Aldehidi: kemijske lastnosti, pripravek, struktura

Skoraj vse kemikalije okoli nas so testirane s strani ljudi glede na njihove potrebe in zahteve. Vsaka sestavina ima edinstven inherenten nabor lastnosti in lastnosti, iz katerih so izbrani koristni in potrebni za nas v vsakdanjem življenju. Zadevni aldehidi tudi niso izjema.

Skromen otrok organske kemije

Med ogljikovimi spojinami, ki se imenujejo ekološke, obstajajo dobro znane, ki so, kot pravijo, »splošno znane«. Na primer, glukoza, etilni alkohol ali plastike. Aldehidi v tem smislu nimajo sreče. O njih poznajo le ozki strokovnjaki in celo srednješolci, ki si prizadevajo za študij kemije za vstop na univerzo. Pravzaprav takšne spojine (kot npr acetaldehid) katerih kemijske lastnosti upoštevamo, se pogosto uporablja tako v industrijski proizvodnji kot v vsakdanjem življenju.

Jabolko spora

Žal, vendar odkritja v znanosti pogosto ne pojavljajo rožnato. Aldehidi, njihova kemijska struktura in lastnosti so bili odkriti zaradi dolgih sporov in razprav med znanstveniki iz 19. stoletja. Takšni znani kemiki, kot sta Liebig in Döbereiner, so se celo malo borili za šalo, ko so ugotovili, kdo dejansko ima dlan v pridobivanju in izolaciji ocetnega aldehida v njegovi čisti obliki. Ekstrahiran je iz hlapov etanola, ki so prešla preko platinske mreže, ki služi kot katalizator reakcije. Edina stvar, ki bi lahko nasprotnike nasprotovala, je bila brezpogojno sprejetje vseh kemikov imena novega razreda snovi - aldehidov, ki dobesedno pomeni "alkoholi brez vodika". Navaja metodo pridobivanja iz alkoholov z izločitvijo dveh atomov vodika.

Ne boste zamenjeni z ničemer

Glede na fizikalne in kemijske lastnosti aldehidov je enostavno zagotoviti, da so dovolj specifične. Torej ima formaldehid, ki je strupen plin, oster, zadušljiv vonj. Njegova 40% vodna raztopina, imenovana formalin, povzroča poseben vonj v anatomskih laboratorijih in mrtvašnicah, kjer se uporablja kot sredstvo proti gnitju, ki ohranja beljakovine organov in tkiv.

Ocetni aldehid, ki je naslednji v homologni seriji, je brezbarvna tekočina, ki je zlahka topna v vodi z neprijetnim vonjem gnilih jabolk. Aldehidi, kemijske lastnosti, za katere so značilne reakcije oksidacije in adicije, se lahko pretvorijo v snovi genetsko povezanih razredov: karboksilne kisline ali alkohole. Razmislite o njih s posebnimi primeri.

Poslovna kartica Aldehida

V organski kemiji, kot v resnici, v anorganski, obstaja takšna stvar kot "kvalitativna reakcija". Lahko ga primerjamo z svetilnikom, ki signalizira, da se ukvarjamo prav s snovmi določenega razreda, na primer z aldehidi. Potrjujejo kemijske lastnosti aldehidov z reagiranjem z raztopino amoniaka srebrovega oksida in z bakrovim hidroksidom pri segrevanju (reakcija zrnih ogledal)

Produkt reakcije bo čisto srebro, ki se sprosti v obliki zrcalnega sloja na stenah cevi.

Posledica tega je, da reakcija obori oksid bakra v barvi opeke.

Dvojne snovi

Zdaj je čas za obravnavo takšnega pojava, ki je značilen za vse. organske snovi vključno z aldehidi, kot izomerizem. Popolnoma odsoten je v svetu anorganske kemije. Vse je preprosto: samo ena specifična spojina z lastnimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi ustreza eni kemični formuli. Na primer, formula HNO ₃ ustreza eni snovi, imenovani dušikova kislina, ki ima vrelišče 86 ° C, z ostrim vonjem, zelo higroskopična.

