ОРГАНИЧНИ СОЛИ: СВОЙСТВА, ПРИЛОЖЕНИЯ И ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2026

На органични соли са плътен брой йонни съединения с много функции. Преди това те са получени от органично съединение, което е претърпяло трансформация, която му позволява да носи заряд, а също така, неговата химическа идентичност зависи от свързания йон.

Две много общи химични формули за органични соли са показани на изображението по-долу. Първият от тях, R-AX, се интерпретира като съединение, в чиято въглеродна структура атом или група А носи положителен + или отрицателен (-) заряд.

Източник: Габриел Боливар

Както се вижда, има ковалентна връзка между R и A, RA, но от своя страна A има формален заряд, който привлича (или отблъсква) йона X. Знакът на заряда ще зависи от естеството на A и химическата среда,

Ако A бяха положителни, с колко X може да взаимодейства? Само с един, като се има предвид принципът на електронейтралност (+ 1-1 = 0). Каква е самоличността на X? Анионът X може да бъде CO ₃ ^2–, изисквайки два RA ⁺ катиона; халид: F ^-, Cl ^-, Br ^- и т.н.; или дори друго RA ^- съединение. Опциите са несъизмерими.

Също така, органичната сол може да има ароматен характер, илюстрирана от кафявия бензолен пръстен. Бензоат сол на мед (II), (С ₆ Н ₅ COO) ₂ Cu, например, се състои от два ароматни пръстени с отрицателно заредени карбоксилни групи, които взаимодействат с Cu ²⁺ катион.

Физични и химични свойства

От изображението може да се отбележи, че органичните соли се състоят от три компонента: органична, R или Ar (ароматен пръстен), атом или група, която носи йонния заряд А, и противоион X.

Точно както идентичността и химическата структура се определят от такива компоненти, по същия начин техните свойства зависят от тях.

От този факт могат да се обобщят някои общи свойства, които огромната част от тези соли изпълняват.

Високомолекулни маси

Ако приемем, че моно или поливалентните неорганични аниони X, органичните соли са склонни да имат много по-големи молекулни маси от неорганичните соли. Това се дължи главно на въглеродния скелет, чиито единични СС връзки и техните водородни атоми допринасят много маса на съединението.

Следователно, R или Ar са отговорни за техните високомолекулни маси.

Амфифили и повърхностно активни вещества

Органичните соли са амфифилни съединения, тоест структурите им имат както хидрофилни, така и хидрофобни краища.

Какви са такива крайности? R или Ar представляват крайния хидрофобен, тъй като техните С и Н атоми нямат голям афинитет към водните молекули.

A ^{+ (-)}, носещият заряд атом или група, е хидрофилният край, тъй като той допринася за диполния момент и взаимодейства с водата, образувайки диполи (RA ⁺ OH ₂).

Когато хидрофилните и хидрофобните области са поляризирани, амфифилната сол се превръща в повърхностно активно вещество, вещество, широко използвано за производството на детергенти и демулгатори.

Високи температури на кипене или топене

Подобно на неорганичните соли, органичните соли също имат високи точки на топене и кипене, поради електростатичните сили, които управляват течната или твърдата фаза.

Тъй като обаче има органичен компонент R или Ar, участват други видове сили на Ван дер Ваал (лондонски сили, дипол-дипол, водородни връзки), които се конкурират по определен начин с електростатичните.

Поради тази причина твърдите или течни структури от органични соли са на първо място по-сложни и разнообразни. Някои от тях дори могат да се държат като течни кристали.

Киселинност и базисност

Органичните соли обикновено са по-силни киселини или основи от неорганичните соли. Това е така, защото А, например в аминовите соли, има положителен заряд поради връзката си с допълнителен водород: A ⁺ -H. Така че, в контакт с база, дарете протона, за да се превърне отново в неутрално съединение:

RA ⁺ H + B => RA + HB

Н принадлежи към А, но е написано, защото участва в реакцията на неутрализация.

