Myresyre (HCOOH) Struktur, bruk og egenskaper



den myresyre eller metansyreDet er den enkleste og minste sammensetningen av alle organiske syrer. Det er også kjent som metansyre og dens molekylformel er HCOOH, med bare ett hydrogenatom bundet til karbonatomet. Navnet stammer fra ordet formica, som på latin betyr ant.

XV-tallet naturforskere funnet at visse typer av insekter (den Formicidae), for eksempel maur, termitter, biller og bier utskille dette er ansvarlig for deres smertefulle stikk forbindelse. Dessuten bruker disse insektene maursyre som en mekanisme for angrep, forsvar og kjemisk signalering. 

Ha giftige kjertler som utelater denne og andre syrer (for eksempel eddiksyre) som en spray på utsiden. Myresyre er sterkere enn eddiksyre (CH3COOH); Derfor, oppløst i like mengder i vann, produserer myresyre løsninger med lavere pH-verdier.

Den engelske naturalisten John Ray oppnådde isolasjonen av maursyre i år 1671, destillert fra store mengder maur.

På den annen side ble den første vellykkede syntesen av denne forbindelsen laget av den franske kjemiker og fysiker Joseph Gay-Lussac, ved bruk av hydrocyansyre (HCN) som et reagens.

index

  • 1 Hvor er du?
  • 2 struktur
    • 2.1 Krystallstruktur
  • 3 Egenskaper
    • 3.1 Reaksjoner
  • 4 bruksområder
    • 4.1 Næringsmiddelindustrien
    • 4.2 Tekstil- og skotøyindustrien
    • 4.3 Veisikkerhet på veier
  • 5 referanser

Hvor er det?

Myresyre kan være tilstede på terrestriske nivåer, som en komponent i biomasse eller i atmosfæren, involvert i et bredt spekter av kjemiske reaksjoner; Det kan til og med bli funnet under gulvene, inne i oljen eller i gassfasen på overflaten.

Når det gjelder biomasse, er insekter og planter hovedgeneratorene av denne syren. Når fossilt brensel brennes, produserer de gassformig maursyre; Derfor frigjør bilmotorer myresyre i atmosfæren.

Imidlertid står jorden for et ublu antall maur, og blant alle disse er i stand til å produsere om et år tusenvis mengden myresyre som genereres av menneskelig industri. På samme måte representerer skogbranner gassformige kilder til myresyre.

Høyere oppe i den komplekse atmosfæriske matrisen forekommer fotokjemiske prosesser som syntetiserer maursyre.

Ved å nå mange flyktige organiske forbindelser (VOC, etter dets akronym) nedbrytes under påvirkning av ultrafiolett stråling, eller oksideres ved friradikal-mekanismer OH. Den rike og komplekse atmosfæriske kjemi er langt den overordnede kilden til maursyre på planeten.

struktur

I det øvre bildet er strukturen av en gassfase-dimer av myresyre illustrert. De hvite kuler samsvarer med hydrogenatomer, de røde kulene samsvarer med oksygenatomene og de svarte kulene samsvarer med karbonatomene.

I disse molekylene kan man se to grupper: hydroksyl (-OH) og formyl (-CH = 0), som begge er i stand til å danne hydrogenbindinger.

Disse interaksjonene er av type O-H-O, hydroksylgrupper er donorene av H og formylgruppene donorene av O.

Imidlertid mangler H som er koblet til karbonatomet denne kapasiteten. Disse interaksjonene er meget sterke og, på grunn av det elektron-fattige H-atom, er hydrogenet i OH-gruppen mer surt; Derfor stabiliserer dette hydrogenet broene enda mer.

Som et resultat av det ovennevnte finnes myresyre i form av en dimer og ikke som et individuelt molekyl.

Krystallstruktur

Etter hvert som temperaturen synker, orienterer dimeren dets hydrogenbindinger for å frembringe den mest stabile struktur med de andre dimerer, og dermed skape uendelige kjeder α og β maursyre.

En annen nomenklatur er "cis" og "trans" conformers. I dette tilfellet brukes "cis" til å betegne grupper orientert i samme retning, og "trans" for de gruppene i motsatt retning.

