Organske kisline

Organske kisline so produkti razgradnje snovi med presnovnimi reakcijami, katerih molekula vključuje karboksilno skupino.

Spojine delujejo kot vmesni elementi in glavne sestavine presnove presnovne energije na osnovi proizvodnje adenozin trifosfata, Krebsov cikel.

Koncentracija organskih kislin v človeškem telesu odraža stopnjo delovanja mitohondrijev, oksidacijo maščobnih kislin in presnovo ogljikovih hidratov. Poleg tega spojine prispevajo k spontani obnovi kislinsko-bazičnega ravnovesja krvi. Napake v presnovi mitohondrijev povzročajo nepravilnosti v presnovnih reakcijah, razvoj živčno-mišičnih patologij in spremembe koncentracije glukoze. Poleg tega lahko vodijo do celične smrti, kar je povezano s procesi staranja in pojavom amiotrofične lateralne skleroze, Parkinsonove bolezni, Alzheimerjeve bolezni.

Razvrstitev

  • Razvrstitev
  • Vloga organskih kislin
  • Dnevna stopnja, viri
  • Izhod

Najvišja vsebnost organskih kislin v izdelkih rastlinskega izvora, zaradi česar jih pogosto imenujejo "sadje". Sadju dajejo značilen okus: kisel, trpek, trpek, zato se v prehrambeni industriji pogosto uporabljajo kot konzervansi, sredstva za zadrževanje vode, regulatorji kislosti, antioksidanti. Upoštevajte pogoste organske kisline in pod katerim številom aditivov za živila so zabeleženi: mravljična (E236); jabolko (E296); vino (E335 - 337, E354); mlečni izdelki (E326 - 327); oksalni; benzojska kislina (E210); sorbik (E200); limona (E331 - 333, E380); ocetna (E261 - 262); propionski (E280); fumarični (E297); askorbinska (E301, E304); oranžna (E363).
Človeško telo organskih kislin ne "izvleče" samo iz hrane v procesu prebave hrane, ampak jo tudi proizvede samostojno. Takšne spojine so topne v alkoholu, vodi, opravljajo razkuževalno funkcijo, izboljšujejo počutje in zdravje ljudi.

Vloga organskih kislin

Glavna naloga karboksilnih spojin je vzdrževanje kislinsko-bazičnega ravnovesja človeškega telesa.
Organske snovi povečajo pH v okolju, kar izboljša absorpcijo hranil v notranjih organih in izločanje toksinov. Dejstvo je, da imunski sistem, koristne bakterije v črevesju, kemične reakcije, celice bolje delujejo v alkalnem okolju. Zakisljevanje telesa je ravno nasprotno idealni pogoji za razcvet bolezni, ki temeljijo na naslednjih razlogih: agresivnost kislin, demineralizacija, encimska šibkost. Kot rezultat, človek doživlja slabo počutje, stalno utrujenost, povečano čustvenost, kislo slino, riganje, krče, gastritis, razpoke sklenine, hipotenzijo, nespečnost, nevritis. Posledično tkiva skušajo nevtralizirati odvečno kislino z uporabo notranjih rezerv. Oseba izgubi mišično maso, čuti pomanjkanje vitalnosti. Organske kisline sodelujejo v naslednjih prebavnih procesih in alkalizirajo telo:

  • aktivirati peristaltiko črevesja;
  • normalizirati vsakodnevno gibanje črevesja;
  • upočasni rast truležnih bakterij, fermentacijo v debelem črevesu;
  • spodbujajo izločanje želodčnega soka.

Funkcije nekaterih organskih spojin:

    1. Mravljinčna kislina. Ima aseptični učinek, upočasni procese propadanja, razpada, zato se uporablja kot antibakterijsko sredstvo za konzerviranje pri pripravi krme. Uporabljamo ga lahko v čebelarstvu za boj proti zajedavcem, kot belilo za strojenje usnja, za barvanje volne v mordant, za konzerviranje sadja, vrenje zelenjave, pridelavo sokov in brezalkoholnih pijač. Najdemo ga naravno v jabolkih, malinah, češnjah, koprivah, čebeljem medu.
    2. Jabolčna kislina. Uporablja se kot aditiv za živila pri proizvodnji slaščic, sadnih vod. V medicini se uporablja za ustvarjanje zdravil za hripavost, zaprtje, v kozmetologiji - za "mehčanje" in "razkuževanje" izdelkov. Najdemo ga v gorskem pepelu, barberryju, malini, nezrelih jabolkih, grozdju.

Vinska kislina. Uporablja se v analitični kemiji, medicini, živilski industriji za odkrivanje sladkorjev, aldehidov, pri proizvodnji brezalkoholnih pijač, sokov. Deluje kot antioksidant. Največ v grozdju.

Mlečna kislina. Ima baktericidni učinek, uporablja se v živilski industriji za zakisovanje slaščic in brezalkoholnih pijač. Nastane v mlečnokislinski fermentaciji, se kopiči v fermentiranih mlečnih izdelkih, vloženem, nasoljenem, namočenem sadju in zelenjavi.

Oksalna kislina. Spodbuja delo mišic, živcev, izboljšuje absorpcijo kalcija. Ne pozabite pa, da če oksalna kislina med predelavo postane anorganska, nastale soli (oksalati) povzročajo nastanek kamnov in uničujejo kostno tkivo. Kot rezultat, oseba razvije artritis, artrozo, impotenco. Poleg tega se oksalna kislina uporablja v kemični industriji (za proizvodnjo črnila, plastike), metalurgiji (za čiščenje kotlov pred oksidi, rjo, vodnim kamnom), v kmetijstvu (kot insekticid), kozmetologiji (za beljenje kože). Najdemo ga naravno v fižolu, oreščkih, rabarbari, kisliku, špinači, pesi, bananah, sladkem krompirju, špargljih.

