Sådan beregnes pKa for eddikesyre

Sidste gang du nød lidt tærtedressing på en salat eller måske bare et stænk balsamico, du var sandsynligvis for travlt med at nyde den tingly gustatory oplevelse til at sætte pris på det underliggende kemi.

Et imponerende udvalg af smag og typer eddike peber markedspladsen, og i slutningen af ​​2010'erne, selv "drikkende eddike" var kommet ind på hylderne i helsekost og købmandsforretninger over hele USA Stater. Men alle disse har mindst én ting til fælles: Den ingrediens, der giver disse forbindinger og saucer deres karakteristiske "zing", er et molekyle kaldet eddikesyre.

Anvendelse af eddikesyre er ikke begrænset til krydderiverdenen, selvom dette bestemt er den første gang i supermarkedet, hvor man skal se, hvis man pludselig finansierer dig selv med behov for denne forbindelse. Med hensyn til dets syrebasekemi er det ikke en særlig stærk syre, så farer for eddikesyre er mere verdslige end de mere ætsende syrer som svovlsyre.

Men inden du dykker ned i eddikesyre specifikt (med en våddragt!), Skal du være fortrolig med syrebasekemi i generelt og hvordan syrer og baser kan bruges til at manipulere hinanden, vand og pH (surhed eller basiskhed) på løsninger. Derefter får du eksempler på, hvordan eddikesyre bruges og fremstilles, og hvor den vises i verden. Når du er færdig, er den sidste ting du skal føle en bitter smag i munden!

Forskellige definitioner af syrer og baser er blevet foreslået gennem århundrederne, og for det meste er disse supplerende ved at bygge på tidligere viden i stedet for at erstatte den.

Disse forbindelser blev identificeret som havende unikke egenskaber for mange århundreder siden (nogle syrer har især evnen til at korrodere metal), men først i slutningen af ​​1800-tallet blev en formel definition foreslået. På det tidspunkt Svante Arrhenius definerede en syre som et stof, der øgede hydrogenionkoncentrationen i vand.

Når en syre tilsættes til vand, adskiller den sig i en proton, og hvad der er tilbage (mere om det på et øjeblik). Fordi vand ikke kun eksisterer som et hav af intakt H₂O-molekyler, men snarere som en kombination af H₂O og noget antal "gratis" H⁺ og OH^– ioner.

Dette betyder, at det faktisk kan tjene som både en syre og en base. H₂O selv kan fungere som en base ved at acceptere en proton til at blive det, der kaldes en hydroniumion (H₃O⁺). Du kan se, at tilføjelse af en hydroniumion til en hydroxidion giver det rigtige råmateriale til 2 molekyler H₂O til form.

Andre definitioner af syrer og baser hjælper med at redegøre for specielle tilfælde, der ikke ser ud til at give mening med et øjeblik, som det faktum, at ammoniak (NH₃) kan tjene som en base på trods af ikke at være i stand til at donere en hydroxylgruppe.

Dette skyldes, at syrer alternativt kan ses som protondonorer og baser som protonacceptorer; bedre endnu, syrer kan behandles som elektronpar-acceptorer og baser som elektronpar-donorer.

Alt dette tal om løsninger forudsætter, at læserne ved, hvad det er. Uanset hvad gør det aldrig ondt at gennemgå et grundlæggende kemikoncept, der er relevant for eddikesyre og utallige andre forbindelser.

De fleste reaktioner, du vil læse om eller endda prøve i laboratoriet, forekommer i et vandig opløsning, som er et fancy navn for en fast forbindelse (et opløst stof) opløst i et vand (mere generelt kræver en opløsning et flydende opløsningsmiddel, men det behøver ikke at være vand).

Når visse faste stoffer, især ioniske forbindelser, placeres i opløsning, opløses de let, og ofte er dette en konsekvens af de specifikke egenskaber ved opløsningsmidlet og opløsningsmidlet. Vand er for eksempel et polært molekyle og indeholder også stærke hydrogenbindinger.

Når bordsalt eller NaCl placeres i vand, er dets ionbindinger ikke matchende med vandets elektrokemiske egenskaber, og de adskiller sig. Na⁺ og Cl^– ioner finder derefter vej ind i rum blandt de intakte vandmolekyler.

Med syrer og baser er drivkræfterne for opløsning forskellige, men resultatet er stadig dannelsen af ​​ioner. Hydroniumionen (fra den donerede proton) repræsenterer kationen, mens anionen kaldes konjugeret base. I nomenklaturen er det her, hvor suffikset "ate" kommer fra: Når eddikesyre adskilles i dets bestanddele, kaldes den konjugerede base, der er tilbage i opløsning acetat.

Eddikesyre er også kendt som ethansyre og mindre almindeligt som methancarboxylsyre. Det har den kemiske formel C₂H₄O₂, selvom det normalt er skrevet CH₃COOH for at indikere, at det er en carboxylsyre.

Disse er syrer indeholdende en carboxylgruppe, som er et terminal carbonatom dobbeltbundet til oxygen såvel som til en hydroxylgruppe. H-atomet i hydroxylgruppen er den sure proton af forbindelsen.

Eddikesyre har en molekylvægt på 60,05 gram pr. Mol (g / mol). Eddikesyredensitet er 1.053 g / mol ved stuetemperatur i flydende form, selvom den også kan eksistere som et fast stof. PKa for eddikesyre er 4,76, hvilket er den pH-værdi, hvorved halvdelen af ​​syren vil være intakt, og den anden halvdel i ionform.

• Formlen for acetationen (den konjugerede base af eddikesyre) er CH₃COO–.

Eddikesyre kan kombineres med sukker, krydderier og andre fødevarer for at fremstille forskellige eddike, men det er også vigtigt uden for den kulinariske verden. Polymerforbindelser såsom vinylacetat anvendes til fremstilling af plast, mens celluloseacetat anvendes i den fotografiske industri.

Acetat er en vigtig forbindelse i biokemi, fordi det kan kombineres med et molekyle kaldet coenzym A (CoA) for at skabe acetyl-CoA, et vigtigt kemikalie i cellulær respiration (især Krebs-cyklussen eller citronsyrecyklussen, der forekommer i mitokondrierne).
Eddikesyre fremstilles på en række måder: via oxidation af acetaldehyd, ved oxidation af ethanol (ethylalkohol) og ved oxidation af butan eller buten. Det kan også fremstilles i stor skala fra alkohol med en kulstof methanol.

Syrer er ætsende og kan beskadige hud, øjne og andet organisk væv. Behandl ikke det faktum, at eddike kan drikkes, eller at eddikesyre kaldes "svag" som en undskyldning for at være skødesløs. Hvis kun 1 del ud af 20 af de fleste eddike er eddikesyre og resten vand, forestil dig hvordan det ville føles i fuld styrke.

Syrer kan beskadige mere end bare hud, fordi nogle er flygtige og let fordampes. dette betyder, at du kan afvikle indånding af kemikalier, der kan irritere slimhinden i næse og hals.

Som en generel retningslinje skal du altid bære øjen- og håndbeskyttelse, mens du arbejder med syrer og baser, uanset syren eller basens molaritet eller identitet. Faktisk ikke for at ende på en "sur" note, men du skal altid bruge sikkerhedsforanstaltninger i kemilaboratorier, især hvis du vil fortsætte med at gøre flere af dem!