MUỐI HỮU CƠ: TÍNH CHẤT, CÔNG DỤNG VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC

Các muối hữu cơ là số lượng dày đặc của các hợp chất ion với nhiều tính năng. Chúng trước đây có nguồn gốc từ một hợp chất hữu cơ, đã trải qua một quá trình biến đổi cho phép nó mang điện tích, và đặc điểm hóa học của nó phụ thuộc vào ion liên kết.

Hai công thức hóa học chung cho các muối hữu cơ được hiển thị trong hình dưới đây. Hợp chất đầu tiên trong số này, R-AX, được hiểu là một hợp chất mà nguyên tử có cấu trúc cacbon, hoặc nhóm A, mang điện tích dương + hoặc âm (-).

Nguồn: Gabriel Bolívar

Có thể thấy, giữa R và A có liên kết cộng hóa trị, nhưng ngược lại, A có điện tích hình thức hút (hoặc đẩy) ion X. Dấu điện tích sẽ phụ thuộc vào bản chất của A và môi trường hóa học. .

Nếu A là dương, nó có thể tương tác với bao nhiêu X? Chỉ với một, cho nguyên tắc điện tử (+ 1-1 = 0). Tuy nhiên, danh tính của X là gì? Anion X có thể là CO ₃^2– , cần hai cation RA ⁺ ; một halogenua: F ^- , Cl ^- , Br ^- , v.v.; hoặc thậm chí một hợp chất RA ^- khác . Các lựa chọn là khôn lường.

Ngoài ra, một muối hữu cơ có thể có đặc tính thơm, được minh họa bằng vòng benzen màu nâu. Ví dụ, muối benzoat của đồng (II), (C ₆ H ₅ COO) ₂ Cu gồm hai vòng thơm có nhóm cacboxyl tích điện âm, tương tác với cation Cu ²⁺ .

Các tính chất vật lý và hóa học

Từ hình ảnh có thể nói rằng muối hữu cơ bao gồm ba thành phần: chất hữu cơ, R hoặc Ar (vòng thơm), một nguyên tử hoặc nhóm mang điện tích ion A và một trái dấu X.

Cũng giống như đặc điểm nhận dạng và cấu trúc hóa học được xác định bởi các thành phần như vậy, theo cách tương tự, tính chất của chúng phụ thuộc vào chúng.

Từ thực tế này, có thể tóm tắt một số tính chất chung nhất định mà phần lớn các muối này đáp ứng.

Khối lượng phân tử cao

Giả sử anion vô cơ X đơn chức hoặc đa chức thì muối hữu cơ có xu hướng có phân tử khối lớn hơn nhiều so với muối vô cơ. Điều này chủ yếu là do khung carbon, có các liên kết CC đơn và các nguyên tử hydro của chúng, đóng góp rất nhiều khối lượng cho hợp chất.

Do đó, R hoặc Ar chịu trách nhiệm về khối lượng phân tử cao của chúng.

Amphiphilics và chất hoạt động bề mặt

Muối hữu cơ là các hợp chất lưỡng tính, có nghĩa là, cấu trúc của chúng có cả hai đầu là ưa nước và kỵ nước.

Những thái cực như vậy là gì? R hoặc Ar đại diện cho cực kỳ kỵ nước, vì các nguyên tử C và H của chúng không có ái lực lớn với các phân tử nước.

A ^{+ (-)} , nguyên tử hoặc nhóm mang điện tích, là đầu ưa nước, vì nó góp phần tạo ra mômen lưỡng cực và tương tác với nước, tạo thành lưỡng cực (RA ⁺ OH ₂ ).

Khi các vùng ưa nước và kỵ nước bị phân cực, muối amphiphilic trở thành chất hoạt động bề mặt, một chất được sử dụng rộng rãi để sản xuất chất tẩy rửa và chất khử nhũ tương.

Điểm sôi hoặc nóng chảy cao

Giống như muối vô cơ, muối hữu cơ cũng có nhiệt độ nóng chảy và sôi cao, do lực tĩnh điện chi phối pha lỏng hoặc pha rắn.

Tuy nhiên, vì có thành phần hữu cơ R hoặc Ar, các loại lực Van der Waals khác tham gia (lực London, lưỡng cực-lưỡng cực, liên kết hydro) cạnh tranh theo một cách nhất định với lực tĩnh điện.

Vì lý do này, trước hết, cấu trúc rắn hoặc lỏng của muối hữu cơ phức tạp hơn và đa dạng hơn. Một số trong số chúng thậm chí có thể hoạt động giống như tinh thể lỏng.

Tính axit và tính bazơ

Muối hữu cơ nói chung là axit hoặc bazơ mạnh hơn muối vô cơ. Điều này là do A, chẳng hạn trong muối amin, có điện tích dương do liên kết của nó với một hydro bổ sung: A ⁺ -H. Vì vậy, khi tiếp xúc với một bazơ, hãy cho proton một lần nữa trở thành một hợp chất trung tính:

RA ⁺ H + B => RA + HB

H thuộc A, nhưng được viết vì nó tham gia phản ứng trung hòa.