Limonska kislina. Aktivira Krebsov cikel, pospeši metabolizem in kaže razstrupljevalne lastnosti. Uporablja se v medicini za izboljšanje energetske presnove, v kozmetologiji - za uravnavanje pH izdelka, luščenje "odmrlih" epidermalnih celic, glajenje gub in ohranjanje izdelka. V živilski industriji (v pekarstvu za proizvodnjo šumečih pijač, alkoholnih pijač, slaščic, želeja, kečapa, majoneze, marmelade, topljenega sira, hladnega toničnega čaja, ribjih konzerv) se uporablja kot regulator kislosti za zaščito pred uničujočimi procesi, daje značilen kiselkast okus izdelkov. Viri spojine: kitajska limonska trava, nezrele pomaranče, limone, grenivke, sladkarije.

Benzojska kislina. Ima antiseptične lastnosti, zato se uporablja kot protiglivično, protimikrobno sredstvo za kožne bolezni. Sol benzojske kisline (natrij) je izkašljevanje. Poleg tega se organska spojina uporablja za konzerviranje hrane, sintetiziranje barvil in ustvarjanje parfumske vode. Za podaljšanje roka uporabnosti je E210 del žvečilnih gumijev, marmelade, marmelade, marmelade, sladkarij, piva, alkoholnih pijač, sladoleda, sadnih kaš, margarine, mlečnih izdelkov. Naravni viri: brusnice, brusnice, borovnice, jogurt, jogurt, med, olje nageljnovih žbic.

Sorbinska kislina. Je naravni konzervans, deluje protimikrobno, zato se uporablja v prehrambeni industriji za razkuževanje izdelkov. Poleg tega preprečuje zatemnitev kondenziranega mleka, plesni brezalkoholnih pijač, pekarstva, slaščic, sadnih sokov, pol dimljenih klobas, zrnatega kaviarja. Ne pozabite, da sorbinska kislina kaže koristne lastnosti izključno v kislem okolju (pri pH pod 6,5). Največ organske spojine najdemo v plodovih rowan.

Ocetna kislina. Sodeluje pri metabolizmu, uporablja se za pripravo marinade, konzerviranje. Najdemo ga v soljeni / vloženi zelenjavi, pivu, vinu, sokovih.

Ursolna, oleinska kislina širi venske žile srca, preprečuje atrofijo skeletnih mišic in zmanjšuje količino glukoze v krvi. Tartronska kislina upočasni pretvorbo ogljikovih hidratov v trigliceride, preprečuje aterosklerozo in debelost, uronska kislina iz telesa odstranjuje radionuklide, soli težkih kovin, galna kislina pa deluje protivirusno, protiglivično. Organske kisline so sestavine okusa, ki so v prostem stanju ali v obliki soli vključene v prehrambene izdelke, kar določa njihov okus. Te snovi izboljšujejo absorpcijo in prebavo hrane. Energijska vrednost organskih kislin je tri kilokalorije energije na gram. Ogljikove in sulfonske spojine se lahko tvorijo pri izdelavi predelanih izdelkov ali so naravni del surovin. Za izboljšanje okusa in vonja jedem med njihovo pripravo dodajajo organske kisline (v pecivu, marmeladah). Poleg tega znižujejo pH okolja, zavirajo procese gnitja v prebavilih, aktivirajo peristaltiko črevesja, spodbujajo izločanje soka v želodcu in delujejo protivnetno, protimikrobno..

Dnevna stopnja, viri

Za vzdrževanje kislinsko-bazičnega ravnovesja v normalnih mejah (pH 7,36 - 7,42) je pomembno, da dnevno uživamo hrano, ki vsebuje organske kisline.

Za večino zelenjave (kumare, paprika, zelje, čebula) je količina spojine na 100 gramov užitnega dela 0,1 - 0,3 grama. Povečana vsebnost koristnih kislin v rabarbari (1 gram), mletem paradižniku (0,8 grama), kisliku (0,7 grama), sadnih sokovih, kvasu, skutini sirotki, kumisu, kislih vinih (do 0,6 grama). Vodilni po ravni organske snovi so jagodičevje in sadje:

  • limona - 5,7 grama na 100 gramov izdelka;
  • brusnice - 3,1 grama;
  • rdeči ribez - 2,5 grama;
  • črni ribez - 2,3 grama;
  • vrt gorskega pepela - 2,2 grama;
  • češnje, granatno jabolko, mandarine, grenivke, jagode, črna aronija - do 1,9 grama;
  • ananas, breskve, grozdje, kutine, češnjeve slive - do 1,0 grama.

Mleko, fermentirani mlečni izdelki vsebujejo do 0,5 grama organskih kislin. Njihova količina je odvisna od svežine in vrste izdelka. Taki izdelki z dolgotrajnim skladiščenjem postanejo kisli, zato postanejo neprimerni za uporabo v prehranski prehrani. Glede na to, da ima vsaka vrsta organske kisline poseben učinek, dnevna potreba telesa za mnoge od njih znaša od 0,3 do 70 gramov. S kronično utrujenostjo, zmanjšanim izločanjem želodčnega soka, pomanjkanjem vitaminov se potreba poveča. Pri boleznih jeter, ledvic, povečana kislost želodčnega soka, nasprotno, se zmanjša. Indikacije za dodaten vnos naravnih organskih kislin: nizka telesna vzdržljivost, kronično slabo počutje, zmanjšan tonus skeletnih mišic, glavoboli, fibromialgija, mišični krči.

Izhod

  • Zakaj sami ne morete na dieto
  • 21 nasvetov, kako ne kupiti zastarelega izdelka
  • Kako ohranjati zelenjavo in sadje sveže: preprosti triki
  • Kako premagati hrepenenje po sladkorju: 7 nepričakovanih živil
  • Znanstveniki pravijo, da se mladost lahko podaljša

Organske kisline so skupina spojin, ki alkalizira telo, sodeluje pri presnovi energije in se nahaja v rastlinskih proizvodih (korenovke, listnate zelenjave, jagodičevje, sadje, zelenjava). Pomanjkanje teh snovi v telesu vodi do resnih bolezni. Kislost narašča, absorpcija vitalnih mineralov (kalcija, natrija, kalija, magnezija) se zmanjša. Obstajajo boleče občutke v mišicah, sklepih, osteoporoza, bolezni mehurja, kardiovaskularnega sistema, imunost pade, presnova je motena. S povečano kislostjo (acidozo) se v mišičnem tkivu kopiči mlečna kislina, poveča se tveganje za diabetes mellitus in nastanek malignega tumorja. Presežek sadnih spojin vodi do težav s sklepi, prebavo in moti delovanje ledvic. Ne pozabite, da organske kisline normalizirajo kislinsko-bazično ravnovesje telesa, ohranjajo človekovo zdravje in lepoto ter blagodejno vplivajo na kožo, lase, nohte in notranje organe. Zato bi morali biti v svoji naravni obliki vsak dan prisotni v vaši prehrani.!

