Kaip apskaičiuoti acto rūgšties pKa

Paskutinį kartą jums patiko šiek tiek pyrago padažas ant salotų, o gal tiesiog balzamiko acto purslai, tikriausiai buvote per daug užsiėmęs mėgaudamasis skonio skonio patirtimi, kad galėtumėte įvertinti pagrindinius dalykus chemija.

Įspūdingas įvairių skonių ir rūšių acto pipirų turgus, o iki 2010-ųjų pabaigos net „geriamasis actas“ pateko į sveiko maisto ir maisto prekių parduotuvių lentynas visoje Jungtinėje Valstijoje Valstybes. Bet visa tai turi bent vieną bendrą bruožą: ingredientas, suteikiantis šiems padažams ir padažams išskirtinį „zingą“, yra molekulė, vadinama acto rūgštimi.

Acto rūgštis naudojama ne tik pagardų pasaulyje, nors tai tikrai yra pirmasis prekybos centro praėjimas, į kurį reikia atkreipti dėmesį, jei staiga užsitikrinsite šio junginio poreikį. Kalbant apie cheminę rūgščių ir šarmų chemiją, tai nėra ypač stipri rūgštis, todėl acto rūgšties pavojai yra kasdieniškesni nei labiau ėsdinančių rūgščių, tokių kaip sieros rūgštis, pavojai.

Bet prieš nardydami į acto rūgštį (su hidrokostiumu!), Turėtumėte žinoti apie rūgščių ir šarmų chemiją Rūgštys ir bazės gali būti naudojamos manipuliuojant viena kita, vandeniu ir pH (rūgštingumu ar šarmu) sprendimai. Tada gausite pavyzdžių, kaip acto rūgštis naudojama ir ruošiama bei kur ji pasirodo pasaulyje. Kai baigsite, paskutinis dalykas, kurį turėtumėte pajusti, yra kartaus skonio burnoje skonis!

Šimtmečiais buvo siūlomi įvairūs rūgščių ir bazių apibrėžimai, kurie dažniausiai papildo ankstesnes žinias, o ne jas išstumia.

Nustatyta, kad šie junginiai turi unikalių savybių prieš daugelį šimtmečių (kai kurios rūgštys ypač gali korozuoti metalą), tačiau oficialus apibrėžimas buvo pateiktas tik 1800-ųjų pabaigoje. Tuo metu Svante Arrhenijus apibrėžė rūgštį kaip medžiagą, kuri padidino vandenilio jonų koncentraciją vandenyje.

Į vandenį įpylus rūgšties, ji disocijuoja į protoną ir visa, kas liko (daugiau apie tai per akimirką). Nes vanduo neegzistuoja tik kaip nepažeisto H jūra₂O molekulės, bet veikiau kaip H derinys₂O ir tam tikras skaičius „laisvo“ H⁺ ir OH^– jonai.

Tai reiškia, kad iš tikrųjų jis gali būti tiek rūgštis, tiek bazė. H₂O pats gali veikti kaip bazė, priimdamas protoną, kuris tampa vadinamuoju hidronio jonu (H₃O⁺). Galite pastebėti, kad į hidroksido joną įdėjus hidronio joną gaunama tinkama žaliava 2 molekulėms H₂O formuotis.

Kiti rūgščių ir bazių apibrėžimai padeda atsižvelgti į ypatingus atvejus, kurie, atrodo, nėra prasmingi iš pirmo žvilgsnio, pavyzdžiui, tai, kad amoniakas (NH₃) gali būti bazė, nepaisant to, kad negali paaukoti hidroksilo grupės.

Taip yra todėl, kad rūgštys gali būti vertinamos kaip protonų donorai ir pagrindai kaip protonų akceptoriai; dar geriau, rūgštys gali būti traktuojamos kaip elektronų porų akceptoriai ir pagrindai kaip elektronų porų donorų.

Visos šios diskusijos apie sprendimus daro prielaidą, kad skaitytojai žino, kas tai yra. Nepaisant to, niekada neskauda apžvelgti pagrindinę chemijos sampratą, susijusią su acto rūgštimi ir nesuskaičiuojamu skaičiumi kitų junginių.

