ORGANISKIE SĀĻI: ĪPAŠĪBAS, LIETOJUMS UN PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

The organiskie sāļi ir blīvs skaits jonu savienojumu ar daudzām funkcijām. Iepriekš tie ir iegūti no organiska savienojuma, kurš ir ticis pārveidots, kas ļauj tam veikt lādiņu, un arī tā ķīmiskā identitāte ir atkarīga no saistītā jona.

Zemāk redzamajā attēlā parādītas divas ļoti vispārīgas organisko sāļu ķīmiskās formulas. Pirmais no tiem, R-AX, tiek interpretēts kā savienojums, kura oglekļa struktūrā atoms vai grupa A satur pozitīvu + vai negatīvu (-) lādiņu.

Avots: Gabriel Bolívar

Kā redzams, starp R un A, RA ir kovalenta saite, bet, savukārt, A ir formāls lādiņš, kas piesaista (vai atgrūž) jonu X. Lādiņa pazīme būs atkarīga no A rakstura un ķīmiskās vides. .

Ja A būtu pozitīvs, ar cik X tas varētu mijiedarboties? Tikai ar vienu, ņemot vērā elektroneitralitātes principu (+ 1-1 = 0). Tomēr kāda ir X identitāte? Anjons X varētu būt CO ₃ ^2– , kam nepieciešami divi RA ⁺ katjoni ; halogenīds: F ^- , Cl ^- , Br ^- ., etc; vai pat vēl viens RA ^- savienojums . Iespējas nav aprēķināmas.

Arī organiskajam sālim var būt aromātisks raksturs, ko ilustrē brūnais benzola gredzens. Piemēram, vara (II), (C ₆ H ₅ COO) ₂ Cu benzoāta sāls sastāv no diviem aromātiskiem gredzeniem ar negatīvi lādētām karboksilgrupām, kas mijiedarbojas ar Cu ²⁺ katjonu .

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

No attēla var secināt, ka organiskie sāļi sastāv no trim komponentiem: organiskā, R vai Ar (aromātiskā gredzena), atoma vai grupas, kas nes jonu lādiņu A, un pretjonu X.

Tāpat kā identitāte un ķīmiskā struktūra ir definēti šādos komponentos, tāpat kā no tiem ir atkarīgas to īpašības.

No šī fakta var apkopot noteiktas vispārīgās īpašības, kuras ievēro lielākā daļa šo sāļu.

Augstas molekulmasas

Pieņemot, ka mono vai polivalenti neorganiskie anjoni X, organiskajiem sāļiem ir daudz lielākas molekulmasas nekā neorganiskajiem sāļiem. Tas galvenokārt ir saistīts ar oglekļa skeletu, kura vienotās CC saites un to ūdeņraža atomi savienojumā rada lielu masu.

Tāpēc R vai Ar ir atbildīgi par to molekulārajām masām.

Amfifīli un virsmaktīvās vielas

Organiskie sāļi ir amfifīli savienojumi, tas ir, to struktūrām ir gan hidrofīli, gan hidrofobiski gali.

Kādas ir šādas galējības? R vai Ar ir galēji hidrofobās grupas, jo to C un H atomiem nav lielas afinitātes pret ūdens molekulām.

A ^{+ (-)} , lādiņu nesošs atoms vai grupa, ir hidrofils gals, jo tas veicina dipola momentu un mijiedarbojas ar ūdeni, veidojot dipolus (RA ⁺ OH ₂ ).

Kad hidrofīlie un hidrofobie reģioni ir polarizēti, amfifilais sāls kļūst par virsmaktīvo vielu - vielu, ko plaši izmanto mazgāšanas līdzekļu un demulgatoru ražošanā.

Augsta viršanas vai kušanas temperatūra

Tāpat kā neorganiskajiem sāļiem, arī organiskajiem sāļiem ir augsta kušanas un viršanas temperatūra, pateicoties elektrostatiskajiem spēkiem, kas regulē šķidro vai cieto fāzi.

Tomēr, tā kā ir organisks komponents R vai Ar, piedalās cita veida Van der Waals spēki (Londonas spēki, dipola-dipols, ūdeņraža saites), kas noteiktā veidā konkurē ar elektrostatiku.

Šī iemesla dēļ organisko sāļu cietās vai šķidrās struktūras, pirmkārt, ir sarežģītākas un daudzveidīgākas. Daži no viņiem pat var uzvesties kā šķidri kristāli.

Skābums un pamatīgums

Organiskie sāļi parasti ir stiprākas skābes vai bāzes nekā neorganiskie sāļi. Tas notiek tāpēc, ka A, piemēram, amīnu sāļos, ir pozitīva lādiņa, pateicoties tā saiknei ar papildu ūdeņradi: A ⁺ -H. Tātad, saskarē ar bāzi, ziedojiet protonu, lai tas atkal kļūtu par neitrālu savienojumu:

RA ⁺ H + B => RA + HB

H pieder A, bet ir uzrakstīts, jo ir iesaistīts neitralizācijas reakcijā.

