Կարբոնիկ թթու

Քիմիական օրգանական միացություններ, որոնց մոլեկուլները ունենում են առնվազն մեկ կարբոքսիլային խումբ ( ալդեհիդների եւ ketones համակցված կարբոն-ֆունկցիոնալ խումբը , ինչպես նաեւ հիդրոխիլ ֆունկցիոնալ խումբը սպիրտներում) ստացել են ընդհանուր անուն `կարբոնիկ թթուներ: Նրանց բանաձեւը կարող է ներկայացվել որպես R-COOH, որտեղ R- ը հանդիսանում է ածխաջրածին միացավալային ֆունկցիոնալ խումբ: Ցանկացած ածխաջրածին թթու, ի տարբերություն անօրգանական թթուների, շատ թույլ է եւ լիովին չի տարբերվում իոնների մեջ:

Պարզագույն օրինակները ձեւական թթու (մետան) H-COOH են: Անունը բացատրվում է անգլիական բնական ռեժիսոր Ջոն Ռեյի կողմից 1670 թ. Կարբոնիկ թթու երկու կամ ավելի կարբոկիլային խմբերով կկիրառվեն dibasic (կամ dicarboxylic), tribasic (կամ tricarboxylic) եւ այլն: Ամենապարզ օրինակն է ոսկրային թթու C2H2O4 բանաձեւով, որի մոլեկուլում կա երկու կարբոքսիլային խումբ: Որպես hexafluoric թթու, հնարավոր է տալ mellitic (hexacarboxylic) թթու, նրա բանաձեւը C12H6O12. Մոլեկուլը պարունակում է վեց կարբոքսիլային խմբեր, որոնք փոխարինեցին բենզոլային ռինգում ջրածնային ատոմների փոխարեն:

Օրգանական թթուներ, որպես կանոն, բնության մեջ են հայտնաբերված: Օրինակ, hexacarboxylic թթու պարունակվում է մեղր քարի վրա հայտնաբերված շագանակագույն ածուխներով):

Այս դասի շատ կարեւոր բնական միացություններ կան: Դրանք ներառում են կիտրոնաթթու C6H8O7 (մի քանի սննդային հավելումներ E330-E333), որը առաջին անգամ ստացվել է 1784 թ.-ին շվեդ դեղագործ Ք. Շեյլեի կողմից չմշակված կիտրոնի հյութերից: Թարեցի թթու C4H6O6 սննդային հավելվածը E334): Այս կարբոնիկ թթունն ընդարձակորեն տարածվում է բնության մեջ: Այն հայտնաբերվել է բազմաթիվ մրգերի թարմ հյութով:

Եթե մենք դիտարկում ենք այս օրգանական միացությունների ցանկացած homologous շարքը , ապա կան մշտական մոլեկուլային քաշով ավելացող հատկություններով պարբերաբար փոփոխություններ: Յուրաքանչյուր բարդի հատկությունները կախված են իրենց մոլեկուլների կառուցվածությունից, այսինքն, դրանք մեծապես որոշվում են կարբոնաթթուների իզոմերմինիզմով: Բյուրեղային թթվից կազմված homologous շարքի առաջին ներկայացուցիչները, այդ թվում `քացախ եւ պրոպիոնիկ, վերաբերում են հեղուկներին: Նրանք ունեն սուր հուր եւ հեշտությամբ լուծվում են ջրի մեջ: Բարձր ներկայացուցիչները կոշտ են, որոնք ջրում չեն լուծարվում:

Կարբոնիկ թթուների քիմիական հատկությունները հիմնականում որոշվում են ածխածնային խմբի ազդեցությամբ `հիդրոքսիլային խմբի վրա: Հետեւաբար, այդ միացությունները, ի տարբերություն ալկոհոլի, ունեն հստակ acidic բնույթ:

Օրինակ, ջրային լուծույթներում նրանք կարող են բաժանել իոնների մեջ, ինչը վկայում է լիկվիդայի կարմիրի ավելացումից հետո հեղուկի գույնը: Սա վկայում է ջրածնի կալիումների առկայության մասին: Այսինքն, նրանց ջրային լուծումների միջավայրը acidic է (pH պակաս, քան 7):

Մետաղների կամ բազաների հետ փոխազդեցության դեպքում կարբոնիկ թթուները կարող են ձեւավորել աղեր `2CH3-COOH + Mg → (CH3-COO) 2Mg + H2 ↑:

Օրգանական թթուները մտնում են նաեւ կարբոնատներով քիմիական ռեակցիաներ, փոխարինող ածխաթթու: 2CH3-COOH + MgCO3 → (CH3-COO) 2Mg + H2O + CO2 ↑:

Նրանք հեշտությամբ արձագանքում են ամոնիակով, կազմելով աղերը `CH3-COOH + NH3 → CH3-COONH4:

Օրգանական թթուների թթվային հատկությունները ամրապնդվում են դրանց մեջ արմատական փոխարինողների առկայությամբ `բացասական ներազդման ազդեցությամբ: Օրինակ, քլորի թթվային քացախի վրա գործող քլորի գործողությամբ, աստիճանաբար փոխարինելով ջրածնի մեկ ատոմը քլորի ատոմների կողմից եւ քլորոացվող թթու, ապա դիկլորաացվող թթու եւ թրիքլաաաասետիկ թթու, դրանցում թթվային հատկությունների կտրուկ աճ է նկատվում:

Ցանկացած կարբոնիկ թթու կարելի է ձեռք բերել մի քանի ձեւով: Ամենատարածված մեթոդը հիմնված է օքսիդացման ռեակցիայի վրա: Քանի որ սկսվում են ռեակտիվները, ալկոհոլը կամ ալդեհիդները: Օրգանական թթուների առաջացման այլ ձեւ է nitriles- ի հիդրոիզացումը, որը տեղի է ունենում, երբ դրանք ջերմացնող հանքային թթուներով ջերմացվում են: