सबसे सरल पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल जिसमें3 OH समूह हैं, - ग्लिसरीन। इस प्रकार के यौगिकों के लिए सामान्य सूत्र CnH2n - 1 (OH) 3 है। ग्लिसरीन और उसके समरूपों के गुणों और उपयोगों को बेहतर ढंग से समझने के लिए, पदार्थ सूत्रों की किस्मों पर विचार करें, जिनमें से प्रत्येक का उपयोग कुछ स्थितियों में किया जाता है।
ग्लिसरॉल का वर्गीकरण और नामकरण
कार्बनिक रसायन विज्ञान में, अल्कोहल पदार्थ होते हैंहाइड्रोकार्बन से व्युत्पन्न। अणुओं में कुछ हाइड्रोजन परमाणुओं को एक या अधिक हाइड्रॉक्सी समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अल्कोहल OH समूहों (एक-, दो-, बहुपरमाणुक) की संख्या में भिन्न होते हैं। 1 से 12 तक कार्बन परमाणुओं की संख्या वाले वर्ग के सबसे कम प्रतिनिधि तरल पदार्थ हैं, उच्चतर ठोस हैं। Alcantriols, या ग्लिसरॉल, तीन अलग-अलग कार्बन परमाणुओं से जुड़े तीन हाइड्रॉक्सिल युक्त ट्राइहाइड्रिक अल्कोहल हैं। इस समूह के यौगिक हाइड्रॉक्सी समूह और मूलक के पारस्परिक प्रभाव के कारण उभयधर्मी गुण प्रदर्शित करते हैं।
एल्केन्थियोल का सबसे सरल प्रतिनिधि प्रोपेनेट्रिओल-1,2,3 (पर्यायवाची - ग्लिसरॉल) है। पदार्थ का सूत्र - C3एक्स8ओह3... व्यवस्थित नामकरण से पता चलता है"ट्रियोल" शब्द के साथ संबंधित अल्केन के नाम का उल्लेख, ओएच-समूह की स्थिति को परिभाषित करने वाले अरबी अंकों का उपयोग। ग्लिसरॉल होमोलॉग्स के अणुओं में नंबरिंग हाइड्रॉक्सिल से श्रृंखला के अंत तक निकटतम है। समरूपता के संभावित प्रकार: कार्बन श्रृंखला की संरचना, हाइड्रॉक्सी समूहों की स्थिति, ऑप्टिकल।
ग्लिसरीन की खोज
१७७९ में, स्वीडिश फार्मासिस्ट के. शीले ने वसा के साबुनीकरण के दौरान पहली बार एक नया सिरप पदार्थ प्राप्त किया। 33 साल बाद, फ्रांसीसी एम। शेवरूल ने मीठा तरल ग्लिसरीन कहा।
रासायनिक संरचना 1836 में पेलुज़ द्वारा स्थापित की गई थी।संरचना के अध्ययन में एक महत्वपूर्ण योगदान बर्थेलॉट (1854) और वुर्ज (1857) ने दिया, जिन्होंने ग्लिसरीन का अध्ययन जारी रखा। आणविक सूत्र और रेडिकल की प्रकृति ने ग्लिसरीन को अल्कोहल को सीमित करने के रूप में वर्गीकृत करना संभव बना दिया।
ग्लिसरीन की जरूरत काफी बढ़ गई है1847 के बाद, जब नाइट्रिक एसिड एस्टर की खोज की गई थी। 1875 में स्वीडिश इंजीनियर ए। नोबेल ग्लिसरीन की मदद से विस्फोटक - डायनामाइट प्राप्त करने में कामयाब रहे।
ग्लिसरीन की संरचना, संरचना और सरलतम सूत्र
किसी पदार्थ की संरचना का सबसे सरल रिकॉर्ड ग्लिसरीन के सही, अनुभवजन्य और सकल सूत्र के साथ मेल खाता है - सी3एक्स8ओह3... कार्बन श्रृंखला में 3 परमाणु होते हैं, जिनमें से प्रत्येकये एक हाइड्रॉक्सी समूह से जुड़े होते हैं। पदार्थ बनाने वाले परमाणुओं को रासायनिक प्रतीकों द्वारा नामित किया जाता है: सी - कार्बन, ओ - ऑक्सीजन, एच - हाइड्रोजन। ग्लिसरीन की संरचना विभिन्न सूत्रों (आणविक, संरचनात्मक) को दर्शाती है। पदार्थ के अध्ययन में बॉल-रॉड और गोलार्द्ध मॉडल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। कंप्यूटर जनित 2डी और 3डी संरचनाएं ग्लिसरॉल अणु के स्थानिक निरूपण हैं। वे रचना, पारस्परिक व्यवस्था और दूरी, परमाणुओं के बीच बंधन के कोण की कल्पना करना संभव बनाते हैं।
