ORGAANISET SUOLAT: OMINAISUUDET, KÄYTTÖ JA ESIMERKIT - KEMIA - 2026

Orgaanisia suoloja ovat tiheä määrä ionisia yhdisteitä, joilla on monia ominaisuuksia. Ne on aikaisemmin johdettu orgaanisesta yhdisteestä, joka on läpikäynyt muutoksen, joka sallii sen kantaa varausta, ja myös sen kemiallinen identiteetti riippuu liittyvästä ionista.

Kaksi erittäin yleistä orgaanisten suolojen kemiallista kaavaa esitetään alla olevassa kuvassa. Näistä ensimmäinen, R-AX, tulkitaan yhdisteeksi, jonka hiilirakenteessa atomilla tai ryhmällä A on positiivinen + tai negatiivinen (-) varaus.

Lähde: Gabriel Bolívar

Kuten voidaan nähdä, R: n ja A: n, RA: n välillä on kovalenttinen sidos, mutta vuorostaan ​​A: lla on muodollinen varaus, joka houkuttelee (tai hylkii) ionia X. Latauksen merkki riippuu A: n luonteesta ja kemiallisesta ympäristöstä.

Jos A olisi positiivinen, kuinka monen X: n kanssa se voisi olla vuorovaikutuksessa? Vain yhdellä, ottaen huomioon sähköoneutraalisuuden periaate (+ 1-1 = 0). Mikä on X: n identiteetti? Anioni X voisi olla CO ₃ ^2–, edellyttäen kahta RA ⁺ -kationia; halogenidi: F ^-, Cl ^-, Br ^-, jne.; tai jopa toinen RA ^- yhdiste. Vaihtoehtoja ei voida laskea.

Myös orgaanisella suolalla voi olla aromaattinen luonne, jota kuvaa ruskea bentseenirengas. Bentsoaattisuolan kupari (II), (C ₆ H ₅ COO) ₂ Cu, esimerkiksi, sisältää kaksi aromaattista rengasta, jossa on negatiivisesti varautuneiden karboksyyliryhmien, jotka ovat vuorovaikutuksessa Cu ²⁺ kationi.

Fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet

Kuvan perusteella voidaan todeta, että orgaaniset suolat koostuvat kolmesta komponentista: orgaanisesta, R: sta tai Ar: sta (aromaattinen rengas), atomista tai ryhmästä, joka sisältää ionisen varauksen A, ja vastaionista X.

Aivan kuten tällaiset komponentit määrittelevät identiteetin ja kemiallisen rakenteen, samalla tavalla niiden ominaisuudet riippuvat niistä.

Tästä tosiasiasta voidaan tiivistää tietyt yleiset ominaisuudet, jotka valtaosa näistä suoloista täyttää.

Korkeat molekyylimassat

Olettaen, että mono- tai moniarvoisia epäorgaanisia anioneja X on, orgaanisilla suoloilla on yleensä paljon suuremmat moolimassat kuin epäorgaanisilla suoloilla. Tämä johtuu pääasiassa hiilirungosta, jonka yksittäiset CC-sidokset ja niiden vetyatomit lisäävät paljon massaa yhdisteeseen.

Siksi R tai Ar ovat vastuussa korkeista molekyylimassoistaan.

Amfifiilit ja pinta - aktiiviset aineet

Orgaaniset suolat ovat amfifiilisiä yhdisteitä, ts. Niiden rakenteilla on sekä hydrofiilisiä että hydrofobisia päätä.

Mitkä ovat sellaiset äärimmäisyydet? R tai Ar edustavat äärimmäistä hydrofobista, koska niiden C- ja H-atomeilla ei ole suurta affiniteettia vesimolekyyleihin.

A ^{+ (-)}, varaava atomi tai ryhmä, on hydrofiilinen pää, koska se myötävaikuttaa dipolimomenttiin ja on vuorovaikutuksessa veden kanssa muodostaen dipoleja (RA ⁺ OH ₂).

Kun hydrofiiliset ja hydrofobiset alueet polarisoituvat, amfifiilisestä suolasta tulee pinta-aktiivinen aine, aine, jota käytetään laajalti pesuaineiden ja demulgointiaineiden valmistuksessa.

Korkea kiehumis- tai sulamispiste

Kuten epäorgaaniset suolat, myös orgaanisilla suoloilla on korkea sulamis- ja kiehumispiste johtuen nestemäistä tai kiinteää faasia hallitsevista sähköstaattisista voimista.

Koska on olemassa orgaaninen komponentti R tai Ar, osallistuu kuitenkin muun tyyppisiä Van der Waals -voimia (Lontoon voimat, dipoli-dipoli, vety sidokset), jotka kilpailevat tietyllä tavalla sähköstaattisten voimien kanssa.

Tästä syystä orgaanisten suolojen kiinteät tai nestemäiset rakenteet ovat ensinnäkin monimutkaisempia ja monimuotoisempia. Jotkut heistä voivat jopa käyttäytyä nestekiteinä.

Happamuus ja emäksisyys

Orgaaniset suolat ovat yleensä vahvempia happoja tai emäksiä kuin epäorgaaniset suolat. Tämä johtuu siitä, että A: lla, esimerkiksi amiinisuoloilla, on positiivinen varaus johtuen sen sidoksesta ylimääräisen vedyn kanssa: A ⁺ -H. Joten, luovuttamalla protonin kanssa kosketukseen emäksen kanssa, niin siitä tulee taas neutraalia yhdistettä:

RA ⁺ H + B => RA + HB

H kuuluu A: seen, mutta on kirjoitettu, koska se osallistuu neutralointireaktioon.

