El мравља киселина о Метанска киселина је најједноставније и најмање једињење од свих органских киселина. Има молекулску формулу ХЦООХ са само једним атомом водоника који је везан за атом угљеника. Његово име потиче од речи формица, што на латинском значи мрав. То је прилично важно једињење у свету хемије и данас се широко користи.
Из тог разлога, овај чланак ћемо посветити томе да вам кажемо све што треба да знате о мрављој киселини, њеним карактеристикама и значају.
Главне карактеристике
Природњаци петнаестог века открили су да одређене врсте инсеката (термициди), као нпр мрави, термити, пчеле и бубе, луче ово једињење које њихове угризе чини болним. Поред тога, ови инсекти користе ово једињење као механизам напада, одбране и хемијске сигнализације.
Имају токсичне жлезде које избацују ову и друге киселине, попут сирћетне киселине, из тела у облику магле. Мравља киселина је јача од сирћетне киселине (ЦХ3ЦООХ); стога ће једнака количина мравље киселине растворене у води резултирати раствором са нижим пХ.
енглески природњак Џон Реј постигао изолацију овог једињења 1671. године, извучен из великог броја мрава. С друге стране, прву успешну синтезу овог једињења извео је француски хемичар и физичар Жозеф Геј-Лусак користећи као реагенс цијановодоничне киселине (ХЦН).
мравља киселина у природи
Мравља киселина може постојати на копненим нивоима, као компонента биомасе или у атмосфери, учествујући у широком спектру хемијских реакција, чак се може наћи и под земљом, у уљу или у гасовитој фази на њеној површини.
У погледу биомасе, инсекти и биљке су главни произвођачи ове киселине. Када фосилна горива сагоревају, производе гасовиту мрављу киселину; стога мотори аутомобила испуштају ову киселину у атмосферу.
Међутим, на земљи живи много мрава, а производња мравље киселине између њих је хиљадама пута већа од количине метаноичне киселине коју људска индустрија производи у једној години. Шумски пожари су такође гасовити извор мравље киселине.
Више, у сложеној атмосферској матрици, одвијају се фотохемијски процеси за синтезу мравље киселине. У овом тренутку, многа испарљива органска једињења (ВОЦ) се разграђују под дејством УВ зрачења или се оксидују механизмом ОХ радикала. Богата и сложена атмосферска хемија је далеко главни извор метаноичне киселине на Земљи.
Атомска структура мравље киселине
Слика изнад приказује структуру димера гасне фазе мравље киселине. Беле сфере одговарају атомима водоника, црвене атомима кисеоника, а црне атомима угљеника.
У овим молекулима се могу видети две групе: хидроксил (-ОХ) и формил (-ЦХ=О), које су способне да формирају водоничне везе. Ове интеракције су типа ОХО, где је хидроксилна група Х донор, а формил група О донор.
Међутим, Х везан за атоме угљеника нема ову способност. Ове интеракције су веома јаке, а водоник у ОХ групи је киселији због Х атома са недостатком електрона; Тако, овај водоник додатно стабилизује мост. Као резултат горе наведеног, мравља киселина постоји као димер, а не као појединачни молекул.
Како температура пада, димер усмерава своје водоничне везе како би створио најстабилнију структуру са другим димерима, што резултира бесконачним алфа и бета ланцима метаноичне киселине. Ова кристална структура Зависи од физичких варијабли које делују на њега, као што су притисак и температура.. Дакле, ланац је конвертибилан. Ако се притисак повећа до екстремних нивоа, ланци су довољно компримовани да се сматрају кристалним полимером мравље киселине.
својства
Фокусираћемо се на описивање главних својстава мравље киселине:
- метаноична киселина је безбојна течност на собној температури са јаким оштрим мирисом. Има молекулску тежину од 46 г/мол, тачку топљења од 8,4ºЦ и тачку кључања од 100,8ºЦ, вишу од воде.
- Може се мешати са водом и поларним органским растварачима као што су етар, ацетон, метанол и етанол.
- Насупрот томе, у ароматичним растварачима као што су бензол и толуен, он је слабо растворљив јер мравља киселина има мало атома угљеника у својој структури.
- Има пКа од 3,77, која је киселија од сирћетне киселине, што се може објаснити јер метил група обезбеђује електронску густину атому угљеника оксидованом са два кисеоника. То доводи до благог смањења киселости протона (ЦХ3ЦООХ, ХЦООХ).
- Једном када је киселина депротонирана, се претвара у форматни ањон ХЦОО-, који делокализује негативни набој између два атома кисеоника. Због тога је стабилан ањон и одговоран је за високу киселост мравље киселине.
Употреба мравље киселине
Прехрамбена и пољопривредна индустрија
Штетна као метаноична киселина, користи се у довољним концентрацијама као конзерванс за храну због свог антибактеријског дејства. Из истог разлога због којег се користи у пољопривреди, има и инсектицидна својства. Такође има антисептички ефекат на траве и помаже у спречавању цревних гасова код домаћих животиња.
Индустрија текстила и обуће
Користи се у текстилној индустрији за бојење и оплемењивање текстила и вероватно је најчешћа употреба ове киселине. Мравља киселина се користи за обраду коже и депилацију овог материјала његово одмашћивање. Депротонација мравље киселине се претвара у форматни ањон ХЦОО-, који делокализује негативно наелектрисање између два атома кисеоника. Због тога је стабилан ањон и одговоран је за високу киселост мравље киселине.
Безбедност на путу
Поред наведених индустријских употреба, деривати мравље киселине (формат) се користе на зимским путевима у Швајцарској и Аустрији како би се смањио ризик од незгода. Овај третман је ефикаснији од употребе кухињске соли.
Надам се да са овим информацијама можете сазнати више о мрављој киселини, њеној структури и употреби.