρούμε το ποσοστό των στοιχείων με τις αντίστοιχες σχετικές ατομικές μάζες. Έτσι, θα βρούμε τη σχέση μεταξύ του αριθμού των ατόμων στο μόριο της ένωσης: x:y = ω(P)/Ar(P) : ω(O)/Ar(O); x:y = 43,66/31: 56,34/16; x:y: = 1,4: 3,5 = 1: 2,5 = 2: 5. Αυτό σημαίνει ότι ο απλούστερος τύπος για το συνδυασμό φωσφόρου και οξυγόνου έχει τη μορφή P 2 O 5. Είναι οξείδιο του φωσφόρου (V).
Απάντηση	P2O5

Τρυγικό οξύ: γενική περιγραφή της ουσίας, θέση στη φύση, φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά. Ιδιότητες αλάτων τρυγικού οξέος. Η παραγωγή του...

Τρυγικό οξύ: δομικός τύπος, ιδιότητες, προετοιμασία και εφαρμογή

Από την Masterweb

04.12.2018 15:00

Το τρυγικό οξύ ανήκει στην κατηγορία των καρβοξυλικών οξέων. Η ουσία αυτή πήρε το όνομά της λόγω του γεγονότος ότι η κύρια πηγή παραγωγής της είναι ο χυμός σταφυλιού. Κατά τη ζύμωση του τελευταίου, απελευθερώνεται οξύ με τη μορφή ενός κακώς διαλυτού άλατος καλίου. Ο κύριος τομέας εφαρμογής αυτής της ουσίας είναι η παραγωγή Βιομηχανία τροφίμων.

γενική περιγραφή

Το τρυγικό οξύ ανήκει στην κατηγορία των άκυκλων διβασικών υδροξέων, τα οποία περιέχουν τόσο υδροξυλομάδες όσο και καρβοξυλικές ομάδες. Τέτοιες ενώσεις θεωρούνται επίσης ως υδροξυλικά παράγωγα καρβοξυλικών οξέων. Αυτή η ουσία έχει άλλα ονόματα:

• διοξυηλεκτρικό;
• πουρί;
• 2,3-διυδροξυβουτανοδιοϊκό οξύ.

Ο χημικός τύπος του τρυγικού οξέος είναι C4H6O6.

Αυτή η ένωση χαρακτηρίζεται από στερεοϊσομετρία, μπορεί να υπάρχει σε 3 μορφές. Οι δομικοί τύποι των τρυγικών οξέων φαίνονται στο παρακάτω σχήμα.

Η πιο σταθερή είναι η τρίτη μορφή (μεσοτρυγικό οξύ). Τα οξέα D- και L- είναι οπτικά ενεργά, αλλά ένα μείγμα αυτών των ισομερών, που λαμβάνονται σε ισοδύναμη ποσότητα, είναι οπτικά ανενεργό. Ένα τέτοιο οξύ ονομάζεται επίσης r- ή i-τρυγικό (ρακεμικό, σταφύλι). Στην εμφάνιση, αυτή η ουσία είναι άχρωμοι κρύσταλλοι ή λευκή σκόνη.

Τοποθεσία στη φύση

Το L-τρυγικό (RR-τρυγικό) και το τρυγικό οξύ βρίσκονται σε σε μεγάλους αριθμούςστα σταφύλια, προϊόντα της επεξεργασίας του, καθώς και σε όξινους χυμούς πολλών φρούτων. Για πρώτη φορά, αυτή η ένωση απομονώθηκε από ταρτάρ - ένα ίζημα που πέφτει κατά την παρασκευή του κρασιού. Είναι ένα μείγμα τρυγικού καλίου και ασβεστίου.

Το μεσοτρυγικό οξύ δεν βρίσκεται στη φύση. Μπορεί να ληφθεί μόνο με τεχνητά μέσα- κατά τον βρασμό των ισομερών D και L σε καυστικά αλκάλια, καθώς και κατά την οξείδωση μηλεϊνικού οξέος ή φαινόλης.

φυσικά χαρακτηριστικά

Κύριος φυσικές ιδιότητεςτο τρυγικό οξύ είναι:

• Μοριακό βάρος - 150 α. τρώω.
• Σημείο τήξεως: o D- ή L-ισομερές - 170 °C. o οξύ σταφυλιού - 260 ° C; o μεσοτρυγικό οξύ - 140 °C.
• Πυκνότητα - 1,66-1,76 g / cm3.
• Διαλυτότητα - 135 g άνυδρης ουσίας ανά 100 g νερού (σε θερμοκρασία 20 ° C).
• Η θερμότητα της καύσης είναι 1096,7 kJ/(g∙mol).
• Ειδική θερμοχωρητικότητα - 1,26 kJ / (mol ∙ ° С).
• Μοριακή θερμοχωρητικότητα - 0,189 kJ / (mol ∙ ° С).

