תכונות פיסיקליות של חומצה אצטית, נוסחה

בקבוק רגיל של חומץ אכיל שאתה יכולנמצא במטבח של כל עקרת בית, מכיל חומצות וויטמינים רבים אחרים. הוספת כמה טיפות מהמוצר למזון מבושל, סלטים משפרים את הטעם באופן טבעי. אבל מעטים מאיתנו חשבו ברצינות על המאפיינים ועל קנה המידה האמיתי של היישום של הרכיב העיקרי. - חומצה אצטית.

מה זה החומר הזה?

נוסחה של חומצה אצטית CH₃COOH, המתייחס אליו למספר פחמן שומניחומצות. נוכחותה של קבוצת קרבוקסיל אחת (COOH) מתייחסת אליה כאל חומצה מונו-בסיסית. החומר נמצא על פני הגלובוס בצורה אורגנית ומתקבל באופן סינטטי במעבדות. חומצה היא הנציגה הפשוטה ביותר, אך לא פחות חשובה, של הטווח שלה. מסיס בקלות במים, היגרוסקופי.

התכונות הפיזיקליות של חומצה אצטית וצפיפות משתנות בהתאם לתנאי הטמפרטורה. בטמפרטורת החדר 20^oחומצה C נמצאת במצב נוזלי, בעלת צפיפות של 1.05 גרם / ס"מ³... בעל ריח ספציפי וטעם חמצמץ. תמיסה של חומר ללא זיהומים מתמצקת והופכת לגבישים בטמפרטורה מתחת ל-17^oג.תהליך הרתיחה של חומצה אצטית מתחיל בטמפרטורות מעל 117^oג. קבוצת מתיל (CH₃) של נוסחת חומצה אצטית מתקבלת על ידי אינטראקציה של אלכוהול עם חמצן: תסיסה של חומרים אלכוהוליים ופחמימות, החמיצות של יינות.

קצת היסטוריה

גילוי החומץ היה אחד הראשונים ברציפותחומצות ונעשה בשלבים. בתחילה החלו המדענים הערבים של המאה ה-8 להפיק חומצה אצטית בזיקוק. עם זאת, אפילו ברומא העתיקה, חומר זה, המתקבל מיין חמוץ, שימש כרוטב אוניברסלי. השם עצמו מתורגם מיוונית עתיקה כ"חמוץ". במאה ה-17 הצליחו מדענים אירופאים להשיג חומר טהור של חומר. באותה תקופה הם גזרו נוסחה וגילו יכולת יוצאת דופן - חומצה אצטית במצב אדים שהוצתה באש כחולה.

עד המאה ה-19, מדענים מצאו נוכחותחומצה אצטית רק בצורה אורגנית - כחלק מהתרכובות של מלחים ואסטרים. בהרכב הצמחים ופירותיהם: תפוחים, ענבים. בבני אדם ובבעלי חיים: זיעה, מרה. בתחילת המאה ה-20, מדענים רוסים חילצו באקראי אצטלדהיד מהתגובה של אצטילן עם תחמוצת כספית. כיום הצריכה של חומצה אצטית כה גדולה עד שהמיצוי העיקרי שלה מתרחש רק בשיטה סינתטית בקנה מידה עצום.

שיטות החילוץ

האם תהיה חומצה אצטית בצורה טהורה או עם נוכחות של זיהומים בתמיסה תלוי בשיטת הכרייה.חומצה אצטית בדרגת מזון מתקבלת ביוכימית במהלך תסיסת אתנול. בתעשייה ישנן מספר דרכים להפיק חומצה. ככלל, תגובות מלוות בטמפרטורות גבוהות ובנוכחות של זרזים:

• מתנול בתגובה עם פחמן (קרבונילציה).
• חמצון של חלק השמן עם חמצן.
• על ידי פירוליזה של עץ.
• חמצון של אצטלדהיד עם חמצן.

השיטה התעשייתית יעילה וחסכונית יותרביוכימי. הודות לתהליך התעשייתי, ייצור חומצה אצטית במאות ה-20 וה-21 גדל פי מאות בהשוואה למאה ה-19. כיום, סינתזה של חומצה אצטית על ידי קרבונילציה של מתנול נותנת יותר מ-50% מסך הנפח המיוצר.