V področju organske kemije so izomeri živi, ​​v katerih so formule enake in so lastnosti različne. Na primer, formula C4H8O ima dva popolnoma različna aldehida: butanal in 2-metil propanal.

Njihove formule:

Izomerni aldehidi, katerih kemijske lastnosti so odvisni od njihove sestave in strukture, so odličen dokaz iznajdljive teorije o strukturi organskih spojin, ki jo je ustvaril ruski znanstvenik M. Butlerov. Njegovo odkritje ima enak temeljni pomen za kemijo kot periodični zakon D Mendelejeva.

Edinstven ogljik

Odličen dokaz teorije M. Butlerov služi kemijske lastnosti aldehidov. Organska kemija je, zahvaljujoč raziskavam ruskega znanstvenika, končno uspela odgovoriti na vprašanje, ki je s svojo kompleksnostjo preplavilo več kot eno generacijo znanstvenikov, in sicer: kako razložiti raznolikost organskih spojin, ki presenetijo domišljijo, ki temelji na pojavu izomerizma. Razmislite o strukturi molekul dveh aldehidnih izomerov: butanala in 2-metilpropanala, ki imata enako molekulsko formulo - C4H8O, vendar različno strukturno in se torej med seboj razlikujejo po fizikalnih in kemijskih lastnostih.

Naj opozorimo na dve najpomembnejši značilnosti ogljikovega atoma, ki sta predstavljeni kot postulati v teoriji M. Butlerova:

1. Ogljik v organske spojine vedno tetravalent.

2. Atomi ogljika se lahko kombinirajo med seboj in oblikujejo različne prostorske konfiguracije: nerazvejane in razvejane verige ali cikle.

Glede na valenco so na njih nanizani atomi drugih kemijskih elementov: vodik, kisik, dušik, s čimer tvorijo celoten velikanski arsenal obstoječih organskih spojin (in jih je več kot 10 milijonov), poleg tega pa se količina zaradi novih snovi, pridobljenih v kemija organske sinteze.

Bolj kot je polarnejši, tem bolje

Nadaljevali bomo s proučevanjem aldehidov, njihovo kemijsko strukturo in lastnostmi, pri čemer bomo obravnavali pojav polarnosti atomov, ki tvorijo aldehidne molekule. Tako atom ogljika aldehidne skupine v acetaldehidni molekuli pridobi delni pozitivni naboj, atom kisika pa delno negativen. Razlog za njihov nastanek je naslednji: elektronska gostota π-vezi je bolj mobilna kot σ-vez.

V splošni formuli aldehidov, kjer je R ogljikovodikov radikal, povezan z aldehidno skupino, se na atomu kisika oblikuje delni negativni naboj in delni pozitivni naboj na ogljikovem atomu. Tako postane funkcionalna skupina aldehidov močno polarizirana, kar povzroča visoko reaktivnost teh snovi. Preprosto povedano, bolj polarizirani atomi v molekuli snovi so boljši in hitrejši kemijske reakcije. Hitra oksidacijska sposobnost vodikovega atoma v aldehidni skupini in reaktivnost karbonilne skupine zagotavljajo aldehide z značilnimi reakcijami adicije in polimerizacije.

Življenje v plastičnem svetu

Prav aldehidi, katerih kemijske lastnosti so posledica sposobnosti polikondenzacije in reakcije polimerizacije, so postali predniki fenoplastov in aminoplastov - osnovnih materialov sodobne polimerne industrije. Formaldehid in acetaldehid služita kot surovina za podjetja. Tako so fenolformaldehidne smole fenoplasti - najpomembnejši nadomestki za železne in neželezne kovine. Formaldehid se pridobiva z oksidacijo metana s segrevanjem na 600 ° C v zmesi z zrakom ter oksidacijo metanola, segretega na 300 ° C preko bakrovega katalizatorja. Tako so aldehidi, priprave in kemijske lastnosti, za katere menimo, da so pomembne surovine v reakcijah organske sinteze.

Izvedite zaključke

Kot vidimo, v evidencah aldehidov obstaja dovolj nujnih in pomembnih snovi, kot so na primer formaldehid in ocetni aldehidi, katerih kemijske lastnosti oseba uspešno uporablja na različnih področjih svoje življenjske dejavnosti.