Mặt khác, RA ⁺ có thể là một phân tử lớn, không thể tạo thành chất rắn có mạng tinh thể đủ bền với hydroxyl hoặc hydroxyl anion OH ^- .

Khi điều này xảy ra, muối RA ⁺ OH ^- hoạt động như một bazơ mạnh; thậm chí là bazơ như NaOH hoặc KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCl => RACl + H ₂ O

Lưu ý trong phương trình hóa học rằng anion Cl ^- thay thế OH ^- , tạo thành muối RA ⁺ Cl ^- .

Các ứng dụng

Việc sử dụng các muối hữu cơ sẽ khác nhau tùy theo sự đồng nhất của R, Ar, A và X. Hơn nữa, ứng dụng của chúng cũng phụ thuộc vào dạng rắn hoặc lỏng mà chúng tạo thành. Một số khái quát về vấn đề này là:

- Bảo quản làm thuốc thử tổng hợp các hợp chất hữu cơ khác. RAX có thể hoạt động như một “nhà tài trợ” cho chuỗi R để thêm vào một hợp chất khác thay thế một nhóm rời tốt.

-Chúng là chất hoạt động bề mặt, vì vậy chúng cũng có thể được sử dụng làm chất bôi trơn. Muối kim loại của cacboxylat được sử dụng cho mục đích này.

-Cho phép tổng hợp nhiều loại chất tạo màu.

Ví dụ về muối hữu cơ

Carboxylate

Axit cacboxylic phản ứng với một hiđroxit theo phản ứng trung hòa, tạo ra các muối cacboxylat: RCOO ^- M ⁺ ; trong đó M ⁺ có thể là cation kim loại bất kỳ (Na ⁺ , Pb ²⁺ , K ⁺ , v.v.) hoặc cation amoni NH ₄^+.

Axit béo là axit cacboxylic mạch béo dài, chúng có thể bão hòa và không bão hòa. Trong số các chất no có axit palmitic (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₄ COOH). Điều này tạo ra muối palmitat, trong khi axit stearic (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₆ COOH tạo thành muối stearat. Xà phòng được tạo thành từ các muối này.

Trong trường hợp axit benzoic, C ₆ H ₅ COOH (trong đó C ₆ H ₅ - là vòng benzen), khi nó phản ứng với một bazơ, nó tạo thành muối benzoat. Trong tất cả các cacboxylat, nhóm -COO ^- đại diện cho A (RAX).

Lithium diakylcuprates

Lithium diakylcuprate hữu ích trong tổng hợp hữu cơ. Công thức của nó là ^- Li ⁺ , trong đó nguyên tử đồng mang điện tích âm. Ở đây, đồng đại diện cho nguyên tử A trong hình ảnh.

Muối sulfonium

Chúng được hình thành từ phản ứng của một sunfua hữu cơ với một ankyl halogenua:

R ₂ S + R'X => R ₂ R’S ⁺ X

Đối với các muối này, nguyên tử lưu huỳnh mang điện tích dương (S ⁺ ) vì nó có ba liên kết cộng hóa trị.

Muối oxonium

Tương tự như vậy, ete (các chất tương tự oxy hóa của sulfua) phản ứng với hydracid để tạo thành muối oxonium:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

Proton có tính axit của HBr liên kết cộng hóa trị với nguyên tử oxy của ete (R ₂ O ⁺ -H), tích điện dương cho nó.

Muối amin

Các amin có thể là chính, phụ, bậc ba hoặc bậc bốn, cũng như muối của chúng. Tất cả chúng đều có đặc điểm là có nguyên tử H liên kết với nguyên tử nitơ.

Như vậy, RNH ₃⁺ X ^- là muối của amin bậc một; R ₂ NH ₂⁺ X ^- , của amin bậc hai; R ₃ NH ⁺ X ^- , từ amin bậc ba; và R ₄ N ⁺ X ^- , từ amin bậc bốn (muối amoni bậc bốn).

Muối diazonium

Cuối cùng, muối diazonium (RN ₂⁺ X ^- ) hoặc aryldiazonium (ArN ₂⁺ X ^- ) đại diện cho điểm khởi đầu của nhiều hợp chất hữu cơ, đặc biệt là thuốc nhuộm azo.

Người giới thiệu

Francis A. Carey. Hóa học hữu cơ. (Xuất bản thứ sáu, trang 604-605, 697-698, 924). Đồi Mc Graw.
Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Hóa học hữu cơ. Các amin. (Tái bản lần thứ 10.). Wiley Plus.
Wikipedia. (2018). Muối (Hóa học). Lấy từ: en.wikipedia.org
Steven A. Hardinger. (2017). Thuật ngữ minh họa Hóa học hữu cơ: muối. Được phục hồi từ: chem.ucla.edu
Chevron Oronite. (2011). Carboxylat. . Phục hồi từ: oronite.com

MUỐI HỮU CƠ: TÍNH CHẤT, CÔNG DỤNG VÀ VÍ DỤ - HÓA HỌC - 2026