Anorganske kisline

Razvrstitev

Osnovna formula mineralne kisline - HnAc, kjer je Ac kisli ostanek. Glede na sestavo kislega ostanka ločimo dve vrsti kislin:

  • kisik, ki vsebuje kisik;
  • brez kisika, sestavljen samo iz vodika in nekovin.

Glavni seznam anorganskih kislin glede na vrsto je predstavljen v tabeli.

Ime

Formula

Silicij - metasilicij in ortosilikon

Poleg tega so kisline glede na njihove lastnosti razvrščene po naslednjih značilnostih:

  • topnost: topno (HNO3., HCl) in netopen (H2.SiO3.);
  • hlapnost: hlapnost (H2.S, HCl) in nehlapne (H2.Torej4., H3.PO4.);
  • stopnja disociacije: močna (HNO3.) in šibko (H2.CO3.).

Slika: 1. Shema razvrščanja kislin.

Tradicionalna in trivialna imena se uporabljajo za označevanje mineralnih kislin. Tradicionalna imena ustrezajo imenu elementa, ki tvori kislino z dodatkom morfemske, -ovič, pa tudi -step, -sladko, -zvok, ki označuje oksidacijsko stanje.

Prejemanje

Glavne metode za pridobivanje kislin so predstavljene v tabeli.

Metoda

Opis

Primeri

Medsebojno delovanje preprostih snovi

Tvorba anoksičnih kislin

Interakcija oksidov z vodo

Tvorba kisikove kisline

Interakcija soli s kislinskimi raztopinami

Pridobivanje šibkih kislin

Pod vplivom električne energije vodne raztopine soli tvorijo močne kisline

Lastnosti

Večina kislin je kislih tekočin. Volfram, kromova, borova in številne druge kisline so v normalnih pogojih v trdnem stanju. Nekatere kisline (H2.CO3., H2.Torej3., HClO) obstajajo le v obliki vodne raztopine in spadajo med šibke kisline.

Slika: 2. Kromova kislina.

Kisline so aktivne snovi, ki reagirajo:

Vse reakcije spremlja nastajanje soli.

Kakovostna reakcija je možna s spremembo barve indikatorja:

  • lakmus postane rdeč;
  • metil oranžna - roza;
  • fenolftalein se ne spremeni.

Slika: 3. Barve indikatorjev v interakciji kislin.

Kemijske lastnosti mineralnih kislin določajo sposobnost disociacije v vodi s tvorbo vodikovih kationov in anionov vodikovih ostankov. Kisline, ki nepovratno reagirajo z vodo (popolnoma disociirajo), imenujemo močne. Sem spadajo klor, dušik, žveplo in klorovodik.

Kaj smo se naučili?

Anorganske kisline tvorijo vodik in kisli ostanek, ki je nekovina ali oksid. Glede na naravo kislega ostanka kisline razvrstimo v kisikove in kisikove. Vse kisline so kislega okusa in se lahko disociirajo v vodnem mediju (razpadejo v katione in anione). Kisline dobimo iz preprostih snovi, oksidov, soli. Pri interakciji s kovinami oksidi, baze, soli kisline tvorijo soli.

Kisline, njihova razvrstitev in nomenklatura (tabela)

Kisline so kemične spojine, ki se lahko odpovejo vodikovemu kationu (imenovane tudi Bronstedove kisline), ali spojine, ki lahko sprejmejo elektronski par in tvorijo kovalentno vez (Lewisove kisline).

Fizikalne lastnosti: tekoče ali trdne snovi, nekatere so zelo topne v vodi, so kislega okusa.

Shema razvrščanja kislin

Kisline so razvrščene glede na prisotnost kisika (kisik, brez kisika), bazičnost (enobazna, večbazna), hlapnost (hlapne, nehlapne), trdnost (močna, šibka), stabilnost (stabilna, nestabilna) in topnost v vodi (topna, nerešljiv).

Organske kisline - splošna formula, razvrstitev, lastnosti

V šolskem tečaju kemije smo preučevali kisline, njihove lastnosti in vlogo. Učitelj je glavni poudarek dal organskim kislinam (organicum acidum). In ne samo zato, ker imajo precej zapleteno strukturo in ne preproste klasifikacije. Zanimiva je njihova raznolikost v naravi, svetla imena, možnost zapletenih preobrazb in njihova vloga v telesu. Kako pomemben je ta razred spojin in ali bi morali podcenjevati njihov pomen?

Razvrstitev

Anorganske kisline vsebujejo v svoji sestavi proton H +, ki določa njihove kisle lastnosti. Organske snovi so razporejene drugače, vsebujejo karboksilno skupino - COOH. V organski kemiji jih imenujemo karboksilne kisline s splošno formulo R-COOH, kjer je R ogljikovodikov radikal (latinsko "carbo" - premog in grški "oxys" - kislo). V primerjavi z anorganskimi "brati" kažejo šibkejše kisle lastnosti.

Organske kisline so spojine, ki se razlikujejo po številu karboksilnih skupin. So eno-in več-osnovni..

Glede na strukturo ogljikovega radikala vse organske kisline delimo na:

  • alifatski z normalno ali razvejeno radikalno verigo (ocetni);
  • aromatičen, kjer je radikal zaprt v krogu (ftalni, benzojski);
  • aciklični z ravno verigo in dvema karboksi skupinama (oksalna, jantarna).

