Myresyre (HCOOH) Struktur, anvendelser og egenskaber



den myresyre eller methansyreDet er den enkleste og mindste sammensætning af alle organiske syrer. Det er også kendt som methansyre, og dens molekylære formel er HCOOH, idet der kun er et hydrogenatom bundet til carbonatomet. Dets navn stammer fra ordet formica, som på latin betyder ant.

Naturkatastrofer fra femtende århundrede fandt ud af, at visse typer insekter (formicidae) som myrer, termitter, bier og biller udskiller denne forbindelse, der er ansvarlige for deres smertefulde bid. Disse insekter bruger også myresyre som en mekanisme for angreb, forsvar og kemisk signalering. 

Besidder giftige kirtler, der udskiller denne og andre syrer (for eksempel eddikesyre) som en spray på ydersiden. Myresyre er stærkere end eddikesyre (CH3COOH); Derfor opløses myresyre opløsninger med lavere pH-værdier, opløst i lige store mængder i vand.

Den engelske naturforsker John Ray opnåede isolationen af ​​myresyre i år 1671, destilleret fra store mængder myrer.

På den anden side blev den første vellykkede syntese af denne forbindelse fremstillet af den franske kemiker og fysiker Joseph Gay-Lussac ved anvendelse af hydrocyansyre (HCN) som reagens.

indeks

  • 1 hvor er du?
  • 2 struktur
    • 2.1 Krystalstruktur
  • 3 Egenskaber
    • 3.1 Reaktioner
  • 4 anvendelser
    • 4.1 Fødevare- og landbrugsindustrien
    • 4.2 Tekstil- og fodtøjsindustrien
    • 4.3 Vejsikkerhed på veje
  • 5 referencer

Hvor er det?

Myresyre kan være til stede på jordbaserede niveauer som en bestanddel af biomasse eller i atmosfæren, der er involveret i et bredt spektrum af kemiske reaktioner; Det kan endda findes under gulve, inde i olien eller i gasfasen på overfladen.

Med hensyn til biomasse er insekter og planter de vigtigste generatorer af denne syre. Når fossile brændstoffer brændes, producerer de gasformig myresyre; Derfor frigiver køretøjsmotorer myresyre i atmosfæren.

Men jorden er vært for et ublu antal myrer, og blandt alle disse er i stand til at producere om et år tusindvis af mængden af ​​myresyre, der genereres af den menneskelige industri. Ligeledes repræsenterer skovbrande gasformige kilder til myresyre.

Højere op i den komplekse atmosfæriske matrix forekommer fotokemiske processer, der syntetiserer myresyre.

På dette tidspunkt nedbrydes mange flygtige organiske forbindelser (VOC) under virkningerne af ultraviolet stråling, eller oxideres af OH-fri radikal mekanismer. Den rige og komplekse atmosfæriske kemi er langt den overvejende kilde til myresyre på planeten.

struktur

I det øvre billede illustreres strukturen af ​​en gasfase-dimer af myresyre. De hvide kugler svarer til hydrogenatomerne, de røde kugler svarer til oxygenatomerne, og de sorte kugler svarer til carbonatomerne.

I disse molekyler kan man se to grupper: hydroxyl (-OH) og formyl (-CH = O), der begge er i stand til at danne hydrogenbindinger.

Disse interaktioner er af type O-H-O, hydroxylgrupper er donorerne af H og formylgrupperne, donorerne af O.

Imidlertid mangler den H, der er forbundet med carbonatomet, denne kapacitet. Disse vekselvirkninger er meget stærke og på grund af det elektron-dårlige H-atom er hydrogenet i OH-gruppen mere surt; Derfor stabiliserer dette brint broerne endnu mere.

Som et resultat af ovenstående eksisterer myresyre i form af en dimer og ikke som et individuelt molekyle.

Krystalstruktur

Når temperaturen falder, dirigerer dimeren dens hydrogenbindinger for at generere den mest stabile struktur mulig sammen med de andre dimerer og derved skabe uendelige a- og β-kæder af myresyre.

En anden nomenklatur er "cis" og "trans" conformers. I dette tilfælde bruges "cis" til at betegne grupper orienteret i samme retning og "trans" for de grupper i modsatte retninger.