Το οξύ είναι πολύ διαλυτό στο νερό, ενώ παρατηρείται απορρόφηση θερμότητας και μείωση της θερμοκρασίας του διαλύματος.

Η κρυστάλλωση από υδατικά διαλύματα γίνεται σε ένυδρη μορφή (2С4Н6О6) ∙ Н2О. Οι κρύσταλλοι έχουν τη μορφή ρομβικών πρισμάτων. Στο μεσοτρυγικό οξύ, είναι πρισματικά ή φολιδωτά. Όταν θερμαίνεται πάνω από 73 ° C, μια άνυδρη μορφή κρυσταλλώνεται από το αλκοόλ.

Χημικές ιδιότητες

Το τρυγικό οξύ, όπως και άλλα υδροξυοξέα, έχει όλες τις ιδιότητες των αλκοολών και των οξέων. Οι λειτουργικές ομάδες -COOH και -OH μπορούν να αντιδράσουν με άλλες ενώσεις τόσο ανεξάρτητα όσο και αμοιβαία επηρεάζοντας η μία την άλλη, γεγονός που καθορίζει τα χημικά χαρακτηριστικά αυτής της ουσίας:

• ηλεκτρολυτική διάσταση. Το τρυγικό οξύ είναι ισχυρότερος ηλεκτρολύτης από τον μητρικό καρβοξυλικά οξέα. Τα ισομερή D ή L έχουν τον υψηλότερο βαθμό διάστασης και το μεσοτρυγικό οξύ τον χαμηλότερο.
• Σχηματισμός όξινων και μέτριων αλάτων (τρυγικά). Τα πιο κοινά από αυτά είναι: ξινό-τρυγικό και τρυγικό κάλιο, τρυγικό ασβέστιο.
• Σχηματισμός χηλικών συμπλοκών με μέταλλα που έχουν διαφορετικές δομές. Η σύνθεση αυτών των ενώσεων εξαρτάται από την οξύτητα του μέσου.
• Σχηματισμός εστέρων κατά την υποκατάσταση του –ΟΗ στην καρβοξυλομάδα.

Όταν το L-τρυγικό οξύ θερμαίνεται στους 165 °C, το μεσοτρυγικό και το τρυγικό οξύ κυριαρχούν στο προϊόν, στην περιοχή 165-175 °C - τρυγικό οξύ, πάνω από 175 °C - μετατρυγικό οξύ, το οποίο είναι μια ρητινώδης ουσία κιτρινωπού χρώματος .

Τρυγικό οξύ όταν θερμαίνεται στους 130 ° C σε μείγμα με υδροχλωρικό οξύμετατρέπεται εν μέρει σε μεζοβίνα.

Ιδιότητες αλατιού

Μεταξύ των χαρακτηριστικών των αλάτων του τρυγικού οξέος, διακρίνονται τα ακόλουθα:

• Όξινο άλας καλίου KHC4H4O6 (όξινο τρυγικό κάλιο, κρέμα ταρτάρ): o ελάχιστα διαλυτό σε νερό και αλκοόλη. o καθιζάνει κατά τη μακροχρόνια έκθεση. o έχει την εμφάνιση άχρωμων μικρών κρυστάλλων, το σχήμα των οποίων μπορεί να είναι ρομβικό, τετράγωνο, εξαγωνικό ή ορθογώνιο. o σχετική πυκνότητα - 1.973.
• Τρυγικό ασβέστιο CaC4H4O6: o εμφάνιση- ρομβικοί κρύσταλλοι. o ελάχιστα διαλυτό στο νερό.
• Μέτριο άλας καλίου K2C4H4∙0,5 H2O, όξινο άλας ασβεστίου CaH2 (C4H4O6)2 - καλή διαλυτότητα στο νερό.

Σύνθεση

Υπάρχουν 2 τύποι πρώτων υλών για την παραγωγή τρυγικού οξέος:

• τρυγικός ασβέστης (προϊόν κατεργασίας πυρηνόσχημου, ιζηματογενούς μαγιάς, απόβλητα παραγωγής αλκοόλης κονιάκ από υλικά κρασιού).
• υδροτρυγικό κάλιο (που σχηματίζεται στο νεαρό κρασί όταν ψύχεται, καθώς και κατά τη συμπύκνωση του χυμού σταφυλιού).