ग्लिसरॉल का आणविक और दाढ़ द्रव्यमान
सूत्र के अनुसार, आप आण्विक और दाढ़ पा सकते हैंद्रव्यमान, पदार्थ में तत्वों का प्रतिशत। गणना के लिए, आवर्त सारणी में इंगित तत्वों के परमाणु द्रव्यमान के मूल्यों का उपयोग करना आवश्यक है। ग्लिसरीन का अनुभवजन्य सूत्र: C3एक्स5(ओएच)3... परमाणु द्रव्यमान को गुणा करके (amu.) प्राप्त मूल्यों के बाद के जोड़ के साथ परमाणुओं की संख्या से, हम आणविक (श्री) और दाढ़ (एम) द्रव्यमान पाते हैं। इस प्रकार की गणना के लिए ग्लिसरीन के सकल सूत्र का उपयोग करना अधिक सुविधाजनक है - C3एक्स8ओह3.
- एआर (एच) = १.००७९४; एक अणु में परमाणुओं की संख्या 8 होती है।
- एआर (सी) = १२.०१०७; परमाणु - ३.
- एआर (ओ) = १५.९९९४; परमाणु - ३.
- श्रीमान(सी3एच8ओह3) = 12.0107 * 3 + 1.00794 * 8 + 15.9994 * 3 = 92.09382 ए। खा।
- एम (सी3एच8ओह3) = ९२.०९३८२ ग्राम / मोल /
- किसी पदार्थ के अणु में तत्वों का प्रतिशत: H - 8.756%, C - 39.125%, O - 52.119%।
ग्लिसरीन का तर्कसंगत और संरचनात्मक सूत्र
पदार्थ और उसके अणुओं की संरचना प्रतिबिंबित करती हैतर्कसंगत और स्थूल सूत्र, लेकिन वे ग्लिसरीन को अलग करने वाले परमाणुओं की व्यवस्था का विचार नहीं देते हैं। एक अणु की संरचना, परमाणुओं के बीच के बंधनों का अध्ययन करने के लिए संरचनात्मक सूत्र और कंप्यूटर मॉडल बेहतर अनुकूल हैं।
- तर्कसंगत ग्लिसरीन फॉर्मूला - सी3एक्स5(ओएच)3 ... अणु की संरचना से, कार्यात्मक OH समूह पृथक और कोष्ठक में संलग्न होते हैं। समापन कोष्ठक के तुरंत बाद अणु में हाइड्रोक्सी समूहों की संख्या होती है।
- अर्ध-विस्तारित तर्कसंगत सूत्र - HOCH2सीएच (ओएच) सीएच2ओह (ग्लिसरीन)।
- संरचनात्मक सूत्र ग्राफिक रूप से अणु के स्थान को दर्शाता है। परमाणुओं के बीच डैश रासायनिक बंधनों का प्रतीक है।
- लुईस संरचना में वैलेंस इलेक्ट्रॉनों और बंधन गठन में शामिल जोड़े का प्रतिनिधित्व करने वाले बिंदु होते हैं।
अणु की कुछ प्रकार की छवियां बहुत अधिक स्थान लेती हैं, इसलिए संक्षिप्त सूत्र अधिक बार उपयोग किए जाते हैं, उदाहरण के लिए, HOCH2—एसएनओएन — सीएच2ओह, साथ ही कंकाल संरचनाएं:
ग्लिसरीन अणु में परमाणुओं की स्थिति