Zaradi karboksilne skupine pride do kemične interakcije z drugimi snovmi. Vodikove vezi med molekulami določajo njihove fizikalne lastnosti: to so kisle tekočine, dobro topne v vodi in alkoholih. S povečanjem molekulske mase se njihova topnost zmanjša. Med organicum acidum najdemo hlapne spojine z značilnim, ostrim vonjem. Na primer, ocetno, propionsko olje v običajnih pogojih zlahka izhlapi. Druge kisline niso hlapne.

Ta razred spojin je bogat in raznolik. V skupini organicum acidum so predstavniki z razvejanimi in cikličnimi verigami. Razlikujejo se po številu skupin -COOH (di-, tri-, tetro-kisline). Vključujejo lahko različne funkcionalne skupine -OH, -CO, -NH2.

Tako raznolike spojine z različnimi strukturnimi formulami je težko razvrstiti. Lastnosti so odvisne od zgradbe določene organske kisline. Običajno uporabljajo svoja trivialna (zgodovinska) imena. Vinom, baldrijanom, mlečno, ocetno, jabolčno in drugimi kislinami, ki jih slišijo mnogi.

Ta skupina snovi je del živih organizmov: vključene so v presnovne reakcije in splošno presnovo. Predstavniki razreda najdemo v naravnih vodah, kar pomeni, da sodelujejo v splošnem kroženju snovi. Organske kisline, katerih seznam je pomemben, pomembno vplivajo na zdravje ljudi..

Alifatska organska kislina, ki vsebuje več kot šest atomov ogljika v ogljikovodikovem radikalu, se imenuje maščobne kisline. To ime je upravičeno: so del naravnih maščob in olj v obliki estrov.

Koristne lastnosti organskih kislin in njihov vpliv na telo

Razred "kislih" spojin igra pomembno vlogo pri uravnavanju kislinsko-bazičnega ravnovesja v telesu. To je pomemben kazalnik, ki določa pH notranjega okolja, izboljšuje pretok hranil v kri in odstranjuje odpadne snovi v obliki toksinov..

Zahvaljujoč alkalnemu okolju imunski sistem telesa deluje bolje, sevi bakterij v črevesju delujejo produktivno in kemične reakcije so bolj aktivne. Zakisljevanje notranjega okolja moti vitalne procese v telesu in vodi do različnih bolezni. Da bi ohranili kislinsko-bazično ravnovesje, so nujno potrebni organicum acidum. Zahvaljujoč tem povezavam:

  • izboljša se črevesna peristaltika;
  • blato je normalizirano;
  • gnitne bakterije se razvijajo počasneje;
  • izboljša izločanje želodčnega soka.
Organske kisline vzdržujejo raven pH znotraj 7,4 (alkalni medij). Ustvarjajo optimalne pogoje za delovanje prebavnega trakta in prispevajo k normalni prebavi hrane..

Živila, bogata z organskimi kislinami

Zelenjava ni tako bogat vir organske kisline: njihova vsebnost v 100 g užitnega dela v povprečju ne presega 0,1 - 0,3 g. Ta kazalnik je visok v rabarbari (1 g), pomemben v mletem paradižniku (0,8 g) in kislica (0,7 g). Predvsem ta razred spojin je predstavljen v jagodičevju in sadju..

Tabela "Vsebnost organskih kislin v nekaterih jagodah, sadju, fermentiranih mlečnih izdelkih"

Nekislo imevsebnost na 100 g izdelka
1..limona5,7 g
2..brusnice3,1 g
3..Rdeča rebra2,5 g
4..Črni ribez2,3 g
pet.gorski pepel2,2 g
6..češnja, granatno jabolko, mandarine, grenivke, jagode, aronija1,9 g
7..ananas, breskve, grozdje, češnjeva sliva, kutine1 g
8..mleko in fermentirani mlečni izdelki0,5 g

Zaradi velike količine jagodičja in sadja jih imenujemo sadne kisline. Vsak ima svoj poseben okus, ki je lahko trpek, kisel ali trpek. Na primer vino ima trpko kiselkast, rahlo oster okus, limona pa daje prijetno kislost.

V živilski industriji se acidum acidum uporablja kot konzervansi, sestavine, ki zadržujejo vlago, regulatorji kislosti in antioksidanti. Vsak od njih ima svojo kodo. To kodiranje vam omogoča, da določite, katera spojina je vključena v izdelek. Na primer:

  • E236 - mravljična;
  • E296 - jabolko;
  • E326-327 - mlekarna;
  • E331-333 - limona;
  • E363 - oranžna.
Vse organske kisline ne smejo prihajati od zunaj, nekatere lahko telo proizvede samo.

Dnevna stopnja

V nekaterih literarnih virih je povprečna stopnja porabe do 2 g na dan. Toda ta kazalnik je nejasen in pogojen. Vsak organicum acidum ima v telesu določeno vlogo, zato je potreba po njih bistveno drugačna. Glede na specifično kislino znaša "zatekanje" od 0,3 do 70 g na dan.

Znaki presežka organskih kislin v telesu

V stanju kronične utrujenosti, pomanjkanja vitaminov, zmanjšanega izločanja želodčnega soka je vredno v prehrano vnesti več jagodičja in sadja. Vendar je treba upoštevati ravnovesje: presežek organske kisline telesu ne koristi. Pri presežku opazimo naslednje neželene procese:

  • zgoščevanje krvi;
  • težave s prebavnim traktom;
  • okvarjena ledvična funkcija;
  • sklepne bolezni.

In najbolj nevarna stvar je premik kislinsko-bazičnega ravnovesja, kar je tako pomembno za normalno življenje na splošno..

Pomanjkanje organskih kislin v telesu

V nekaterih primerih je treba zmanjšati porabo organske kisline. Povezan je z boleznimi jeter in ledvic, visoko kislostjo želodčnega soka. Ne morete pa "zanikati" uživanja kisle hrane. Ob njihovem pomanjkanju obstaja:

  • razvoj pomanjkanja vitaminov;
  • slaba absorpcija hrane;
  • nepopolna asimilacija mineralov;
  • šibka vzdržljivost telesa;
  • zmanjšan tonus skeletnih mišic in mišični krči;
  • kronična utrujenost in slabo počutje;
  • pogosti glavoboli;
  • slabo stanje kože in las.