Η συσσώρευση τρυγικού οξέος στα σταφύλια εξαρτάται από την ποικιλία του και τις κλιματικές συνθήκες στις οποίες καλλιεργήθηκε (τα ψυχρά χρόνια σχηματίζεται λιγότερο).

Ο τρυγικός ασβέστης καθαρίζεται πρώτα από ακαθαρσίες με πλύσιμο με νερό, διήθηση, φυγοκέντρηση. Το υδροθορικό κάλιο συνθλίβεται σε σφαιρόμυλους ή θραυστήρες σε μέγεθος σωματιδίων 0,1-0,3 mm, και στη συνέχεια επεξεργάζεται σε ασβέστη σε μια αντίδραση κατακρήμνισης ανταλλαγής χρησιμοποιώντας χλωριούχο και ανθρακικό ασβέστιο.

Το τρυγικό οξύ παράγεται σε αντιδραστήρες. Αρχικά, χύνεται νερό σε αυτό μετά το πλύσιμο της λάσπης γύψου και στη συνέχεια φορτώνεται πέτρα με ρυθμό 80-90 kg/m3. Αυτή η μάζα θερμαίνεται στους 70-80 ° C, προστίθεται χλωριούχο ασβέστιο και γάλα ασβέστη. Η αποσύνθεση της τρυγίας διαρκεί 3-3,5 ώρες, μετά την οποία το εναιώρημα διηθείται και πλένεται.

Το οξύ απομονώνεται από τον τρυγικό ασβέστη με αποσύνθεση H2SO4 σε έναν αντιδραστήρα χάλυβα ανθεκτικό στα οξέα. Η μάζα θερμαίνεται στους 85-90 °C. Η περίσσεια του οξέος στο τέλος της διαδικασίας εξουδετερώνεται με κιμωλία. Η οξύτητα του διαλύματος δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 1,5. Το διάλυμα τρυγικού οξέος στη συνέχεια εξατμίζεται και κρυσταλλώνεται. Ο διαλυμένος γύψος κατακρημνίζεται.

Τομείς χρήσης

Η χρήση του τρυγικού οξέος συνδέεται κυρίως με τη βιομηχανία τροφίμων. Η χρήση του βοηθά στην αύξηση της όρεξης, ενισχύει την εκκριτική λειτουργία του στομάχου και του παγκρέατος και βελτιώνει την πεπτική διαδικασία. Προηγουμένως, το τρυγικό οξύ χρησιμοποιήθηκε ευρέως ως οξινιστής, αλλά προς το παρόν έχει αντικατασταθεί από κιτρικό οξύ (συμπεριλαμβανομένης της οινοποίησης κατά την επεξεργασία πολύ ώριμων σταφυλιών).

Ο διακετυλοτρυγικός εστέρας χρησιμοποιείται για τη βελτίωση της ποιότητας του ψωμιού. Η χρήση του αυξάνει το πορώδες και τον όγκο της ψίχας ψωμιού, καθώς και τη διάρκεια ζωής της.

Οι κύριοι τομείς εφαρμογής του τρυγικού οξέος οφείλονται στις φυσικοχημικές του ιδιότητες:

• οξινιστής και ρυθμιστής οξύτητας.
• αντιοξειδωτικό;
• συντηρητικό;
• καταλύτης για λύση διαλύτη με νερό στην οργανική σύνθεση και στην αναλυτική χημεία.

Στη βιομηχανία τροφίμων, η ουσία χρησιμοποιείται ως πρόσθετο E334 σε προϊόντα διατροφής όπως:

• ζαχαροπλαστεία, μπισκότα?
• κονσέρβες λαχανικών και φρούτων.
• ζελέ και μαρμελάδες?
• αναψυκτικά, λεμονάδα.

Το μετατρυγικό οξύ χρησιμοποιείται ως σταθεροποιητής, ως πρόσθετο για την πρόληψη της θόλωσης του κρασιού, της σαμπάνιας και της εμφάνισης ταρτάρ.

Οινοποίηση και ζυθοποιία

Το τρυγικό οξύ προστίθεται στον μούστο εάν το επίπεδό του είναι κάτω από 0,65% για τα κόκκινα κρασιά και 0,7-0,8% για τα λευκά. Η προσαρμογή γίνεται πριν από την έναρξη της ζύμωσης. Πρώτα, αυτό γίνεται σε ένα πρωτότυπο, στη συνέχεια η ουσία προστίθεται σε μικρές μερίδες στο μούστο. Εάν υπάρχει περίσσεια τρυγικού οξέος, τότε πραγματοποιείται ψυχρή σταθεροποίηση. Διαφορετικά, οι κρύσταλλοι κατακρημνίζονται σε μπουκάλια εμπορεύσιμου κρασιού.

