Asid Formul (HCOOH) Struktur, Kegunaan dan Hartanah



The asid formik atau asid methanoicIa adalah sebatian paling mudah dan terkecil daripada semua asid organik. Ia juga dikenali sebagai asid methanoic dan formula molekulnya adalah HCOOH, hanya mempunyai satu atom hidrogen yang terikat dengan atom karbon. Namanya berasal dari kata itu formica, yang dalam bahasa Latin bermakna semut.

Naturalis abad ke-15 menemukan bahawa beberapa jenis serangga (formicidae), seperti semut, rayap, lebah dan kumbang, mengeluarkan sebatian ini yang bertanggungjawab atas gigitan yang menyakitkan mereka. Juga, serangga ini menggunakan asid formik sebagai mekanisme serangan, pertahanan dan isyarat kimia. 

Mempunyai kelenjar beracun yang mengeluarkan asid ini dan lain-lain (sebagai contoh, asid asetik) sebagai semburan ke luar. Asid bentuk lebih kuat daripada asid asetik (CH3COOH); oleh itu, dibubarkan dalam jumlah yang sama dalam air, asid formik menghasilkan penyelesaian dengan nilai pH yang lebih rendah.

Ahli naturalis Inggeris John Ray mencapai pengasingan asid formik pada tahun 1671, disuling dari sejumlah besar semut.

Sebaliknya, sintesis berjaya pertama sebatian ini dibuat oleh ahli kimia dan ahli fizik Perancis, Joseph Gay-Lussac, menggunakan asid hydrocyanic (HCN) sebagai reagen.

Indeks

  • 1 Di mana anda berada?
  • 2 Struktur
    • 2.1 struktur kristal
  • 3 Hartanah
    • 3.1 Reaksi
  • 4 Kegunaan
    • 4.1 Industri makanan dan pertanian
    • 4.2 Industri tekstil dan kasut
    • 4.3 Keselamatan jalan raya di jalan raya
  • 5 Rujukan

Di manakah ia?

Asid bentuk mungkin hadir pada tahap darat, sebagai komponen biomas atau di atmosfera, yang terlibat dalam spektrum luas reaksi kimia; Ia juga boleh didapati di bawah lantai, di dalam minyak atau dalam fasa gas di permukaannya.

Dari segi biomas, serangga dan tumbuhan adalah penjana utama asid ini. Apabila bahan api fosil dibakar mereka menghasilkan asid formik gas; Oleh itu, enjin kenderaan mengeluarkan asid formik ke atmosfera.

Walau bagaimanapun, Bumi menjadi tuan rumah sejumlah besar semut, dan di antara semua ini dapat menghasilkan dalam ribuan kali jumlah asid formik yang dihasilkan oleh industri manusia. Begitu juga, kebakaran hutan mewakili sumber gas asid formik.

Lebih tinggi, dalam matriks atmosfera kompleks, proses fotokimia yang mensintesis asid formik berlaku.

Pada ketika ini banyak sebatian organik yang tidak menentu (VOCs) telah terdegradasi di bawah kesan radiasi ultraviolet, atau dioksidakan oleh mekanisme radikal bebas OH. Kimia atmosfera yang kaya dan kompleks adalah, setakat ini sumber utama asid formik di planet ini.

Struktur

Dalam imej atas, struktur dimer fasa gas asid formik digambarkan. Sfera putih sesuai dengan atom hidrogen, sfera merah sesuai dengan atom oksigen dan sfera hitam sesuai dengan atom karbon.

Dalam molekul-molekul ini dapat dilihat dua kumpulan: hidroksil (-OH) dan formil (-CH = O), kedua-duanya mampu membentuk ikatan hidrogen.

Interaksi ini adalah jenis O-H-O, kumpulan hidroksil sebagai penderma H dan kumpulan formil penderma O.

Walau bagaimanapun, H yang dikaitkan dengan atom karbon tidak mempunyai kapasiti ini. Interaksi ini sangat kuat dan, oleh kerana atom H kurang elektron, hidrogen kumpulan OH lebih berasid; oleh itu, hidrogen ini menstabilkan jambatan lebih banyak lagi.

Sebagai hasil daripada di atas, asid formik wujud dalam bentuk dimer dan bukan sebagai molekul individu.

Struktur kristal

Apabila suhu jatuh, dimer mengarahkan bon hidrogennya untuk menjana struktur yang paling stabil mungkin bersama-sama dengan dimer lain, dengan itu mewujudkan rantaian α dan β tak terhingga asid formik.