No otras puses, RA ⁺ var būt liela molekula, nespēj veidot cietas vielas ar pietiekami stabilai kristāla režģa ar hidroksilgrupām vai hidroksilgrupu anjons OH ^- .

Kad tas tā ir, RA ⁺ OH ^- sāls uzvedas kā spēcīga bāze; pat tikpat pamata kā NaOH vai KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCl => RACl + H ₂ O

Ķīmiskajā vienādojumā ņem vērā, ka Cl ^- anjons aizvieto OH ^- , veidojot RA ⁺ Cl ^- sāli .

Lietojumprogrammas

Organisko sāļu izmantošana būs atšķirīga atkarībā no R, Ar, A un X identitātes. Turklāt to pielietojums ir atkarīgs arī no to veidotā cietā vai šķidruma veida. Daži vispārīgi aspekti šajā sakarā ir:

-Uztur kā reaģentus citu organisko savienojumu sintēzei. RAX var darboties kā R ķēdes “donors”, lai pievienotu citam savienojumam, aizstājot labu aizejošo grupu.

-Tie ir virsmaktīvās vielas, tāpēc tos var izmantot arī kā smērvielas. Šajā nolūkā tiek izmantoti karboksilātu metāla sāļi.

- Ļauj sintēzei plašu krāsvielu klāstu.

Organisko sāļu piemēri

Karboksilāti

Neitralizācijas reakcijā karbonskābes reaģē ar hidroksīdu, veidojot karboksilāta sāļus: RCOO ^- M ⁺ ; kur M ⁺ var būt jebkurš metāla katjons, (Na ⁺ , Pb ²⁺ , K ⁺ , uc) vai amonija katjons NH ₄ ^+.

Taukskābes ir garu alifātisko ķēžu karbonskābes, tās var būt piesātinātas un nepiesātinātas. Starp piesātinātiem tiem ir palmitīnskābe (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₄ COOH). Tas dod iespēju palmitāta sāli, kamēr stearīnskābe (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₆ COOH formām, kas stearāts sāls. Soaps sastāv no šiem sāļiem.

Benzoīnskābes gadījumā C ₆ H ₅ COOH (kur C ₆ H ₅ - ir benzola gredzens), reaģējot ar bāzi, veido benzoāta sāļus. Visos karboksilātos grupa -COO ^- apzīmē A (RAX).

Litija diakilkurupāti

Litija diakilkupurāts ir noderīgs organiskajā sintēzē. Tās formula ir ^- Li ⁺ , kurā vara atoms nes negatīvu lādiņu. Varš attēlā attēlo A atomu.

Sulfonija sāļi

Tos veido, organiskajam sulfīdam reaģējot ar alkilhalogenīdu:

R ₂ S + R'X => R ₂ R’S ⁺ X

Šiem sāļiem sēra atoms satur pozitīvu formālo lādiņu (S ⁺ ), jo tam ir trīs kovalentās saites.

Oksonija sāļi

Tāpat ēteri (ar skābekli sakausētie sulfīdu analogi) reaģē ar hidratādiem, veidojot oksonija sāļus:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

HBr skābais protons kovalenti saistās ar ētera skābekļa atomu (R ₂ O ⁺ -H), pozitīvi uzlādējoties.

Amīnu sāļi

Amīni, tāpat kā to sāļi, var būt primārie, sekundārie, terciārie vai kvartārie. Viņiem visiem raksturīgs H atoms, kas saistīts ar slāpekļa atomu.

Tādējādi RNH ₃ ⁺ X ^- ir primārā amīna sāls; R ₂ NH ₂ ⁺ X ^- , no otrējo amīnu; R ₃ NH ⁺ X ^- , no terciārā amīna; un R ₄ N ⁺ X ^- , no ceturtējā amīna (ceturtèjâ amonija sāls).

Diazonija sāļi

Visbeidzot, diazonija sāļi (RN ₂ ⁺ X ^- ) vai arildiazonijs (ArN ₂ ⁺ X ^- ) ir daudzu organisko savienojumu, īpaši azo krāsvielu, sākumpunkts.

Atsauces

1. Fransiss A. Kerijs. Organiskā ķīmija. (Sestais izdevums, 604. – 605., 697. – 698., 924. Lpp.). Mc Graw Hill.
2. Grehems Solomons TW, Kreigs B. Frīls. Organiskā ķīmija. Amīni. (10. izdevums.). Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2018). Sāls (ķīmija). Iegūts no: en.wikipedia.org
4. Stīvens A. Hardingers. (2017). Ilustrētā organiskās ķīmijas vārdnīca: sāļi. Atgūts no: chem.ucla.edu
5. Chevron Oronite. (2011). Karboksilāti. . Atgūts no: oronite.com