Organske kisline blagodejno vplivajo na videz. Z običajnim vnosom so koža, lasje in nohti videti negovani. Na primer, askorbinska kislina koži daje zdrav videz in sijaj. In jantarna kislina izboljša stanje las in turgor kože. A hkrati ne pozabite, da na videz vplivajo tudi druge spojine in okoljski dejavniki..

Absorpcija organskih kislin je odvisna od hrane, s katero se uživajo. Odlično se podajo k pekovskim izdelkom iz trde pšenice, z deviškim rastlinskim oljem. Pri dimljenju se kisline pretvorijo v nikotinske sestavine, kar škoduje zdravju.

Organske kisline so del naravnih izdelkov, umetno jih vnašamo v prehrambene izdelke, nekateri med njimi so predstavniki "kraljestva vitaminov". Poleg tega je telo sposobno proizvajati nekatere kisline samo. S pravilno prehrano in ustrezno telesno aktivnostjo jih človek prejme v zadostnih količinah. A vseeno morate biti pozorni na vsebnost organicum acidum v hrani: normalno kislo-bazično ravnovesje je zagotovilo za zdravje.

Lekcija 34. Kisline

V lekciji 34 "Kisline" iz predmeta "Kemija za lutke" se bomo seznanili s sestavo kislin, z njihovim pomenom v naravi in ​​spoznali, kako so razvrščene.

Drug zelo pomemben razred anorganskih snovi so kisline. Najdemo jih v naravi, najdemo jih v vsakdanjem življenju, uporabljamo jih za pridobivanje različnih snovi.

Sestava kisline

Že veste, da sestava molekul kislin vključuje atome vodika, ki jih lahko nadomestimo s kovinskimi atomi, in ostanke kisline.

Primeri kislin: HCl, HNO3., H2.Torej4., H3.PO4.. Če je število atomov vodika v njihovih molekulah označeno s črko x, kislinski ostanki pa so Cl, NO3., Torej4., RO4. - črko A, potem lahko sestavo vseh kislin izrazimo s splošno formulo HxA. Število x najpogosteje ima vrednosti od 1 do 3 in se imenuje bazičnost kisline.

Razvrstitev kislin

Ker je število znanih kislin ogromno (več kot 500), so razvrščene po naslednjih kriterijih.

1) Po številu atomov vodika v molekulah (tj. Po bazičnosti) kisline delimo na:
• enobazni - z enim atomom vodika v molekulah, na primer: HCl, HBr, HNO3.;
• dvobazni - z dvema atomoma vodika v molekulah, na primer: H2.Torej4., H2.Torej3., H2.S, H2.CO3.;
• tribazičen - s tremi vodikovimi atomi v molekulah, na primer: H3.PO4., H3.BO3..

2) Kisline odlikuje prisotnost ali odsotnost atomov kisika v molekulah:
• brez kisika - HCl, HBr, H2.S;
• kisikov - HNO3., H2.Torej4., H2.SiO3., H2.CO3., H3.PO4..

Spomnimo se, da so vse kisline, ki vsebujejo kisik, kisli hidroksidi. Na primer fosforna kislina H3.PO4. - fosforjev (V) hidroksid; žveplova kislina H2.Torej4. - žveplov hidroksid (VI).

Kisline v naravi

Kisline so v naravi dokaj razširjene. Do zdaj ste jih najpogosteje srečevali pri uživanju kisle hrane - sadja, kefirja, kislega zelja in vložene zelenjave, ki vsebuje različne kisline. Mnogi od vas seveda resnično ne marajo kislega okusa, toda kisla hrana je za telo nujna, pa tudi sladka. Zato ugotovimo, kje so te koristne kisline v naravi. Najpogosteje nastanejo v rastlinah in jih najdemo v njihovih plodovih ali listih, ki jih jemo. Različne rastline proizvajajo različne kisline: v limonah - citronska, v jabolkih - jabolčna in kislica - oksalna. Znane so tudi naravne kisline, ki jih najdemo v organizmih nekaterih žuželk, kot so mravlje (mravljična kislina).

Mlečna kislina, ki daje kisel okus kefirju, nastane, ko je mleko ali zelje kislo, ocetna kislina pa, ko vino zakisa. Vse te kisline so organske kisline, ki jih boste spoznali kasneje..

Anorganske kisline, ki jih zdaj preučujete, se pojavljajo tudi naravno. Na primer vodikov sulfid (H2.S) in premog (H2.CO3.) kisline najdemo v vodah nekaterih mineralnih izvirov. Klorovodikova kislina (HCl) je sestavina človeškega želodčnega soka. Dušikova in žveplova kislina najdemo v majhnih količinah v deževnici ("kisli dež").

Povzetek lekcije:

  1. Kisline so razvrščene po številu atomov vodika v molekulah (po bazičnosti) in po prisotnosti atomov kisika v njih.
  2. Kisline so v naravi zelo razširjene.

Upam, da je bila lekcija 34 "Kisline" jasna in poučna. Če imate kakršna koli vprašanja, jih napišite v komentarje.

Formule kislin.

Formule kislin so potrebne za reševanje enačb in iskanje možnih možnosti kombiniranja kislin z drugimi elementi..

Opis in formule najpogostejših kislin:

  • Ogljikova kislina (H2.CO3.) - zelo šibka kislina, stopnja oksidacije ogljika - +4.
  • Silicijeva kislina - H2.SiO3., njegove soli so silikati. Raztopijo se samo soli alkalijskih kovin (natrij in kalij), ostale ne, so ognjevzdržne.
  • Jodna kislina - HIO3.- kristali brez barve, s sijajem in grenkim okusom.
  • Dušikova kislina - HNO3.- brezbarvna tekočina z ostrim vonjem. Ob nevihtah nastane v majhnih količinah in je prisoten v deževnici.
  • Jodna kislina HIO4. - šibka kislina, higroskopna kristalinična snov.
  • V razred fosfornih kislin spadajo kisline, ki imajo fosforjev atom v stanju oksidacije +3, +5. Najpomembnejša kislina je ortofosforna (fosforna) H3.PO4..
  • Dušikova kislina HNO2.ima šibak značaj. Zelo nestabilno, lahko samo v razredčenih raztopinah.
  • Žveplova kislina H2.Torej4.- hlapna težka tekočina, dobro topna v vodi (segreta).

