Acto rūgštis -, įskaitant ledinę acto rūgštį -, yra molekulinis (kovalentinis) junginys, ne joninis.Įprastas{0}}maišymas: ištirpęs vandenyje, jis dalinai jonizuojasi, todėl žmonės mano, kad tai joninis junginys. Ne - – silpnos rūgštys elgiasi tirpale.
Šis struktūrinis faktas daug paaiškina apie tai, kaip šis junginys iš tikrųjų elgiasi: kodėl jis laisvai maišosi su vandeniu ir alkoholiu, kodėl jis beveik nelaidžia elektrai gryna forma ir kodėl jis toks lakus, palyginti su stabilia jonine kieta medžiaga.
Kas yra ledinė acto rūgštis?
Ledinė acto rūgštis yra gryna, iš esmės be vandens -nebe vandens acto rūgšties - forma paprastai sudaro 99,5–99,8 % CH3COOH masės, palyginti su 4–8 % koncentracija, randama įprastame buitiniame acte. Jame yra CAS numeris64-19-7, ir dokumentuose rodomas keliais kitais pavadinimais: etano rūgštimi, metano karboksirūgštimi arba kartais acto rūgštimi.
„Ledyno“ etiketė apibūdina tikrą fizinę nuosavybę, o ne rinkodaros kalbą. Žemiau apie 16,6 laipsnio (62 laipsnio F) gryna acto rūgštis sukietėja į ledą -kaip kristalai - iš čia ir kilęs pavadinimas.
Ledinė acto rūgštis prieš actąyra dažnas painiavos taškas. Chemiškai jie yra tas pats junginys, tačiau actas yra atskiestas, maistui{1}}saugus tirpalas, o ledinė acto rūgštis yra koncentruota ir ėsdinanti, naudojama pramonėje, farmacijoje ir laboratorijose, o ne tiesiogiai.
Kodėl acto rūgštis klasifikuojama kaip molekulinė, o ne joninė
Skirtumas priklauso nuo to, kaip atomai laikomi kartu.Joniniai junginiaisusidaro, kai elektronai visiškai pereina iš vieno atomo į kitą - paprastai metalas, paduodantis elektroną nemetalui -, gaminantis įkrautus jonus, kurie užsifiksuoja kristalinėje gardelėje. Standartinis pavyzdys yra valgomoji druska (NaCl).
Molekuliniai junginiaisusidaro, kai atomai dalijasi elektronais, o ne juos perduoda, o tai vyksta tarp nemetalų. Acto rūgšties struktūra - du anglies atomai, keturi vandeniliai, du deguoniai, išsidėstę aplink karboksilo (-COOH) grupę -, yra visiškai sudaryta iš tokio elektronų-dalijimosi, kovalentinio ryšio. Konstrukcijoje visiškai nėra metalo ir nėra jonų grotelių, laikančių jį kartu. Tai yra didelė dalis, kodėl kambario temperatūroje jis egzistuoja kaip skystis, o ne kaip aukštos -lydymosi kristalinė kieta medžiaga.
Iš kur kyla joninė painiava.Acto rūgštis yra silpna rūgštis, o tai reiškia, kad kai ji ištirpsta vandenyje, tik nedidelė molekulių dalis skyla į acetato jonus (CH3COO⁻) ir vandenilio jonus (H⁺) -, likusieji lieka nepažeisti kaip neutralios molekulės. Kiek jonizuojasi, priklauso nuo koncentracijos ir temperatūros: praskiestas tirpalas jonizuojasi proporcingai labiau nei koncentruotas. Būtent dėl šios dalinės disociacijos acto rūgštis elgiasi kaip rūgštis ir tirpale - rodo tam tikrą joninį pobūdį, tačiau tai yra tirpalo-fazės pusiausvyra, o ne įrodymas, kad pats junginys yra joninis. Maža junginio disociacijos konstanta (Ka ≈ 1,8 × 10⁻⁵) tai patvirtina: stiprios rūgštys ir tikrieji joniniai junginiai disocijuoja daug labiau nei tai.
Apatinė eilutė:savo grynoje, neskiestoje (ledyninėje) būsenoje acto rūgštis beveik visiškai egzistuoja kaip nepažeistos molekulės. Net ir vandenyje ji išlieka daugiausia molekulinė - jonizuota frakcija yra išimtis, o ne taisyklė.
Ką ši molekulinė struktūra paaiškina apie jos elgesį
Tirpumas.Kadangi acto rūgštis yra molekulinė su poline karboksilo grupe, ji visiškai maišosi su vandeniu, etanoliu ir eteriu -, todėl švariai maišosi, nereikalaujant ko-tirpiklio ar paviršiaus aktyviosios medžiagos, kuri būdinga mažoms polinėms molekulėms, bet ne joninėms kietosioms medžiagoms, kurių tirpumo langai yra riboti.
Laidumas.Gryna ledinė acto rūgštis prastai praleidžia elektrą, nes laisvųjų jonų tiesiog nėra daug - dauguma molekulių lieka nepažeistos. Ištirpusi vandenyje, maža jonizuota frakcija leidžia jai silpnai laiduoti, todėl acto rūgštis klasifikuojama kaipsilpnas elektrolitaso ne stiprus, kaip druskos rūgštis arba visiškai disocijuotas druskos tirpalas.