For eksempel, i a-kæden "peger formylgrupperne" på den samme side (venstre side) i modsætning til P-kæden, hvor disse formylgrupper peger mod modsatte sider (topbillede).

Denne krystallinske struktur afhænger af de fysiske variabler, der virker på det, såsom tryk og temperatur. Kæderne er således konvertible; det vil sige under forskellige forhold kan en "cis" -kæde omdannes til en "trans" -kæde og omvendt.

Hvis trykket stiger til drastiske niveauer, komprimeres kæderne tilstrækkeligt til at blive betragtet som en krystallinsk polymer af myresyre.

egenskaber

- Myresyre er en væske ved stuetemperatur, farveløs og med en stærk og gennemtrængende lugt. Den har en molekylvægt på 46 g / mol, smelter ved 8,4 ° C og har et kogepunkt på 100,8 ° C, højere end vandets.

- Det er blandbart i vand og i polære organiske opløsningsmidler, såsom ether, acetone, methanol og ethanol.

- I modsætning hertil er det i aromatiske opløsningsmidler (såsom benzen og toluen) lidt opløseligt, fordi myresyre næsten ikke har et carbonatom i dets struktur.

- Den har en pKa på 3,77, mere syre end eddikesyre, hvilket kan forklares, fordi methylgruppen bidrager til elektrondensitet til carbonatomet oxideret af de to oxygener. Dette resulterer i et lille fald i protonens surhed (CH3COOH, HCOOH).

- Syren er deprotoneret, dette omdannes til HCOO anionen-, som kan afgrænse den negative ladning mellem de to oxygenatomer. Derfor er det en stabil anion og forklarer myresyreets store surhed.

reaktioner

Myresyre kan dehydreres i carbonmonoxid (CO) og vand. I nærvær af platinakatalysatorer kan den også nedbrydes til molekylært hydrogen og carbondioxid:

HCOOH (1) → H2(g) + CO2(G)

Denne egenskab tillader myresyre at betragtes som en sikker måde at opbevare hydrogen på.

applikationer

Fødevare- og landbrugsindustrien

På trods af, hvor skadelig myrsyre kan være, anvendes den i passende koncentrationer som konserveringsmiddel i fødevarer på grund af dets antibakterielle virkning. Af samme grund bruges den i landbruget, hvor den også har en pesticidhandling.

Det præsenterer også konserverende virkning på græsgange, hvilket hjælper med at forhindre tarmgasser i avlsdyr.

Tekstil- og fodtøjsindustrien

Det bruges i tekstilindustrien i farvning og raffinering af tekstiler, hvilket er den mest hyppige anvendelse af denne syre.

Myresyre anvendes til læderbehandling på grund af dets affedtning og hårfjerning af dette materiale.

Vejsikkerhed på veje

Ud over de angivne industrielle anvendelser anvendes myresyre-derivater (formater) i Schweiz og Østrig på veje om vinteren for at reducere risikoen for ulykker. Denne behandling er mere effektiv end brugen af ​​almindeligt salt.

referencer

  1. Tellus (1988). Atmosfærisk myresyre fra formicinmyrer: en foreløbig vurdering408, 335-339.
  2. B. Millet et al. (2015). Kilder og dræn af atmosfærisk myresyre. Atmos. Chem. Phys., 15, 6283-6304.
  3. Wikipedia. (2018). Myresyre. Hentet den 7. april 2018, fra: en.wikipedia.org
  4. Acipedia. Myresyre. Hentet den 7. april 2018, fra: acipedia.org
  5. Dr. N. K. Patel. Modul: 2, Foredrag: 7. Myresyre. Hentet den 7. april 2018, fra: nptel.ac.in
  6. F. Goncharov, M. R. Manaa, J. M. Zaug, L. E. Fried, W. B. Montgomery. (2014). Polymerisering af myresyre under højt tryk.
  7. Jean og Fred. (14. juni 2017). Termitter forlader højerne. [Figur]. Hentet fra: flickr.com
  8. Michelle Benningfield. (21. november 2016). Anvendelse af myresyre. Hentet den 7. april 2018, fra: ehowenespanol.com