Formule kislin in soli.

Tabela formul kislin in njihovih soli.

Formula kisline

Ime kisline

Ime ustrezne soli

Kisline - razvrstitev, lastnosti, priprava in uporaba.

Kisline (anorganske, mineralne) so kompleksne spojine, sestavljene iz vodikovega kationa (H +) in kislinskega ostanka aniona (SO3. 2-, SO4. 2-, NE3. - itd.).

Kisline so to ime dobile z razlogom. Večina jih je kislega okusa. Vsak od vas jih pozna. To so na primer ocetna kislina, ki je v vsakem domu, askorbinska kislina (aka vitamin C), citronska kislina itd. Ne smete pa okusiti vseh kislin. Kisline so zelo jedke snovi. Tudi vsem nam dobro znana askorbinska kislina v visoki koncentraciji škoduje našemu telesu. In od močnejših kislin - žveplove, klorovodikove in celo ocetne - lahko dobite zelo hude opekline, vključno s smrtjo. Zato morate biti pri delu s kislinami previdni in upoštevati varnostne ukrepe..

Tabela imen nekaterih kislin in njihovih soli

Ime kislineFormulaSolno ime
ŽveploH2.Torej4.Sulfat
ŽveploH2.Torej3.Sulfit
Vodikov sulfidH2.SSulfid
Sol (klorovodikova)HClKlorid
Vodikov fluorid (fluorovodik)
VFFluorid
HidrobromnaHBrBromid
Vodikov jodidŽivjoJodid
DušikHNO3.Nitrat
DušikHNO2.Nitrit
OrtofosforniH3.PO4.Fosfat
PremogH2.CO3.Karbonat
SilicijH2.SiO3.Silikat
OcetnaCH3.COOHAcetat

Razvrstitev kislin

Vsebnost kisika
Ki vsebuje kisik (H2.Torej4.)Brez kisika (HCl)
Po številu vsebovanih vodikovih kationov (H +)
Monobazni (HCl)Dibašič (H2.Torej4.)Tribazični (H3.PO4.)

Koncept "monobazne kisline" je nastal zaradi dejstva, da za nevtralizacijo ene molekule monobazne kisline potrebujemo eno molekulo baze. za dvobazno - dve molekuli itd..

Topnost (v vodi)
Topno (HCl)Netopno (H2.SiO3.)
Po jakosti (stopnja disociacije)
Močna (H2.Torej4.)Šibek (CH3.COOH)
Volatilnost
Hlapne (H2.S)Nehlapne (H2.Torej4.)
Po trajnosti
Odporen (H2.Torej4.)Nestabilno (H2.CO3.)

Lastnosti kislin

Sprememba barve indikatorjev v kislem okolju

KazalnikNevtralno okoljeKislo okolje
Metil oranžnaOranžnardeča
LakmusVijoličnardeča
Fenolftaleinbrezbarvenbrezbarven
Bromotimol modrozelenarumena
bromkrezol zelenamodrarumena

Kemijske lastnosti kislin

  • Interakcija s kovinami (v območju aktivnosti pred vodikom) poteka s sproščanjem plinastega vodika in tvorbo soli:

H2.Torej4. + 2Na → Na2.Torej4. + H2.

Kovine, ki delujejo po vodiku, ne reagirajo s kislino (razen koncentrirane žveplove kisline).

Dušikova in koncentrirana žveplova kislina kažeta oksidativne lastnosti, reakcijski produkti pa bodo odvisni od koncentracije, temperature in narave redukcijskega sredstva.

  • V interakciji z oksidi osnovnih in amfoternih kovin tvorijo soli in vodo:

H2.Torej4. + MgO → MgSO4. + H2.O

  • Z bazami, s tvorbo soli in vode (tako imenovana nevtralizacijska reakcija):

H2.Torej4. + 2NaOH → Na2.Torej4. + H2.O

  • Kisline lahko medsebojno delujejo s solmi, če kot posledica reakcije nastane netopna sol ali se sprosti plin:

H2.Torej4. + K2.CO3. → K2.Torej4. + H2.O + CO2.

  • Močne kisline lahko nadomestijo šibkejše kisline iz soli:

3H2.Torej4. + 2K3.PO4. → 3K2.Torej4. + H3.PO4.

Pridobivanje kislin

  • Interakcija kislega oksida z vodo:

H2.O + SO3. → H2.Torej4.

  • Medsebojno delovanje vodika in nekovin:

H2. + Kl2. → 2HCl

  • Izpodrivanje šibke kisline iz soli z močnejšo kislino:

3H2.Torej4. + 2K3.PO4. → 3K2.Torej4. + H3.PO4.

Uporaba kislin

Dandanes imajo mineralne in organske kisline veliko uporab..

Žveplova kislina (H2.Torej4.), se pogosto uporablja v kemični tehnologiji, za proizvodnjo barv in lakov, proizvodnjo mineralnih gnojil, v živilski industriji (živilski dodatek E513), kot elektrolit pri proizvodnji akumulatorjev.

Raztopina kalijevega dikromata v žveplovi kislini (mešanica kroma) se uporablja v laboratorijih za pomivanje kemičnih posod. Kromiranje je močno oksidacijsko sredstvo in omogoča pomivanje posode pred sledovi kontaminacije z organskimi snovmi. Zmes kroma se uporablja tudi v organski sintezi..

Borna kislina (H3.BO3.) se v medicini uporablja kot antiseptik, kot tok za spajkanje kovin, kot gnojilo, ki vsebuje bor, v gospodinjstvu kot zdravilo za ščurke.