Στην παραγωγή μπύρας, το οξύ χρησιμοποιείται για την πλύση της πολιτιστικής μαγιάς από τις άγριες. Η μόλυνση της μπύρας με την τελευταία είναι η αιτία της θολότητας και του γάμου της. Η προσθήκη έστω και μικρής ποσότητας τρυγικού οξέος (0,5-1,0%) εξουδετερώνει αυτούς τους μικροοργανισμούς.

Kievyan street, 16 0016 Armenia, Yerevan +374 11 233 255

2. Οι βάσεις αντιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν αλάτι και νερό (αντίδραση εξουδετέρωσης). Για παράδειγμα:

KOH + HC1 = KS1 + H 2 O;

Fe (OH) 2 + 2HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 2 + 2H 2 O

3. Τα αλκάλια αλληλεπιδρούν με όξινα οξείδια σχηματίζοντας αλάτι και νερό:

Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 2 + H 2 O.

4. Τα αλκαλικά διαλύματα αλληλεπιδρούν με διαλύματα αλάτων εάν το αποτέλεσμα είναι αδιάλυτη βάση ή αδιάλυτο αλάτι. Για παράδειγμα:

2NaOH + CuSO 4 \u003d Cu (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4;

Va (OH) 2 + Na 2 SO 4 \u003d 2NaOH + BaSO 4 ↓

5. Οι αδιάλυτες βάσεις αποσυντίθενται σε βασικό οξείδιο και νερό όταν θερμαίνονται.

2Fe(OH) 3 Fe 2 O 3 + ZH 2 O.

6. Διαλύματα αλκαλίων αλληλεπιδρούν με μέταλλα, τα οποία σχηματίζουν αμφοτερικά οξείδια και υδροξείδια (Zn, Al κ.λπ.).

2AI + 2KOH + 6H 2 O \u003d 2K + 3H 2.

Λήψη των λόγων

Παραλαβή διαλυτές βάσεις:

α) την αλληλεπίδραση αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών με το νερό:

2Na + 2H 2 O \u003d 2NaOH + H2;

β) την αλληλεπίδραση οξειδίων αλκαλίων και μετάλλων αλκαλικών γαιών με το νερό:

Na 2 O + H 2 O \u003d 2NaOH.

2. Απόδειξη αδιάλυτες βάσειςη δράση των αλκαλίων στα διαλυτά άλατα μετάλλων:

2NaOH + FeSO 4 \u003d Fe (OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4.

οξέα - σύνθετες ουσίες, κατά τη διάσταση των οποίων στο νερό σχηματίζονται ιόντα υδρογόνου H + και κανένα άλλο κατιόν.

Χημικές ιδιότητες

Οι γενικές ιδιότητες των οξέων στα υδατικά διαλύματα οφείλονται στην παρουσία ιόντων H + (ή μάλλον H 3 O +), τα οποία σχηματίζονται ως αποτέλεσμα ηλεκτρολυτική διάστασημόρια οξέος:

1. Τα οξέα αλλάζουν το χρώμα των δεικτών με τον ίδιο τρόπο (Πίνακας 6).

2. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με τις βάσεις.

Για παράδειγμα:

H 3 RO 4 + 3NaOH \u003d Na 3 PO 4 + ZH 2 O;

H 3 PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O;

H 3 PO 4 + NaOH \u003d NaH 2 PO 4 + H 2 O;

3. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με βασικά οξείδια:

2HCl + CaO \u003d CaC1 2 + H 2 O;

H 2 SO 4 + Fe 2 O 3 \u003d Fe 2 (SO 4) 3 + ZN 2 O.

4. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με τα αμφοτερικά οξείδια:

2HNO 3 + ZnO \u003d Zn (NO 3) 2 + H 2 O.

5. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με ορισμένα μεσαία άλατα για να σχηματίσουν ένα νέο άλας και ένα νέο οξύ. Οι αντιδράσεις είναι δυνατές εάν το αποτέλεσμα είναι ένα αδιάλυτο άλας ή ένα ασθενέστερο (ή πιο πτητικό) οξύ από το αρχικό. Για παράδειγμα:

2HC1 + Na 2 CO 3 \u003d 2NaCl + H 2 O + CO 2;

2NaCl + H 2 SO 4 \u003d 2HCl + Na 2 SO 4.