Nepastovumas.Molekuliniai junginiai paprastai yra laikomi kartu silpnesnių tarpmolekulinių jėgų nei joniniai, todėl jiems yra žemesnė virimo temperatūra ir didesnis lakumas. Acto rūgštis tinka šiam modeliui: verda apie 117-118 laipsnių, o pliūpsnio temperatūra yra beveik 40 laipsnių – pastebimai lakesnė už joninį junginį, pavyzdžiui, valgomąją druską, kuri neištirpsta iki 800 laipsnių.
Reaktyvumas.Dėl polinės, kovalentinės struktūros acto rūgštis gerai veikia kaip tirpiklis ir reagentas esterinimo ir acetilinimo reakcijose, taip pat kaip tokių junginių, kaip vinilo acetato monomeras, acto rūgšties anhidridas ir celiuliozės acetatas, pirmtakas. Joninis junginys šiose reakcijose nesielgtų taip pat.
Fizinių savybių nuorodų lentelė
| Turtas | Vertė |
|---|---|
| CAS numeris | 64-19-7 |
| Molekulinė formulė | CH3COOH (C2H4O2) |
| Molekulinė masė | 60,05 g/mol |
| Tankis | ~1,049 g/cm³ 25 laipsnių temperatūroje |
| Lydymosi/užšalimo taškas | 16,6 laipsnio (62 laipsniai F) |
| Virimo temperatūra | 117-118 laipsnių |
| Pliūpsnio taškas | ~40 laipsnių (104 laipsnių F) |
| Ka (rūgšties disociacijos konstanta) | ~1.8 × 10⁻⁵ |
| Tirpumas | Visiškai maišosi su vandeniu, etanoliu, eteriu |
| Klijavimo tipas | Kovalentinis (molekulinis junginys) |
Bendrieji grynumo laipsniai
Acto rūgštis paprastai tiekiama keletu standartinių grynumo lygių:
| Įvertinimas | Tipiškas grynumas | Tipiškas naudojimas |
|---|---|---|
| Pramoninė klasė | Didesnis arba lygus 99,5 % | Bendroji cheminė sintezė, tekstilė, pramoninis apdirbimas |
| Ledyninė / USP{0}}EP klasė | Didesnis arba lygus 99,7 % | Farmacijos,{0}}maisto produktai |
| Reagentas / ACS klasė | Didesnis arba lygus 99,8 % | Laboratorinis ir analitinis naudojimas |
Saugos pagrindai
Ledinė acto rūgštis klasifikuojama kaip ėsdinantis, degus skystis pagal JT 2789, GHS ženklinimo reikalavimai taikomi visame pasaulyje. Jis turi būti laikomas sandariai uždarytuose, korozijai atspariuose -konteineriuose, atokiai nuo šilumos šaltinių ir su atitinkamomis AAP - pirštinėmis, akiniais ir tinkama ventiliacija - dėl jo garų ir -kontakto su oda pavojaus.
Dažnai užduodami klausimai
Ar ledinė acto rūgštis yra tokia pati kaip acto rūgštis?
Taip, chemiškai jie yra tas pats junginys (CH3COOH). „Ledynas“ konkrečiai reiškia koncentruotą, beveik vandens -laisvą formą (99,5 %+), priešingai nei acto rūgštis, praskiesta vandeniu mažesnėmis koncentracijomis.
Ar ledinė acto rūgštis tirpsta vandenyje?
Taip - visiškai maišosi bet kokiomis proporcijomis, tiesioginis jos polinės molekulinės struktūros rezultatas. Maišant išsiskiria pastebima šiluma, todėl skiesti rūgštį į vandenį pilant lėtai, o ne atvirkščiai.
Ar ledinė acto rūgštis praleidžia elektrą?
Vos, gryna forma. Ištirpęs vandenyje, jis tampa silpnu elektrolitu, nes tik nedidelė molekulių dalis jonizuojasi -, neprilygstančia visiškai disocijuoto joninio tirpalo laidumui.
Kodėl acto rūgštis apskritai jonizuojasi, jei tai yra molekulinis junginys?
Kadangi tai yra silpna rūgštis -, maža, nuo koncentracijos- ir temperatūros-priklausoma molekulių dalis paaukoja protoną vandeniui. Tas pusiausvyros elgesys nekeičia pagrindinės junginio kovalentinės struktūros; tai tirpalo-fazinė reakcija, o ne joninio ryšio įrodymas.
Kuo skiriasi ledinė acto rūgštis ir actas?
Koncentracija. Actas yra atskiestas, maistui{1}}saugus tirpalas (maždaug 4–8 % acto rūgšties). Ledinė acto rūgštis yra 99,5 %+ gryna, ėsdinanti ir skirta naudoti pramonėje, farmacijoje ar laboratorijose, o ne tiesioginiam vartojimui.
Išvada
Acto rūgštis yra molekulinis junginys, taškas - dalinė jonizacija, kurią ji rodo vandenyje, yra silpna-rūgšties pusiausvyra, o ne joninio ryšio įrodymas. Šis struktūrinis faktas paaiškina jo visišką maišymąsi su vandeniu, silpną (o ne stiprų) elektrolitų elgesį, santykinai žemą virimo temperatūrą ir jo, kaip tirpiklio ir reagento, naudingumą chemijos, farmacijos ir maisto pramonėje.