हाइड्रॉक्सिल ऑक्सीजन के अलावा एक ध्रुवीय कण हैइलेक्ट्रॉनों का एक अकेला जोड़ा रखता है। तीन हाइड्रॉक्सी समूहों की उपस्थिति ओएच बांड के आगे ध्रुवीकरण की ओर ले जाती है। कार्बन परमाणुओं पर आंशिक आवेश "+" दिखाई देता है, जिससे हाइड्रॉक्सिल के न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन की सुविधा मिलती है। रचना और संरचना की विशेषताएं, जो ग्लिसरीन के संरचनात्मक सूत्र द्वारा परिलक्षित होती हैं, पदार्थ के गुणों में पुष्टि की जाती हैं। यह यौगिक कई हाइड्रोजन पुलों की विशेषता है - कमजोर अतिरिक्त बंधन। ग्लिसरीन में इथेनॉल और प्रोपेनॉल की तुलना में अधिक स्पष्ट एसिड गुण होते हैं। सबसे महत्वपूर्ण डेरिवेटिव में ग्लिसरॉल ट्रायोलेट शामिल हैं। सूत्र:
- सबसे सरल - सी57एच104ओह6;
- अर्ध-विस्तारित परिमेय - (С17एच33सू)3सी3एच5;
- संरचनात्मक और कंकाल तत्वों के साथ तर्कसंगत -
ग्लिसरीन उपस्थिति
कमरे के तापमान पर, प्रोपेनेट्रियल-1,2,3 -रंगहीन या हल्का पीला तरल, गंधहीन, स्वाद में मीठा। ग्लिसरीन, कम तापमान पर कठोर, 17.8 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर पिघला देता है। पदार्थ का उबलना, वाष्पीकरण के बाद, 290 डिग्री सेल्सियस पर शुरू होता है। ग्लिसरीन पानी से थोड़ा भारी होता है, 20 डिग्री सेल्सियस पर इसके घनत्व की गणना करने पर 1.2604 ग्राम / सेमी3 का मान मिलता है।
प्रोपेनेट्रियल-1,2,3 . के गुण
ग्लिसरीन का रासायनिक सूत्र नहीं देतायौगिक की उभयचर प्रकृति के बारे में विचार। पदार्थों के कमजोर अम्लीय और मूल गुण अणु में परमाणुओं के प्रभाव, O - H समूह में ध्रुवीकरण की ख़ासियत से जुड़े होते हैं। क्षार की उपस्थिति में, ग्लिसरीन तांबे (II) हाइड्रॉक्साइड के साथ परस्पर क्रिया करता है, जिसके परिणामस्वरूप नीले रंग का परिसर (गुणात्मक प्रतिक्रियाओं में से एक) होता है। एसिड के साथ, ग्लिसरीन की प्रतिक्रिया एस्टर के गठन के साथ समाप्त होती है। H . की उपस्थिति में नाइट्रिक अम्ल के साथ ट्राइहाइड्रिक ऐल्कोहॉल की पारस्परिक क्रिया2सीओ4 (संक्षिप्त) नाइट्रोग्लिसरीन के निर्माण की ओर जाता है।
घर पर वसा और तेल का उपयोग करकेग्लिसरीन, एथिल अल्कोहल और अन्य सामग्री से साबुन मिलता है। खाना पकाने की प्रक्रिया में पानी के स्नान में द्रव्यमान के सावधानीपूर्वक हीटिंग की आवश्यकता होती है, तैयार साबुन बनाने वाले उत्पाद के लिए घटकों और रूपों के चयन के लिए एक रचनात्मक दृष्टिकोण।
तामचीनी में ग्लिसरीन और इसके डेरिवेटिव का उपयोग किया जाता है,पेंट, कई दवाएं, प्रसाधन सामग्री। इसमें पके हुए माल सहित विभिन्न प्रकार के खाद्य पदार्थों में एक मीठा पदार्थ होता है। कन्फेक्शनरी उत्पादों के लिए स्वीटनर और फ्लेवरिंग एजेंट का अंतर्राष्ट्रीय नाम E422 है। अन्य अल्कोहल और फैटी एसिड एस्टर के साथ, ग्लिसरीन को पेट्रोलियम-व्युत्पन्न ईंधन के संभावित प्रतिस्थापन के रूप में देखा जाता है। कारों में ईंधन भरने के लिए बायोडीजल की नई किस्मों का उपयोग करने के किफायती तरीके वैश्विक परिवहन उद्योग में क्रांति लाएंगे। पारिस्थितिक स्थिति में काफी सुधार होगा, और तेल और गैस उत्पादन पर विश्व अर्थव्यवस्था की निर्भरता कम हो जाएगी।
