Formik kislota

El formik kislota o Metan kislotasi barcha organik kislotalarning eng oddiy va eng kichik birikmasidir. U uglerod atomiga faqat bitta vodorod atomi bog'langan HCOOH molekulyar formulasiga ega. Uning nomi lotincha chumoli degan ma'noni anglatuvchi formika so'zidan kelib chiqqan. Bu kimyo olamida juda muhim birikma bo'lib, bugungi kunda keng qo'llaniladi.

Shu sababli, biz ushbu maqolani sizga chumoli kislotasi, uning xususiyatlari va ahamiyati haqida bilishingiz kerak bo'lgan hamma narsani aytib berishga bag'ishlaymiz.

Asosiy xususiyatlari

XV asr tabiatshunoslari hasharotlarning ayrim turlarini (termitsidlar) aniqladilar. chumolilar, termitlar, asalarilar va qo'ng'izlar, ular chaqishini og'riqli qiladigan ushbu birikmani chiqaradilar. Bundan tashqari, bu hasharotlar bu birikmani hujum, himoya va kimyoviy signalizatsiya mexanizmi sifatida ishlatadi.

Ularda bu va boshqa kislotalarni, masalan, sirka kislotasini tuman shaklida tanadan chiqarib yuboradigan zaharli bezlar mavjud. Chumoli kislota sirka kislotasidan (CH3COOH) kuchliroq; shuning uchun suvda erigan chumoli kislotaning teng miqdori pastroq pH bo'lgan eritmani keltirib chiqaradi.

Ingliz tabiatshunosi Jon Rey 1671 yilda ushbu birikmaning izolyatsiyasiga erishdi, ko'p sonli chumolilardan olingan. Boshqa tomondan, ushbu birikmaning birinchi muvaffaqiyatli sintezi fransuz kimyogari va fizigi Jozef Gey-Lyusak tomonidan gidrosiyan kislotasidan (HCN) reagent sifatida foydalangan holda amalga oshirildi.

tabiatdagi formik kislota

Chumoli kislotasi er yuzida, biomassaning tarkibiy qismi sifatida yoki atmosferada mavjud bo'lishi mumkin, keng ko'lamli kimyoviy reaktsiyalarda qatnashadi, uni hatto er ostida, neftda yoki uning yuzasida gazsimon fazada topish mumkin.

Biomassa bo'yicha hasharotlar va o'simliklar ushbu kislotaning asosiy ishlab chiqaruvchilari hisoblanadi. Fotoalbom yoqilg'ilar yonganda, ular gazsimon chumoli kislotasini hosil qiladi; shuning uchun avtomobil dvigatellari bu kislotani atmosferaga chiqaradi.

Biroq, er yuzida juda ko'p chumolilar yashaydi, va ular orasida chumoli kislotasi ishlab chiqarilishi bir yil ichida inson sanoati tomonidan ishlab chiqarilgan metanoik kislota miqdoridan minglab marta ko'pdir. O'rmon yong'inlari ham chumoli kislotasining gazsimon manbai hisoblanadi.

Yuqorida, murakkab atmosfera matritsasida chumoli kislotasini sintez qilish uchun fotokimyoviy jarayonlar sodir bo'ladi. Bu vaqtda ko'plab uchuvchi organik birikmalar (VOC) UV nurlanishi ta'sirida parchalanadi yoki OH radikal mexanizmi bilan oksidlanadi. Atmosfera kimyosi juda boy va murakkab Yerdagi metanoik kislotaning asosiy manbai.

Chumoli kislotaning atom tuzilishi

Yuqoridagi rasmda formik kislotaning gaz fazasi dimerining tuzilishi ko'rsatilgan. Oq sharlar vodorod atomlariga, qizil rang kislorod atomlariga, qora rang esa uglerod atomlariga mos keladi.

Ushbu molekulalarda ikkita guruhni ko'rish mumkin: gidroksil (-OH) va formil (-CH=O), vodorod aloqalarini hosil qilishga qodir. Bu o'zaro ta'sirlar OHO tipidagi bo'lib, bu erda gidroksil guruhi H donori va formil guruhi O donoridir.