For eksempel, den α kjede formyls grupper "punkt" til den samme side (til venstre), i motsetning til den β kjeden, hvor alle disse grupper formyls punkt til motstående sider (topp).

Denne krystallinske strukturen avhenger av de fysiske variablene som virker på den, slik som trykk og temperatur. Dermed er kjedene konvertible; det vil si under forskjellige forhold kan en "cis" kjede omdannes til en "trans" -kjede, og omvendt.

Hvis trykket øker til drastiske nivåer, blir kjedene komprimert nok til å bli betraktet som en krystallinsk polymer av maursyre.

egenskaper

- Myresyre er en væske ved romtemperatur, fargeløs og med sterk og gjennomtrengende lukt. Den har en molekylvekt på 46 g / mol, smelter ved 8,4 ° C og har et kokepunkt på 100,8 ° C, høyere enn det for vann.

- Det er blandbart i vann og i polare organiske løsningsmidler, som eter, aceton, metanol og etanol.

- I motsetning er det i aromatiske løsningsmidler (som benzen og toluen) noe løselig fordi myresyre knapt har et karbonatom i sin struktur.

- Den har en pKa på 3,77, mer syre enn eddiksyre, noe som kan forklares fordi metylgruppen bidrar til elektrondensitet til karbonatomet oksidert av de to oksygenene. Dette resulterer i en liten reduksjon i protonens surhet (CH3COOH, HCOOH).

- Syren er deprotonert, dette omdannes til HCOO anionen-, noe som kan utelukke den negative ladningen mellom de to oksygenatomene. Derfor er det en stabil anion og forklarer den sure surheten av maursyre.

reaksjoner

Myresyre kan dehydreres i karbonmonoksid (CO) og vann. I nærvær av platinakatalysatorer kan den også brytes ned i molekylært hydrogen og karbondioksid:

HCOOH (l) → H2(g) + CO2(G)

Denne egenskapen gjør at maursyre kan betraktes som en trygg måte å lagre hydrogen på.

søknader

Mat- og landbruksindustrien

Til tross for hvor skadelig maursyren kan være, brukes den i passende konsentrasjoner som konserveringsmiddel i matvarer på grunn av dets antibakterielle virkning. Av samme grunn brukes den i landbruket, der den også har en plantevernmiddelhandling.

Den gir også konserveringsvirkning på beite, noe som bidrar til å forhindre tarmgasser i avlsdyr.

Tekstil- og skotøyindustrien

Det brukes i tekstilindustrien i farging og raffinering av tekstiler, og er kanskje den vanligste bruken av denne syren.

Myresyre brukes i lærbehandling på grunn av dens avfettingsvirkning og hårfjerning av dette materialet.

Veisikkerhet på veier

I tillegg til de angitte industrielle bruksområder, brukes myresyre-derivater (formater) i Sveits og Østerrike på veier om vinteren, for å redusere ulykkesrisikoen. Denne behandlingen er mer effektiv enn bruken av vanlig salt.

referanser

  1. Tellus (1988). Atmosfærisk myresyre fra formicinmyr: En foreløpig vurdering408, 335-339.
  2. B. Millet et al. (2015). Kilder og vasker av atmosfærisk myresyre. Atmos. Chem. Phys., 15, 6283-6304.
  3. Wikipedia. (2018). Myresyre. Hentet 7. april 2018, fra: en.wikipedia.org
  4. Acipedia. Myresyre. Hentet 7. april 2018, fra: acipedia.org
  5. Dr. N. K. Patel. Modul: 2, Foredrag: 7. Myresyre. Hentet 7. april 2018, fra: nptel.ac.in
  6. F. Goncharov, M.R. Manaa, J.M. Zaug, L.E. Fried, W. B. Montgomery. (2014). Polymerisering av myresyre under høyt trykk.
  7. Jean og Fred. (14. juni 2017). Termitter forlater høyene. [Figur]. Hentet fra: flickr.com
  8. Michelle Benningfield. (21. november 2016). Bruk av maursyre. Hentet 7. april 2018, fra: ehowenespanol.com