6. Τα οξέα αλληλεπιδρούν με μέταλλα. Η φύση των προϊόντων αυτών των αντιδράσεων εξαρτάται από τη φύση και τη συγκέντρωση του οξέος και από τη δραστηριότητα του μετάλλου. Για παράδειγμα, το αραιό θειικό οξύ, το υδροχλωρικό οξύ και άλλα μη οξειδωτικά οξέα αλληλεπιδρούν με μέταλλα που βρίσκονται στην τυπική σειρά δυναμικού ηλεκτροδίου (βλ. Κεφάλαιο 7.) στα αριστερά του υδρογόνου. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, σχηματίζεται αλάτι και αέριο υδρογόνο:

H 2 SO 4 (razb)) + Zn \u003d ZnSO 4 + H 2;

2HC1 + Mg \u003d MgCl 2 + H 2.

Οξειδωτικά οξέα (συμπυκνωμένο θειικό οξύ, Νιτρικό οξύ HNO 3 οποιασδήποτε συγκέντρωσης) αλληλεπιδρούν επίσης με μέταλλα που βρίσκονται στη σειρά τυπικών δυναμικών ηλεκτροδίων μετά το υδρογόνο για να σχηματίσουν ένα άλας και ένα προϊόν αναγωγής οξέος. Για παράδειγμα:

2H 2 SO 4 (πυκνό) + Zn = ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

Λήψη οξέων

1. Τα ανοξικά οξέα λαμβάνονται με σύνθεση από απλές ουσίεςκαι επακόλουθη διάλυση του προϊόντος σε νερό.

S + H 2 \u003d H 2 S.

2. Τα οξοοξέα λαμβάνονται από την αλληλεπίδραση των οξειδίων του οξέος με το νερό.

SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4.

3. Τα περισσότερα οξέα μπορούν να ληφθούν με την αντίδραση αλάτων με οξέα.

Na 2 SiO 3 + H 2 SO 4 \u003d H 2 SiO 3 + Na 2 SO 4.

Αμφοτερικά υδροξείδια

1. Σε ουδέτερο περιβάλλον(καθαρό νερό) τα αμφοτερικά υδροξείδια πρακτικά δεν διαλύονται και δεν διασπώνται σε ιόντα. Διαλύονται σε οξέα και αλκάλια. Η διάσταση των αμφοτερικών υδροξειδίων σε όξινα και αλκαλικά μέσα μπορεί να εκφραστεί με τις ακόλουθες εξισώσεις:

Zn+ OH - Zn(OH)H + + ZnO

A1 3+ + ΖΩΝΗ - Al(OH) 3 H + + AlO+ H 2 O

2. Τα αμφοτερικά υδροξείδια αντιδρούν τόσο με οξέα όσο και με αλκάλια σχηματίζοντας αλάτι και νερό.

Αλληλεπίδραση αμφοτερικών υδροξειδίων με οξέα:

Zn(OH) 2 + 2HCl + ZnCl2 + 2H2O;

Sn (OH) 2 + H 2 SO 4 \u003d SnSO 4 + 2H 2 O.

Αλληλεπίδραση αμφοτερικών υδροξειδίων με αλκάλια:

Zn(OH) 2 + 2NaOH Na 2 ZnO 2 + 2H 2 O;

Zn(OH) 2 + 2NaOH Na2;

Pb(OH) 2 + 2NaOHNa2.

Άλατα - προϊόντα υποκατάστασης ατόμων υδρογόνου σε μόριο οξέος για άτομα μετάλλου ή υποκατάστασης ιόντος υδροξειδίου σε μόριο βάσης από όξινα υπολείμματα.

Γενικός Χημικές ιδιότητεςάλατα

1. Τα άλατα σε υδατικά διαλύματα διασπώνται σε ιόντα:

α) τα μεσαία άλατα διασπώνται σε μεταλλικά κατιόντα και ανιόντα υπολειμμάτων οξέος:

NaCN \u003d Na + + CN -;

6) Τα όξινα άλατα διασπώνται σε μεταλλικά κατιόντα και σύνθετα ανιόντα:

KHSO 3 \u003d K + + HSO 3 -;

γ) τα βασικά άλατα διασπώνται σε σύμπλοκα κατιόντα και ανιόντα υπολειμμάτων οξέος:

AlOH (CH 3 COO) 2 \u003d AlOH 2+ + 2CH 3 COO -.

2. Τα άλατα αλληλεπιδρούν με μέταλλα για να σχηματίσουν ένα νέο άλας και ένα νέο μέταλλο. Αυτό το μέταλλο μπορεί να εκτοπίσει από τα διαλύματα αλάτων μόνο εκείνα τα μέταλλα που βρίσκονται στα δεξιά του στη σειρά ηλεκτροχημικής τάσης:

CuSO 4 + Fe \u003d FeSO 4 + Cu.