Biroq, uglerod atomlari bilan bog'langan H bu qobiliyatga ega emas. Bu oʻzaro taʼsirlar juda kuchli boʻlib, OH guruhidagi vodorod elektron yetishmaydigan H atomi tufayli koʻproq kislotali boʻladi; Shunday qilib, bu vodorod ko'prikni yanada barqarorlashtiradi. Yuqoridagilarning natijasi o'laroq, chumoli kislota alohida molekula sifatida emas, balki dimer sifatida mavjud.

Harorat pasayganda, dimer boshqa dimerlar bilan eng barqaror tuzilmani yaratish uchun vodorod aloqalarini yo'naltiradi, natijada metanoik kislotaning cheksiz alfa va beta zanjirlari paydo bo'ladi. Bu kristall tuzilish Bu bosim va harorat kabi unga ta'sir qiluvchi jismoniy o'zgaruvchilarga bog'liq.. Shuning uchun zanjir konvertatsiya qilinadi. Agar bosim o'ta darajaga ko'tarilsa, zanjirlar chumoli kislotasining kristalli polimeri hisoblanishi uchun etarlicha siqiladi.

Xususiyatlar

Biz chumoli kislotasining asosiy xususiyatlarini tavsiflashga e'tibor qaratamiz:

• metanoik kislota hisoblanadi xona haroratida kuchli o'tkir hidli rangsiz suyuqlik. Uning molekulyar og'irligi 46 g/mol, erish nuqtasi 8,4ºC va qaynash nuqtasi 100,8ºC, suvnikidan yuqori.
• Eter, aseton, metanol va etanol kabi suv va qutbli organik erituvchilar bilan aralashadi.
• Aksincha, benzol va toluol kabi aromatik erituvchilarda u yomon eriydi, chunki chumoli kislota tarkibida uglerod atomlari kam.
• Uning pKa si 3,77, bu sirka kislotasidan ko'ra ko'proq kislotali bo'lib, buni tushuntirish mumkin, chunki metil guruhi ikkita kislorod bilan oksidlangan uglerod atomiga elektron zichlikni beradi. Bu protonlarning kislotaligining biroz pasayishiga olib keladi (CH3COOH, HCOOH).
• Kislota deprotonatsiya qilingandan so'ng, HCOO- format anioniga aylanadi., bu ikki kislorod atomi orasidagi manfiy zaryadni delokalizatsiya qiladi. Shuning uchun u barqaror anion bo'lib, formik kislotaning yuqori kislotaligi uchun javobgardir.

Formik kislotadan foydalanish

Oziq-ovqat va qishloq xo'jaligi sanoati

Metan kislotasi kabi zararli, antibakterial ta'siri tufayli oziq-ovqat konservanti sifatida etarli konsentratsiyalarda qo'llaniladi. Xuddi shu sababga ko'ra u qishloq xo'jaligida qo'llaniladi, u ham insektitsid xususiyatlarga ega. Shuningdek, u o'tlarga antiseptik ta'sir ko'rsatadi va qishloq xo'jaligi hayvonlarida ichak gazining oldini olishga yordam beradi.

Toʻqimachilik va poyabzal sanoati

To'qimachilik sanoatida to'qimachilik mahsulotlarini bo'yash va tozalash uchun ishlatiladi va ehtimol bu kislotadan eng keng tarqalgan foydalanish hisoblanadi. Chumoli kislotasi terini qayta ishlash va ushbu materialni depilatsiya qilish uchun ishlatiladi uning yog'sizlantirish harakati. Chumoli kislotaning deprotonatsiyasi HCOO- format anioniga aylanadi, bu ikki kislorod atomi orasidagi manfiy zaryadni delokalizatsiya qiladi. Shuning uchun u barqaror anion bo'lib, formik kislotaning yuqori kislotaligi uchun javobgardir.

Yo'l harakati xavfsizligi

Belgilangan sanoat maqsadlaridan tashqari, Shveytsariya va Avstriyadagi qishki yo'llarda chumoli kislotasi hosilalari (format) qo'llaniladi. baxtsiz hodisalar xavfini kamaytirish uchun. Ushbu davolash stol tuzini ishlatishdan ko'ra samaraliroqdir.

Umid qilamanki, ushbu ma'lumot bilan siz chumoli kislotasi, uning tuzilishi va qo'llanilishi haqida ko'proq bilib olasiz.