Ocetna kislina in citronska kislina sta splošno znani po domači uporabi v peki. V vsakdanjem življenju se uporabljajo tudi za odstranjevanje vodnega kamna..

Vsem poznana od otroštva se askorbinska kislina, bolj znana kot vitamin C, uporablja pri zdravljenju prehladov.

Dušikova kislina (HNO3.) se uporablja pri proizvodnji eksplozivov, pri proizvodnji mineralnih gnojil, ki vsebujejo dušik (amonij, kalijev nitrat), pri proizvodnji zdravil (nitroglicerin).

8 najmočnejših kislin, ki jih poznamo

Kaj naredi kislino močno ali šibko? Da bi odgovorili na to vprašanje, moramo najprej preučiti definicijo kisline. Je kemična spojina, ki sprejema elektrone in / ali donira (disociira) vodikove ione, znane tudi kot protoni.

Zato so ravni kislosti kisline odvisne od njene sposobnosti disociacije vodikovih ionov, tj. večje kot je število vodikovih ionov, ki jih kislina proizvede v raztopini, bolj je kisla. Zdaj, preden preidemo na seznam najmočnejših kislin na Zemlji, obstajajo določeni izrazi in definicije, s katerimi se morate seznaniti..

Konstanta disociacijske kisline (Ka): Včasih znana kot kislinska ionizacijska konstanta ali preprosto kislinska konstanta, je količinsko določena jakost kisline v vodni raztopini. Po eni strani, ko pH ali "vodikova moč" določa stopnjo bazičnosti ali v tem primeru kislost katere koli raztopine, nam disociacijska konstanta kisline pove o koncentraciji vodikovih ionov [H +] ali hidronijevih ionov [H3O +] v raztopini.

To nas pripelje do drugega sorodnega in pomembnega merila kislosti pK.a. To je v bistvu negativni celoštevilni logaritem Ka

Močnejša kot je kislina, nižje so vrednosti pKa.

Ocetna kislina donira proton (v zeleni barvi) vodi, da tvori hidronijev ion in acetatni ion. (Kisik v rdeči, vodik v beli in ogljik v črni)

Hammettova kislinska funkcija: (H oVsi poznamo lestvico pH, ki se običajno uporablja za merjenje ravni kislosti ali bazičnosti kemikalij, toda ko gre za superkisline, ta preprosto postane neuporabna, saj je njihova kislost milijonkrat večja od žveplove in klorovodikove kisline.

Da bi izmerili nadkisline na podlagi njihovih ravni kislosti, so raziskovalci pripravili Hammettovo kislinsko funkcijo. Prvotno ga je predlagal ameriški fizikalni kemik Louis Plac Hammett.

Super kislina. Super kislina je preprosto kislina s stopnjo kislosti večjo od 100% žveplove kisline s Hammettovo kislinsko funkcijo pod -12. V bolj tehničnem smislu ga lahko opredelimo kot okolje, v katerem je kemijski potencial protona večji kot v čisti žveplovi kislini.

8. Žveplova kislina

Kemična formula: H2.Torej4.
pKa vrednost: -3
Ho vrednost: 12

Žveplova kislina ali vitriol ne potrebuje formalnega uvajanja. Je brez vonja, brez barve in ob mešanju z vodo povzroči intenzivno eksotermno reakcijo. Žveplova kislina je bistvena kemikalija, ki je potrebna v mnogih panogah, kot so kmetijstvo, čiščenje odpadnih voda in rafiniranje nafte. Uporablja se tudi v akumulatorskih kislinah in čistilih.

Prav tako igra pomembno vlogo pri preučevanju kislin na splošno. Žveplova kislina služi kot osnovni standard za primerjavo ravni kislosti superkislin ali kislin. Čeprav obstaja več metod za proizvodnjo žveplove kisline, se običajno uporabljata kontaktni postopek in postopek mokre žveplove kisline..

H 2. Torej 4. lahko z neposrednim stikom povzroči znatno škodo na človeški koži. Prav tako je zelo jedko za številne kovine. Kemikalija je zaradi boljših oksidativnih in dehidracijskih lastnosti veliko bolj agresivna in nevarna, če je prisotna v visokih koncentracijah.

7. klorovodikova kislina

Kemična formula: HCl
pK A vrednost: -5,9

Podobno kot žveplova kislina je tudi klorovodikova kislina bistvena kemikalija, ki se pogosto uporablja v laboratorijih in različnih panogah. Klorovodikova kislina je bila odkrita nekje okoli 800 našega štetja. iranski polimat z imenom Jabir ibn Hayyan.

Za tiste, ki se sprašujejo, zakaj je klorovodikova kislina močnejša od žveplove kisline, čeprav je slednja referenčna točka za superkisline, je razlog za to, da je žveplova kislina diprotonska kislina, ki običajno ne disociira v celoti.

Z drugimi besedami, HCl je močnejša od žveplove kisline, ker se njeni vodikovi ioni (HCl) zlahka ločijo od klorida v primerjavi s sulfatnimi ioni iz žveplove kisline. Kakorkoli, klorovodikova kislina se v glavnem uporablja v težki industriji za odstranjevanje rje iz železa in jekla pred nadaljnjo predelavo. Poleg tega je ključna sestavina pri proizvodnji organskih (vinilklorid se uporablja za PVC) in številnih anorganskih spojin.

6. Trifluorometansulfonska kislina

Kemična formula: CF 3. Torej 3. H
pK A vrednost: -14,7

Trifluorometansulfonsko kislino, najbolj znano kot triflična kislina, je prvi sintetiziral / odkril Robert Hazeldin, britanski kemik, že leta 1954. Znan je po izjemni kemijski in toplotni stabilnosti. Medtem ko so druge močne kisline, kot sta dušikova in klorovodikova kislina, dovzetne za oksidacijo, triflična kislina ni..

Triflična kislina se uporablja v številnih protonacijah in titracijah (kvantitativna analiza kemijske sestave). Pomemben razlog, zakaj ima triflična kislina prednost pri nekaterih aplikacijah, je ta, da ne sulfonira drugih snovi, kar je značilno za klorosulfonsko kislino in žveplovo kislino..