Toisaalta RA ⁺ voi olla suuri molekyyli, joka ei pysty muodostamaan kiinteitä aineita riittävän vakaalla kidehilalla hydroksyyli- tai hydroksyyli-anionin OH ^{- kanssa}.

Kun näin on, RA ⁺ OH ^- suola käyttäytyy kuten vahvan emäksen; jopa yhtä emäksinen kuin NaOH tai KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCI: => RACl + H ₂ O

Huomaa kemiallisessa yhtälössä, että Cl ^- anioni korvaa OH ^-, muodostaen RA ⁺ Cl ^- suolan.

Sovellukset

Orgaanisten suolojen käyttö vaihtelee R: n, Ar: n, A: n ja X: n identiteetin mukaan. Lisäksi niiden käyttö riippuu myös niiden muodostaman kiinteän tai nesteen tyypistä. Joitakin yleisyyksiä tässä suhteessa ovat:

-Palvella reagensseina muiden orgaanisten yhdisteiden synteesiin. RAX voi toimia "luovuttajana" R-ketjulle lisätäkseen toiseen yhdisteeseen, joka korvaa hyvän poistuvan ryhmän.

- Ne ovat pinta-aktiivisia aineita, joten niitä voidaan käyttää myös voiteluaineina. Tätä tarkoitusta varten käytetään karboksylaattien metallisuoloja.

-Mahdollistaa monenlaisten väriaineiden synteesin.

Esimerkkejä orgaanisista suoloista

karboksylaatit

Karboksyylihapot reagoivat hydroksidin kanssa neutralointireaktiossa, jolloin syntyy karboksylaattisuoloja: RCOO ^- M ⁺; jossa M ⁺ voi olla mikä tahansa metalli kationi (Na ⁺, Pb ^{2 +}, K ⁺, jne.) tai ammonium- kationi NH ₄ ^+.

Rasvahapot ovat pitkien alifaattisten ketjujen karboksyylihappoja, ne voivat olla tyydyttyneitä ja tyydyttymättömiä. Niistä tyydyttynyt niistä ovat palmitiinihappo (CH ₃ (CH ₂) ₁₄ COOH). Tämä aiheuttaa palmitaatti suola, kun taas steariinihappo (CH ₃ (CH ₂) ₁₆ COOH muodostaa stearaattisuolaa. Saippuat koostuvat näistä suoloista.

Tapauksessa bentsoehappo, C ₆ H ₅ COOH (jossa C ₆ H ₅ - on bentseenirengas), kun se reagoi emäksen kanssa, se muodostaa bentsoaattisuolat. Kaikissa karboksylaateissa ryhmä -COO ^- edustaa A: ta (RAX).

Litiumdialkyylikupraatit

Litiumdialkyylikupraatti on käyttökelpoinen orgaanisessa synteesissä. Sen kaava on ^- Li ⁺, jossa kupariatomilla on negatiivinen varaus. Tässä kupari edustaa kuvassa atomia A.

Sulfoniumsuolat

Ne muodostuvat orgaanisen sulfidin reaktiosta alkyylihalogenidin kanssa:

R ₂ S + R'X => R ₂ R'S ⁺ X

Näille suoloille rikkiatomissa on positiivinen muodollinen varaus (S ⁺), koska sillä on kolme kovalenttista sidosta.

Oksonisuolat

Samoin eetterit (sulfidien hapetetut analogit) reagoivat hydrasidien kanssa muodostaen oksoniumsuoloja:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

Hapan protoni HBr sitoutuu kovalenttisesti happiatomin eetterin (R ₂ O ⁺ H), latausta positiivisesti.

Amiinisuolat

Amiinit voivat olla primaarisia, sekundaarisia, tertiäärisiä tai kvaternäärisiä, samoin kuin niiden suolat. Kaikille niistä on ominaista, että H-atomi on kytketty typpiatomiin.

Siten, RNH ₃ ⁺ X ^- on primaarinen amiini suola; R ₂ NH ₂ ⁺ X ^-, sekundääristä amiinia; R ₃ NH ⁺ X ^-, tertiaarisesta amiinista; ja R ₄ N ⁺ X ^-, mistä kvaternaarinen amiini (kvaternäärinen ammoniumsuola).

Diatsoniumisuolat

Lopuksi, diatsoniumsuolat (RN ₂ ⁺ X ^-) tai aryldiazonium (ArN ₂ ⁺ X ^-) edustavat lähtökohta monien orgaanisten yhdisteiden, erityisesti atsovärit.

Viitteet

1. Francis A. Carey. Orgaaninen kemia. (Kuudes painos, sivut 604 - 605, 697 - 698, 924). Mc Graw Hill.
2. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Orgaaninen kemia. Amiineja. (10. painos.). Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2018). Suola (kemia). Kuvannut: en.wikipedia.org
4. Steven A. Hardinger. (2017). Kuvitettu orgaanisen kemian sanasto: suolat. Palautettu: chem.ucla.edu
5. Chevron Oronite. (2011). Karboksylaatteja.. Palautettu osoitteesta: oronite.com