Τα διαλυτά άλατα αντιδρούν με αλκάλια για να σχηματίσουν ένα νέο άλας και μια νέα βάση. Η αντίδραση είναι δυνατή εάν η προκύπτουσα βάση ή το άλας καθιζάνει.

Για παράδειγμα:

FeCl 3 + 3KOH \u003d Fe (OH) 3 ↓ + 3KS1;

K 2 CO 3 + Ba (OH) 2 \u003d BaCO 3 ↓ + 2KOH.

4. Τα άλατα αλληλεπιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν ένα νέο περισσότερο ασθενές οξύή ένα νέο αδιάλυτο αλάτι:

Na 2 CO 3 + 2HC1 \u003d 2NaCl + CO 2 + H 2 O.

Όταν ένα άλας αντιδρά με ένα οξύ που σχηματίζει αυτό το άλας, λαμβάνεται ένα όξινο άλας (αυτό είναι δυνατό εάν το άλας σχηματίζεται από ένα πολυβασικό οξύ).

Για παράδειγμα:

Na 2 S + H 2 S \u003d 2NaHS;

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2.

5. Τα άλατα μπορούν να αλληλεπιδράσουν μεταξύ τους για να σχηματίσουν νέα άλατα εάν ένα από τα άλατα καθιζάνει:

AgNO 3 + KC1 = AgCl↓ + KNO 3 .

6. Πολλά άλατα αποσυντίθενται όταν θερμαίνονται:

MgCO 3 MgO+ CO 2 ;

2NaNO 3 2NaNO 2 + O 2 .

7. Τα βασικά άλατα αλληλεπιδρούν με οξέα για να σχηματίσουν μέτρια άλατα και νερό:

Fe (OH) 2 NO 3 + HNO 3 \u003d FeOH (NO 3) 2 + H 2 O;

FeOH (NO 3) 2 + HNO 3 \u003d Fe (NO 3) 3 + H 2 O.

8. Τα όξινα άλατα αλληλεπιδρούν με τα αλκάλια σχηματίζοντας μέτρια άλατα και νερό:

NaHSO 4 + NaOH = Na 2 SO 3 + H 2 O;

KN 2 RO 4 + KOH \u003d K 2 HRO 4 + H 2 O.

Λήψη αλάτων

Όλες οι μέθοδοι για τη λήψη αλάτων βασίζονται στις χημικές ιδιότητες των πιο σημαντικών κατηγοριών ανόργανων ενώσεων. Δέκα κλασικές μέθοδοι για τη λήψη αλάτων παρουσιάζονται στον πίνακα. 7.

Εκτός από τις γενικές μεθόδους για τη λήψη αλάτων, είναι επίσης δυνατές ορισμένες ιδιωτικές μέθοδοι:

1. Αλληλεπίδραση μετάλλων, οξειδίων και υδροξειδίων των οποίων είναι αμφοτερικά, με αλκάλια.

2. Σύντηξη αλάτων με μερικά όξινα οξείδια.

K 2 CO 3 + SiO 2 K 2 SiO 3 + CO 2.

3. Αλληλεπίδραση αλκαλίων με αλογόνα:

2KOH + Cl 2 KCl + KClO + H 2 O.

4. Αλληλεπίδραση αλογονιδίων με αλογόνα:

2KVg + Cl 2 = 2KS1 + Br 2.