תכונות פיזיקליות של חומצה אצטית והשפעתה על המחוון

במצב נוזלי, חומצה אצטית חסרת צבע.רמת החומציות של pH 2.4 נבדקת בקלות על ידי בדיקת לקמוס. חומצה אצטית במגע עם המחוון הופכת אותו לאדום. התכונות הפיזיקליות של חומצה אצטית משתנות חזותית. כאשר הטמפרטורה יורדת מתחת ל-16^oג, החומר מקבל צורה מוצקה ודומהגבישי קרח קטנים. הוא מתמוסס בקלות במים ומקיים אינטראקציה עם מגוון רחב של ממיסים, למעט מימן גופרתי. חומצה אצטית מפחיתה את הנפח הכולל של הנוזל בדילול במים. תאר בעצמך את התכונות הפיזיקליות של חומצה אצטית, צבעה ועקביותה, אותם אתה רואה בתמונה הבאה.

החומר דליק בטמפרטורה של 455^oעם שחרור חום של 876 kJ/mol.המסה הטוחנית היא 60.05 גרם למול. התכונות הפיזיקליות של חומצה אצטית כאלקטרוליט בתגובות חלשות. הקבוע הדיאלקטרי הוא 6.15 בטמפרטורת החדר. לחץ, כמו צפיפות, - כמות משתנה של התכונה הפיזיקלית של חומצה אצטית. בלחץ של 40 מ"מ. rt. אומנות. וטמפרטורה 42^oתהליך הרתיחה יתחיל. אבל כבר בלחץ של 100 מ"מ. rt. אומנות. רתיחה תתרחש רק בגיל 62^oC

תכונות כימיות

תגובה עם מתכות ותחמוצות,החומר מפגין את תכונות החומציות שלו. בהמסה מושלמת של תרכובות מורכבות יותר בפני עצמה, החומצה יוצרת מלחים הנקראים אצטט: מגנזיום, עופרת, אשלגן וכו'. ערך pK של החומצה הוא 4.75.

בעת אינטראקציה עם גזים, חומץ נכנס פנימהתגובת החלפה ואחריה תזוזה ויצירת חומצות מורכבות יותר: כלורואצטית, יודואצטית. בהמסה במים, החומצה מתנתקת עם שחרור יוני אצטט ופרוטוני מימן. מידת הדיסוציאציה היא 0.4 אחוז.

תכונות פיזיקליות וכימיות של מולקולות חומצה אצטיתחומצות בצורה גבישית יוצרות דימרים הקשורים למימן. כמו כן, תכונותיו הכרחיות ליצירת חומצות שומן מורכבות יותר, סטרואידים וביוסינתזה של סטרולים.

בדיקות מעבדה

אתה יכול למצוא חומצה אצטית בתמיסה עבורעל ידי זיהוי תכונותיו הפיזיקליות, כגון ריח. מספיק להוסיף לתמיסה חומצה חזקה יותר, שתתחיל לעקור את מלחי החומץ עם שחרור האדים שלו. זיקוק מעבדה CH₃COONa ו-H₂עם₄ אפשר להשיג חומצה אצטית יבשה.

בואו נערוך ניסוי מתכנית הלימודים בכימיה 8 של בית הספרמעמד. התכונות הפיזיקליות של חומצה אצטית מודגמות בבירור על ידי תגובת הפירוק הכימית. מספיק להוסיף תחמוצת נחושת לתמיסה לחומר ולחמם אותו מעט. התחמוצת מתמוססת לחלוטין, מה שהופך את התמיסה לצבע כחלחל.

נגזרים

תגובות איכותיות של חומר עם רביםנוצרות תמיסות: אתרים, אמידים ומלחים. עם זאת, במהלך הייצור של חומרים אחרים, הדרישות לתכונות הפיזיקליות של חומצה אצטית נותרות גבוהות. תמיד חייבת להיות לו דרגת פירוק גבוהה, כלומר אסור שיהיו בו זיהומים זרים.

תלוי בריכוז חומצה אצטיתתמיסה מימית, מספר נגזרות שלה מבודדות. ריכוז החומר מעל 96% נקרא חומצה קרחונית. חומצה אצטית ב-70-80% ניתן לרכוש בחנויות מכולת, שם זה ייקרא - תמצית חומץ. לחומץ שולחני ריכוז של 3-9%.

חומצה אצטית וחיי היומיום

בנוסף למאפיינים התזונתיים, חומצה אצטיתבעל מספר תכונות פיזיקליות, אשר האנושות מצאה את השימוש שלה בחיי היומיום. תמיסה של חומר בריכוז נמוך מסירה בקלות רובד ממוצרי מתכת, משטחים של מראות וחלונות. גם היכולת לספוג לחות מועילה. חומץ טוב בסילוק ריחות בחדרים מעופשים, מסיר כתמים מירקות ופירות על בגדים.