Ni treba posebej poudarjati, da je to izredno nevarno. Vsak stik kože s kislino lahko povzroči hude opekline in lahko povzroči lažje poškodbe tkiva. Vdihavanje lahko povzroči tudi pljučni edem in epileptične napade ter druga kritična stanja..

5. Fluorosulfonska kislina

Kemična formula: HSO 3. F
H O vrednost: -15,1
pK A vrednost: -10

Fluorosveplova kislina ali fluorovodikova kislina (uradno ime) je druga najmočnejša enokomponentna kislina, ki je danes na voljo. Na videz je rumene barve in seveda zelo oster / strupen. Hso 3. F ponavadi nastane z reakcijo vodikovega fluorida z žveplovim trioksidom in v kombinaciji z antimonovim pentafluoridom tvori "čarobno kislino", veliko močnejšo kislino in sredstvo za protoniranje.

Kislino lahko uporabimo za alkiliranje ogljikovodikov (z alkeni) in izomerizacijo alkanov, pa tudi za jedkanje stekla (art steklo). Je pogosto fluorirajoče sredstvo v laboratorijih..

4. Perklorova kislina

Kemična formula: HClO 4.
pK A vrednost: -10, -15,2

Perklorova kislina je ena najmočnejših Bronsted-Lowryjevih kislin, ki ima močne oksidacijske lastnosti in je zelo jedka. Tradicionalno se proizvaja z obdelavo natrijevega perklorata s klorovodikovo kislino (HCl), ki ustvarja tudi natrijev klorid.

NaClO4 + HCl → NaCl + HClO4

Za razliko od drugih kislin se klorovodikova kislina ne hidrolizira. Je tudi ena najbolj urejenih kislin na svetu. Leta 1947 je bilo v Los Angelesu v Kaliforniji približno 150 ljudi ranjenih in 17 ljudi je umrlo v kemični eksploziji, ki je vsebovala skoraj 75% perklorove kisline (po prostornini) in 25% anhidrida ocetne kisline. Poškodovanih je bilo tudi več kot 250 bližnjih stavb in vozil..

Kljub svoji eksplozivni naravi se klorovodikova kislina pogosto uporablja in ima celo prednost pri nekaterih vrstah sinteze. Prav tako je pomembna sestavina amonijevega perklorata, ki se uporablja v sodobnih raketnih gorivih..

3. Fluorirana ogljikova kislina

Kemična formula: H (CHB enajst F enajst )
H o vrednost: -18
pK a vrednost: -20

Ogljikove kisline so ena najmočnejših skupin nadkislin, ki jih pozna človek, za katere se domneva, da imajo Hammettovo vrednost kislosti -18, kar je več kot milijonkrat več kot kislost čiste (100%) žveplove kisline..

Tak član te skupine je fluorirana karbonska kislina. Čeprav so o obstoju takšne kemikalije prvotno poročali leta 2007, so lahko raziskovalci njeno naravo v celoti preučili šele leta 2013. Pred njegovim odkritjem je krona najmočnejše Bronstedove kisline prešla v visoko klorirano različico te družine superakislin..

Fluorirani karboran je edina znana kislina, ki lahko protonira (prenese vodikov ion) ogljikov dioksid in tvori katonike, vezane na vodik. Nasprotno pa CO 2. pri obdelavi z drugimi superkislinami, kot sta čarobna kislina in HF-SbF5, ne opravi občutnejše protonacije.

2. Čarobna kislina

Kemična formula: FSO 3. H SbF pet
H o vrednost: -23

FSO 3 H · SbF 5, najbolj znan kot magična kislina, nastane z mešanjem fluorosveplove kisline in antimonovega pentafluorida v molskem razmerju 1: 1. Ta superkislinski sistem so leta 1966 prvič razvili raziskovalci v laboratoriju Georgea Olaha na univerzi Case Western Reserve v Ohiu..

Njegovo precej bizarno ime se je uveljavilo po uradnem dogodku leta 1966, ko je uslužbenec laboratorija Olaha demonstriral protonacijo ogljikovodikov, v kateri se je parafinska sveča "čarobno" raztopila in se po namestitvi v to, kar je danes, raztopila v raztopino terc-butil kation znan kot čarobna kislina.

Čeprav se Magic Acid pogosto uporablja za stabiliziranje ogljikovih ionov v raztopinah, ima več drugih pomembnih industrijskih uporab. Na primer, lahko pospeši izomerizacijo nasičenih ogljikovodikov in celo protonata metana, ksenona in halogenov, ki so vse šibke baze..

1. Fluoroantimonska kislina

Kemična formula: H 2. FSbF 6.
H o vrednost: -15 (v čisti obliki), -28 (c> 50 mol%)

Fluoroantimonska kislina je morda najmočnejša od vseh znanih nadkislin, ki temelji na Hammettovih vrednostih kislinske funkcije. Dobimo ga z mešanjem vodikovega fluorida s antimonovim pentafluoridom, običajno v razmerju 2: 1. Ta reakcija je eksotermna..

Ta superkislina ima več pomembnih uporab v kemijskem inženirstvu in petrokemični industriji. Na primer, lahko se uporablja za ločevanje metana in H 2. iz neopentana oziroma izobutana (oba alkana).

Ni presenetljivo, da H 2. FSbF 6. je izredno jedka in v stiku z vodo lahko močno hidrolizira. Tako kot večino superkislin se tudi fluoroantimonska kislina lahko dovaja neposredno skozi steklo, zato jo je treba hraniti v politetrafluoroetilenskih posodah.

Zdaj ste pri iskanju "najmočnejših kislin na svetu" večina od vas morda naletela na karboksilne kisline (bodisi klorirano karboksilno kislino bodisi fluorirano karboksilno kislino). No, tehnično so pravilne, saj so karboksilne kisline najmočnejše znane enokomponentne kisline na Zemlji, veliko bolj kisle kot perklorova in triflična kislina (fluoroantimonska kislina je pravzaprav mešana kislina).