Οξέα Τα οξέα είναι πολύπλοκες ουσίες που αποτελούνται από άτομα υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο και ένα υπόλειμμα οξέος. Ονοματολογία οξέων Διάκριση μεταξύ συστηματικών και παραδοσιακών ονομασιών οξέων. Οι παραδοσιακές ονομασίες των πιο διάσημων οξέων και των αλάτων τους δίνονται στον Πίνακα 1. Πίνακας 1. Ονομασία του οξέος Τύπος Ονομασία των αλάτων Хлороводородная (соляная) H2S HCOOH HCN H2CO3 CH3COOH H3PO4 HPO3 HF H2CrO4 H2Cr2O7 HCl HClO HClO2 HClO3 HClO4 Нитриты Нитраты Метаалюминаты Ортобораты Бромиды Ортосиликаты Метасиликаты Манганаты Перманганаты Роданиды Сульфаты Тиосульфаты Сульфиты Сульфиды Formates Cyanides Carbonates Acetates Orthophosphates Metaphosphates Fluorides Chromates Dichromates Chlorides Hypochlorites Chlorites Chlorates Perchlorates Τα οξέα κατασκευάζονται σύμφωνα με τον ακόλουθο κανόνα: στο όνομα του ανιόντος, αναφέρετε πρώτα τον αριθμό των ατόμων οξυγόνου, το όνομά τους είναι "oxo-" και στη συνέχεια το στοιχείο σχηματισμού οξέος με την προσθήκη του επιθέματος -at, ανεξάρτητα από ο βαθμός οξείδωσής του. Για παράδειγμα: 1 H2SO4 - τετραοξοθειικό (VI) υδρογόνου H2SO3 - τριοξοθειικό (IV) υδρογόνου H3PO4 - τετραοξοφωσφορικό (V) υδρογόνου -, τρι-, τετρα-, κ.λπ. Για παράδειγμα: H2S2O7 - δισουλφουρικό οξύ H2Cr2O7 - διχρωμικό οξύ H2B4O7 - τετραβορικό οξύ Οι ονομασίες των οξέων χωρίς οξυγόνο σχηματίζονται από το όνομα του στοιχείου που σχηματίζει οξύ, προσθέτοντας την κατάληξη -υδρογόνο. Για παράδειγμα: HCl - υδροχλωρικό οξύ H2S - υδροσουλφιδικό οξύ Ταξινόμηση οξέων Τα οξέα ταξινομούνται σύμφωνα με μια σειρά κριτηρίων. Ι. κατά σύνθεση Σύμφωνα με τη σύνθεση, τα οξέα χωρίζονται σε οξυγονούχα και ανοξικά οξέα και ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων υδρογόνου που περιέχονται σε αυτά και μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο, χωρίζονται σε μονοβασικά, διβασικά και τριβασικά. Οξέα HF, HCl, HBr, HJ, H2S, HCN, HCNS και άλλα χωρίς οξυγόνο H2SO4, H2SO3, HNO3, H3PO4, H2SiO3 και άλλα 2 II. κατά βασικότητα Η βασικότητα των οξέων είναι ο αριθμός των ατόμων υδρογόνου που μπορούν να αντικατασταθούν από ένα μέταλλο. Οξέα Μονοβασικά Διβασικά Τριβασικά HF, HBr, HJ, HNO2, HNO3, HAlO2, HCN και άλλα H2SO4, H2SO3, H2S, H2CO3 και άλλα H3PO4 III. κατά δύναμη Οξέα Ισχυρά HCl, HBr, HJ, H2SO4, HNO3, HMnO4, HClO4, HClO3, H2Cr2O7, H2S2O3 και άλλα Ασθενές HF, HNO2, H2SO3, H2CO3, H2SiO3, H2S, H3BO3, όλα τα οργανικά οξέα Δομικοί τύποι οξέων Κατά τη σύνταξη των δομικών τύπων των οξέων χωρίς οξυγόνο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι στα μόρια αυτών των οξέων, τα άτομα υδρογόνου συνδέονται με ένα άτομο μη μετάλλου: H - Cl. Κατά τη σύνταξη των δομικών τύπων των οξέων που περιέχουν οξυγόνο, πρέπει να θυμόμαστε ότι το υδρογόνο συνδέεται με το κεντρικό άτομο μέσω ατόμων οξυγόνου. Εάν, για παράδειγμα, απαιτείται η σύνθεση των συντακτικών τύπων του θειικού και ορθοφωσφορικού οξέος, τότε προχωρήστε ως εξής: 3 α) γράψτε τα άτομα υδρογόνου ενός δεδομένου οξέος το ένα κάτω από το άλλο. Στη συνέχεια, μέσω των ατόμων οξυγόνου, συνδέονται με παύλες στο κεντρικό άτομο: β) τα υπόλοιπα άτομα οξυγόνου συνδέονται με το κεντρικό άτομο (λαμβάνοντας υπόψη το σθένος): Οι μέθοδοι λήψης οξέων φαίνονται στο διάγραμμα. Φυσικές ιδιότητες Πολλά οξέα, όπως το θειικό, το νιτρικό, το υδροχλωρικό, είναι άχρωμα υγρά. Τα στερεά οξέα είναι επίσης γνωστά: ορθοφωσφορικό H3PO4, μεταφωσφορικό HPO3. Σχεδόν όλα τα οξέα είναι διαλυτά στο νερό. Ένα παράδειγμα αδιάλυτου οξέος είναι το πυριτικό H2SiO3. 