От друга страна, RA ⁺ може да бъде голяма молекула, неспособна да образува твърди частици с достатъчно стабилна кристална решетка с хидроксил или хидроксил анион ОН ^-.

Когато това е така, RA ⁺ OH ^- солта се държи като силна основа; дори толкова основни като NaOH или KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCl => Racl + H ₂ O

Забележете в химичното уравнение, че Cl ^- анионът замества OH ^-, образувайки RA ⁺ Cl ^- сол.

Приложения

Използването на органични соли ще варира в зависимост от идентичността на R, Ar, A и X. Освен това приложението им също зависи от вида на твърдото или течното, което образуват. Някои общи аспекти в това отношение са:

- Служат като реагенти за синтеза на други органични съединения. RAX може да действа като „донор“ за R веригата, за да добави към друго съединение, заместващо добра напускаща група.

-Те са повърхностно активни вещества, така че могат да се използват и като смазочни материали. За тази цел се използват метални соли на карбоксилати.

-Позволява синтеза на широка гама оцветители.

Примери за органични соли

карбоксилати

Карбоксилните киселини реагират с хидроксид в реакция на неутрализация, което води до карбоксилатни соли: RCOO ^- M ⁺; където М ⁺ може да бъде всеки метален катион (Na ⁺, Pb ²⁺, К ⁺, и т.н.) или амониев катион NH ₄ ^+.

Мастните киселини са карбоксилни киселини с дълга алифатна верига, те могат да бъдат наситени и ненаситени. Сред тях са наситени палмитинова киселина (СН ₃ (СН ₂) ₁₄ СООН). Това води до палмитат сол, като стеаринова киселина (СН ₃ (СН ₂) ₁₆ СООН образува стеарат сол. Сапуни са съставени от тези соли.

В случай на бензоена киселина, С ₆ Н ₅ COOH (където С ₆ Н ₅ - е бензенов пръстен), когато той реагира с основа, образува бензоатни соли. Във всички карбоксилати групата -COO ^- представлява A (RAX).

Литиеви диакилкупрати

Литиевият диакилкупрат е полезен в органичния синтез. Формулата му е ^- Li ⁺, в която медният атом носи отрицателен заряд. Тук медта представлява атом А в изображението.

Сулфониеви соли

Те се образуват от реакцията на органичен сулфид с алкилов халид:

R ₂ S + R'X => R ₂ R'S ⁺ X

За тези соли серният атом носи положителен формален заряд (S ⁺), тъй като има три ковалентни връзки.

Оксониеви соли

По същия начин, етерите (оксигенираните аналози на сулфидите) реагират с хидрациди и образуват оксониеви соли:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

Киселият протона на НВг се свързва ковалентно към кислородния атом на етера (R ₂ О ⁺ Н), зареждането положително.

Аминови соли

Амините могат да бъдат първични, вторични, третични или четвъртични, както и техните соли. Всички те се характеризират с наличието на Н атом, свързан с азотния атом.

По този начин, RNH ₃ ⁺ X ^- е първичен амин сол; R ₂ NH ₂ ⁺ X ^-, на вторичен амин; R ₃ NH ⁺ X ^- от третичен амин; и R ₄ N ⁺ X ^- от кватернерен амин (кватернерна амониева сол).

Диазониеви соли

Накрая, диазониеви соли (RN ₂ ⁺ X ^-) или арилдиазониевата (ArN ₂ ⁺ X ^-) представлява началната точка на много органични съединения, особено азо багрила.

Препратки

1. Франсис А. Кери. Органична химия. (Шесто изд., Страници 604-605, 697-698, 924). Mc Graw Hill.
2. Греъм Соломон TW, Craig B. Fryhle. Органична химия. Амини. (10-то издание.) Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2018). Сол (химия). Взета от: en.wikipedia.org
4. Стивън А. Хардингер. (2017). Илюстриран речник на органичната химия: соли. Възстановена от: chem.ucla.edu
5. Шеврон Оронит. (2011 г.). Карбоксилати., Възстановени от: oronite.com