כפי שהתברר, התכונה הפיזיקלית של חומצה אצטית - להסיר שומן מהמשטח - יכול למצואיישום ברפואה עממית וקוסמטולוגיה. פתרון עדין של חומץ אכיל משמש לטיפול בשיער כדי לתת לו ברק. החומר נמצא בשימוש נרחב לטיפול בהצטננות, הסרת יבלות ופטריות עור. השימוש בחומץ בעטיפות קוסמטיות למלחמה בצלוליט צובר תאוצה.

שימוש בייצור

בתרכובות של מלחים וחומרים מורכבים אחרים, חומצה אצטית היא יסוד הכרחי:

• תעשיית התרופות. ליצירת: אספירין, משחות אנטיספטיות ואנטי בקטריאליות, פנאצטין.
• ייצור סיבים סינתטיים. סרטים לא דליקים, אצטט תאית.
• תעשיית המזון. לשימור מוצלח, הכנת מרינדות ורטבים, כתוסף מזון E260.
• תעשיית הטקסטיל. חלק מהצבעים.
• ייצור מוצרי קוסמטיקה והיגיינה. שמנים ארומטיים, קרמים לשיפור גוון העור.
• ייצור של חומרי מיץ. הוא משמש כקוטל חרקים והדברת עשבים.
• ייצור לכות. ממיסים טכניים, ייצור אצטון.

ייצור חומצה אצטית מדי שנהעולה. כיום, נפחו בעולם הוא יותר מ-400 אלף טון לחודש. החומצה מועברת במיכלי פלדה חזקים. בשל הפעילות הפיזית והכימית הגבוהה של חומצה אצטית, האחסון במיכלי פלסטיק בתעשיות רבות אסור או מוגבל לתקופה של עד מספר חודשים.

אבטחה

חומצה אצטית בריכוז גבוה ישדרגה שלישית דליק ופולט אדים רעילים. מומלץ ללבוש מסכות גז מיוחדות וציוד מגן אישי אחר בעבודה עם חומצה. מנה קטלנית לגוף האדם החל מ-20 מ"ל. ברגע שהחומר נכנס פנימה, החומצה קודם כל שורפת את הקרום הרירי, ולאחר מכן משפיעה על שאר האיברים. במקרים כאלה נדרש אשפוז מיידי.

לאחר קבלת חומצה על אזורי עור פתוחים, מומלץ לשטוף אותם מיד במים זורמים. כוויות חומצה שטחיות עלולות לגרום לנמק ברקמות, המצריך גם אשפוז.

עובדות מעניינות

מדעני פיזיולוגיה מצאו שאדם אינו כזהנדרשת צריכת חומצה אצטית - אתה יכול להסתדר בלי תוספי מזון. אבל עבור אנשים עם אי סבילות לחומצה, כמו גם עם בעיות קיבה, החומר הוא התווית.

חומצה אצטית משמשת בטיפוגרפיה.

החומר נמצא בכמויות קטנות בדבש, בננות וחיטה.

לאחר קירור החומצה האצטית וניעור חד את המיכל איתה, אתה יכול לראות את ההתמצקות החדה שלה.

ריכוז קטן של חומצה אצטית יכול להפחית את תסמיני הכאב כתוצאה מעקיצות חרקים וכוויות קלות.

אכילת מזונות דלים בחומצה אצטית מורידה את רמות הכולסטרול בגוף. החומר טוב בייצוב רמות הסוכר בחולי סוכרת.

צריכה של מזונות חלבונים ופחמימות יחד עם כמות קטנה של חומצה אצטית מגבירה את ספיגתם בגוף.

אם האוכל מלוח מדי, פשוט הוסיפו כמה טיפות חומץ כדי להחליק את המליחות.

סוף סוף

אלפי שנים של שימוש בחומצה אצטיתהובילו לכך שהתכונות הפיזיקליות והכימיות שלו מיושמות בכל שלב. מאות תגובות אפשריות, אלפי חומרים שימושיים, שבזכותם האנושות ממשיכה הלאה. העיקר הוא להכיר את כל התכונות של חומצה אצטית, התכונות החיוביות והשליליות שלה.

אל תשכח את היתרונות, אבל אתה צריך תמידזכרו איזה נזק יכול להיגרם מטיפול רשלני בחומצה אצטית בריכוז גבוה. מבחינת הסכנה שלו, הוא עומד לצד חומצה הידרוכלורית וגופריתית. זכור תמיד להיות בטוח בעת שימוש בחומצה. מדללים את התמצית במים בצורה נכונה ובזהירות.