Satu lagi nama tatanama ialah pengubah "cis" dan "trans". Dalam kes ini, "cis" digunakan untuk menentukan kumpulan yang berorientasikan arah yang sama, dan "trans" bagi kumpulan-kumpulan tersebut dalam arah yang bertentangan.

Sebagai contoh, dalam rantaian α kumpulan "formil" kumpulan formil ke sisi yang sama (sebelah kiri), berbeza dengan rantai β, di mana kumpulan-kumpulan formil ini menunjuk pada sisi bertentangan (imej atas).

Struktur kristal ini bergantung pada pembolehubah fizikal yang bertindak di atasnya, seperti tekanan dan suhu. Oleh itu, rantai boleh ditukar; iaitu, dalam keadaan yang berbeza rantai "cis" boleh diubah menjadi rantaian "trans", dan sebaliknya.

Sekiranya tekanan meningkat kepada paras drastik, rantai cukup dimampatkan untuk dianggap sebagai polimer kristal asid formik.

Hartanah

- Asid bentuk adalah cecair pada suhu bilik, tidak berwarna dan dengan bau kuat dan menembusi. Ia mempunyai berat molekul 46 g / mol, cair pada 8.4 ° C dan mempunyai titik mendidih 100.8 ° C, lebih tinggi daripada air.

- Ia boleh larut dalam air dan dalam pelarut organik kutub, seperti eter, aseton, metanol dan etanol.

- Sebaliknya, dalam pelarut aromatik (seperti benzena dan toluena) ia agak larut, kerana asid formik hampir tidak mempunyai atom karbon dalam strukturnya.

- Ia mempunyai pKa 3.77, lebih banyak asid berbanding dengan asid asetik, yang boleh dijelaskan kerana kumpulan metil menyumbang ketumpatan elektron ke atom karbon yang dioksidakan oleh dua oxygens. Ini menyebabkan penurunan sedikit keasidan proton (CH3COOH, HCOOH).

- Asid ini dikurangkan, ini diubah menjadi anion HCOO-, yang boleh membahagikan caj negatif antara dua atom oksigen. Oleh itu, ia adalah anion yang stabil dan menerangkan keasidan tinggi asid formik.

Reaksi

Asid bentuk boleh dehidrasi menjadi karbon monoksida (CO) dan air. Di hadapan pemangkin platinum, ia juga boleh dipecah menjadi hidrogen molekul dan karbon dioksida:

HCOOH (l) → H2(g) + CO2(g)

Harta ini membolehkan asid formik untuk dianggap cara yang selamat untuk menyimpan hidrogen.

Kegunaan

Industri makanan dan pertanian

Walaupun asid formik berbahaya, ia digunakan pada kepekatan yang sesuai sebagai pengawet dalam makanan kerana tindakan antibakterianya. Atas sebab yang sama ia digunakan dalam pertanian, di mana ia juga mempunyai tindakan racun makhluk perosak.

Ia juga menyajikan tindakan pengawet pada padang rumput, yang membantu mencegah gas usus dalam pembiakan haiwan.

Industri tekstil dan kasut

Ia digunakan dalam industri tekstil dalam pencelupan dan penapisan tekstil, yang mungkin merupakan penggunaan yang paling kerap asid ini.

Asid bentuk digunakan dalam pemprosesan kulit kerana tindakan degreasing dan penghapusan rambut bahan ini.

Keselamatan jalan raya di jalan raya

Sebagai tambahan kepada penggunaan industri yang dinyatakan, derivatif asid formik (format) digunakan di Switzerland dan Austria di jalan raya pada musim sejuk, untuk mengurangkan risiko kemalangan. Rawatan ini lebih berkesan daripada penggunaan garam biasa.

Rujukan

  1. Tellus (1988). Asid formik atmosfera dari formicine ants: penilaian awal408, 335-339.
  2. B. Millet et al. (2015). Sumber dan tenggelam asid formik atmosfera. Atmos. Chem Phys., 15, 6283-6304.
  3. Wikipedia. (2018). Asid bentuk. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: en.wikipedia.org
  4. Acipedia. Asid Formik. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: acipedia.org
  5. Dr. N. K. Patel. Modul: 2, Kuliah: 7. Asid bentuk. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: nptel.ac.in
  6. F. Goncharov, M. R. Manaa, J. M. Zaug, L. E. Fried, W. B. Montgomery. (2014). Polimerisasi Asid Formik di bawah Tekanan Tinggi.
  7. Jean dan Fred. (14 Jun, 2017). Keseringan meninggalkan gundukan itu. [Rajah] Diperolehi daripada: flickr.com
  8. Michelle Benningfield. (21 November 2016). Penggunaan asid formik. Diambil pada 7 April 2018, dari: ehowenespanol.com