4 Τα όξινα διαλύματα έχουν ξινή γεύση. Έτσι, για παράδειγμα, πολλά φρούτα δίνουν μια ξινή γεύση στα οξέα που περιέχουν. Εξ ου και η ονομασία των οξέων: μηλικό, κιτρικό κ.λπ. Χημικές ιδιότητες Σε γενικευμένη μορφή, οι χημικές ιδιότητες των οξέων συζητούνται στον Πίνακα 2. Ο πίνακας δείχνει τις εξισώσεις αντίδρασης που σχετίζονται με τις αντιδράσεις ανταλλαγής. Πρέπει να σημειωθεί ότι οι αντιδράσεις ανταλλαγής στα διαλύματα προχωρούν μέχρι το τέλος στις ακόλουθες τρεις περιπτώσεις: 1. εάν σχηματιστεί νερό ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, για παράδειγμα, σε μια αντίδραση εξουδετέρωσης. 2. εάν ένα από τα προϊόντα της αντίδρασης είναι πτητική ουσία, για παράδειγμα, το θειικό οξύ αντικαθιστά το υδροχλωρικό οξύ από τα άλατα, επειδή είναι πιο πτητικό. 3. εάν ένα από τα προϊόντα της αντίδρασης καθιζάνει, για παράδειγμα, στην αντίδραση για τη λήψη αδιάλυτων βάσεων. Πίνακας 2. Ουσίες με τις οποίες αντιδρούν τα οξέα 1. Με δείκτες 2. Με μέταλλα. Εάν το μέταλλο βρίσκεται στη σειρά δραστηριότητας των μετάλλων στα αριστερά του υδρογόνου, τότε απελευθερώνεται υδρογόνο και σχηματίζεται ένα άλας. Αποκλεισμός HNO3 και πυκνού H2SO4 3. Με βασικά οξείδια. Σχηματίζονται αλάτι και νερό 4. Με βάσεις - αντίδραση εξουδετέρωσης. Σχηματίζονται αλάτι και νερό 5. Με άλατα. Σύμφωνα με έναν αριθμό οξέων (κάθε προηγούμενο οξύ μπορεί να εκτοπίσει το επόμενο από το αλάτι: Παραδείγματα Η λυχνία γίνεται κόκκινο Το μεθυλικό πορτοκαλί γίνεται ροζ Η φαινολοφθαλίνη γίνεται άχρωμη Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2 t CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O βάση + οξύ → αλάτι + νερό NaOH + HCl → NaCl + H2O Na2CO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 t ZnCl2 (cr) + H2SO4(conc) → ZnSO4 + 2HCl HNO3 H2SO4, HCl, H2SO3, H2CO3, H2CO3, tZnCl2 (cr) + H2SO4(conc) Όταν θερμαίνεται, μερικά οξέα H2SiO3 → H2O + SiO2 αποσυντίθενται. Τυπικά σχηματίζεται οξείδιο οξέοςκαι νερό * Αυτή η σειρά είναι υπό όρους. Ωστόσο, στις περισσότερες περιπτώσεις, οι αντιδράσεις μεταξύ οξέων και αλάτων προχωρούν σύμφωνα με αυτή τη σειρά. 5 Ερωτήσεις και εργασίες 1. Ποιες ουσίες ονομάζονται οξέα; 2. Να φτιάξετε τους συντακτικούς τύπους των παρακάτω οξέων: α) ανθρακικά. β) υδροβρωμικό; γ) θειούχο. δ) χλώριο HClO4 3. Πώς λαμβάνονται τα οξέα; 4. Με ποιους δύο τρόπους μπορείτε να πάρετε: α) φωσφορικό οξύ; β) υδροθειικό οξύ; Να γράψετε τις εξισώσεις για τις αντίστοιχες αντιδράσεις. 5. Σχεδιάστε τον παρακάτω πίνακα. Στις κατάλληλες στήλες να γράψετε τρεις εξισώσεις αντιδράσεων στις οποίες συμμετέχουν και σχηματίζονται οξέα. Αντιδράσεις αποσύνθεσης ένωσης υποκατάστασης ανταλλαγής 6. Δώστε τρία παραδείγματα της εξίσωσης των χημικών αντιδράσεων που χαρακτηρίζουν τις χημικές ιδιότητες των οξέων. Σημειώστε τι είδους αντιδράσεις είναι. 7. Ποιες από τις ουσίες των οποίων οι τύποι δίνονται αντιδρούν με υδροχλωρικό οξύ: α) CuO; β) Cu; γ) Cu(OH)2; δ) Ag; ε) Al(OH)3; Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης που είναι εφικτές. 8. Δίνονται σχήματα: Γράψτε τις εξισώσεις αντίδρασης που είναι εφικτές. 9. Ποια οξέα μπορούν να ληφθούν με την αντίδραση των οξειδίων P2O5, Cl2O, SO2, N2O3, SO3 με νερό; 10. Να γράψετε τους τύπους και τα ονόματα των οξέων που αντιστοιχούν στα παρακάτω οξείδια οξέος: CO2, P2O5, Mn2O7, CrO3, SiO2, V2O5, Cl2O7. 6