Dauguma reakcijų, apie kurias skaitysite ar net bandysite laboratorijoje, įvyksta vandeninis tirpalas, kuris yra išgalvotas kieto junginio (tirpinio), ištirpinto vandenyje, pavadinimas (tirpalui reikalingas skystas tirpiklis, tačiau jis nebūtinai turi būti vanduo).

Kai tam tikros kietosios medžiagos, ypač joniniai junginiai, dedamos į tirpalą, jos lengvai ištirpsta ir dažnai tai yra ištirpusio tirpiklio ir tirpiklio specifinių savybių pasekmė. Pavyzdžiui, vanduo yra polinė molekulė, be to, jame yra stiprių vandenilio jungčių.

Kai į vandenį dedama valgomosios druskos arba NaCl, jos joninės jungtys neatitinka vandens elektrocheminių savybių ir jos išsiskiria. Tada⁺ ir Cl^– Tada jonai patenka į erdves tarp nepažeistų vandens molekulių.

Naudojant rūgštis ir bazes, tirpimo varomosios jėgos yra skirtingos, tačiau rezultatas vis tiek yra jonų susidarymas. Hidronio jonas (iš paaukoto protono) reiškia katijoną, o anijonas vadinamas konjuguoto pagrindo. Nomenklatūroje iš čia atsiranda priesaga „ate“: Kai acto rūgštis disocijuoja į komponentinius jonus, tirpale likusi konjugato bazė vadinama acetatas.

Acto rūgštis taip pat žinoma kaip etano rūgštis ir rečiau kaip metano karboksirūgštis. Jo cheminė formulė C₂H₄O₂, nors paprastai rašoma CH₃COOH rodo, kad tai karboksirūgštis.

Tai yra rūgštys, turinčios karboksilo grupę, kuri yra galinis anglies atomas, dvigubai sujungtas su deguonimi, taip pat su hidroksilo grupe. Hidroksilo grupės H atomas yra rūgštus junginio protonas.

Acto rūgšties molekulinė masė yra 60,05 g / mol (g / mol). Acto rūgšties tankis kambario temperatūroje yra 1,053 g / mol skystos formos, nors jis gali būti ir kaip kieta medžiaga. Acto rūgšties pKa yra 4,76, tai yra pH vertė, kai pusė rūgšties bus nepažeista, o kita pusė joninės formos.

• Acetato jono (acto rūgšties konjuguoto pagrindo) formulė yra CH₃COO–.

Acto rūgštis gali būti derinama su cukrumi, prieskoniais ir kitais maisto produktais, kad būtų gaminami įvairūs actai, tačiau ji yra svarbi ir už kulinarijos pasaulio ribų. Polimerų junginiai, tokie kaip vinilacetatas, naudojami gaminant plastiką, o celiuliozės acetatas - fotografijos pramonėje.

Acetatas yra svarbus biochemijos junginys, nes jį galima sujungti su molekule, vadinama kofermentu A (CoA), kad acetil-CoA, svarbi ląstelių kvėpavimo cheminė medžiaga (ypač Krebso ciklas arba citrinos rūgšties ciklas, vykstantis mitochondrijose).
Acto rūgštis gaminama keliais būdais: oksiduojant acetaldehidą, oksiduojant etanolį (etilo alkoholį) ir oksiduojant butaną arba buteną. Jis taip pat gali būti pagamintas iš vieno anglies alkoholio metanolis.

Rūgštys yra ėsdinančios ir gali pakenkti odai, akims ir kitiems organiniams audiniams. Tai, kad actas yra geriamas arba acto rūgštis vadinama „silpna“, nelaikykite pretekstu būti neatsargiam. Jei tik 1 dalis iš 20 daugelio actų yra acto rūgštis ir likęs vanduo, įsivaizduokite, koks jis būtų jausmas esant pilnai stipriai.

Rūgštys gali pakenkti ne tik odai, nes kai kurios yra nepastovios ir lengvai garuoja; tai reiškia, kad galite uždaryti įkvėpus chemikalų, kurie gali sudirginti nosies kanalų ir gerklės gleivinę.

Apskritai, dirbdami su rūgštimis ir bazėmis, visada dėvėkite akių ir rankų apsaugą, neatsižvelgiant į rūgšties ar bazės moliarumą ar tapatumą. Tiesą sakant, nesibaigiant „rūgščia“ pastaba, tačiau chemijos laboratorijose visada turėtumėte naudoti saugos priemones, ypač jei norite jų daryti ir toliau!