Kā aprēķināt etiķskābes pKa

Pēdējo reizi jums patika nedaudz pīrāgu mērces uz salātiem vai varbūt vienkārši balzamiko etiķa šļakatām, jūs, iespējams, bijāt pārāk aizņemts, izbaudot tingly garšas pieredzi, lai novērtētu pamatā esošo ķīmija.

Iespaidīgs aromātu un etiķa piparu veidu klāsts tirgū un līdz 2010. gadu beigām pat "dzeramais etiķis" bija nokļuvis veselības pārtikas un pārtikas veikalu plauktos visā ASV Štatos. Bet tiem visiem ir vismaz viena kopīga iezīme: sastāvdaļa, kas piešķir šiem mērcēm un mērcēm atšķirtspēju, ir molekula, ko sauc par etiķskābi.

Etiķskābes izmantošana neaprobežojas tikai ar garšvielu pasauli, lai gan šī noteikti ir pirmā eja lielveikalā, kurā meklēt, ja pēkšņi finansējat sevi vajadzību pēc šī savienojuma. Pēc skābes bāzes ķīmijas tā nav īpaši stipra skābe, tāpēc etiķskābes bīstamība ir ikdienišķāka nekā kodīgākām skābēm, piemēram, sērskābei.

Bet pirms ienirt etiķskābē (ar hidrotērpu!), Jums jāpārzina skābes bāzes ķīmija Vispārīgi un kā skābes un bāzes var izmantot, lai manipulētu viens ar otru, ar ūdeni un pH (skābumu vai bāziskumu) risinājumus. Tad jūs saņemsiet piemērus, kā etiķskābi lieto un gatavo un kur tā parādās pasaulē. Kad esat pabeidzis, pēdējā lieta, kas jums jāsajūt, ir rūgta garša mutē!

Gadsimtu gaitā ir ierosinātas dažādas skābju un bāzu definīcijas, un lielākoties tās papildina, balstoties uz iepriekšējām zināšanām, nevis tās aizstājot.

Tika identificēts, ka šiem savienojumiem piemīt unikālas īpašības pirms daudziem gadsimtiem (dažām skābēm ir īpaša spēja korozēt metālu), taču oficiāla definīcija tika piedāvāta tikai 1800. gadu beigās. Tajā laikā Svante Arrhenius definēja skābi kā vielu, kas palielināja ūdeņraža jonu koncentrāciju ūdenī.

Kad ūdenim pievieno skābi, tā disociējas protonā un viss, kas paliek (vairāk par to vienā mirklī). Tā kā ūdens nepastāv tikai kā vesela H jūra₂O molekulas, bet drīzāk kā H kombinācija₂O un daži “brīvie” H⁺ un OH^– joni.

Tas nozīmē, ka faktiski tas var kalpot gan kā skābe, gan kā bāze. H₂Pats O var darboties kā bāze, pieņemot, ka protons kļūst par tā saukto hidronija jonu (H₃O⁺). Jūs varat redzēt, ka, pievienojot hidronija jonu hidroksīda jonam, iegūst pareizo izejvielu 2 H molekulām₂O veidoties.

Citas skābju un bāzu definīcijas palīdz ņemt vērā īpašus gadījumus, kuriem, šķiet, nav jēgas no pirmā acu uzmetiena, piemēram, to, ka amonjaks (NH₃) var kalpot par bāzi, neskatoties uz to, ka tā nevar ziedot hidroksilgrupu.

Tas ir tāpēc, ka skābes alternatīvi var uztvert kā protonu donori un bāzes kā protonu akceptori; vēl labāk - skābes var ārstēt kā elektronu pāru akceptori un bāzes kā elektronu pāra donori.

Visas šīs sarunas par risinājumiem pieņem, ka lasītāji zina, kas tie ir. Neatkarīgi no tā, nekad nav sāp pārskatīt ķīmijas pamatjēdzienu, kas attiecas uz etiķskābi un neskaitāmiem citiem savienojumiem.

Lielākā daļa reakciju, par kurām jūs lasīsit vai pat izmēģināsiet laboratorijā, notiek ūdens šķīdums, kas ir fantāzijas nosaukums cietam savienojumam (izšķīdušai vielai), kas izšķīdināts ūdenī (vispārīgāk, šķīdumam nepieciešams šķidrs šķīdinātājs, bet tam nav jābūt ūdenim).

Kad dažas cietas vielas, īpaši jonu savienojumus, ievieto šķīdumā, tie viegli izšķīst, un bieži tas ir izšķīdušās vielas un šķīdinātāja specifisko īpašību sekas. Piemēram, ūdens ir polārā molekula, un tajā ir arī spēcīgas ūdeņraža saites.

Kad galda sāli vai NaCl ievieto ūdenī, tā jonu saites neatbilst ūdens elektroķīmiskajām īpašībām, un tās izirst. Na⁺ un Cl^– tad joni atrod ceļu kosmosā starp neskartajām ūdens molekulām.

Ar skābēm un bāzēm šķīdināšanas virzītājspēki ir atšķirīgi, bet rezultāts joprojām ir jonu veidošanās. Hidronija jons (no ziedotā protona) apzīmē katjonu, bet anjonu sauc par konjugāta bāze. Nomenklatūrā no šejienes nāk piedēklis "ate": Kad etiķskābe disociējas tās sastāvdaļu jonos, šķīdumā atstāto konjugāta bāzi sauc par acetāts.

Etiķskābe ir pazīstama arī kā etānskābe un retāk kā metāna karbonskābe. Tam ir ķīmiskā formula C₂H₄O₂, lai gan parasti raksta CH₃COOH, lai norādītu, ka tā ir karbonskābe.

Tās ir skābes, kas satur karboksilgrupu, kas ir gala oglekļa atoms, kas divreiz saistīts ar skābekli, kā arī ar hidroksilgrupu. Hidroksilgrupas H atoms ir savienojuma skābais protons.

Etiķskābes molekulmasa ir 60,05 grami uz vienu molu (g / mol). Etiķskābes blīvums istabas temperatūrā šķidrā veidā ir 1,053 g / mol, lai gan tas var pastāvēt arī kā cieta viela. Etiķskābes pKa ir 4,76, kas ir pH vērtība, pie kuras puse skābes būs neskarta un otra puse jonu formā.

• Acetāta jona (etiķskābes konjugāta bāzes) formula ir CH₃DŪDOT-.

Etiķskābi var kombinēt ar cukuriem, garšvielām un citiem pārtikas produktiem, lai iegūtu dažādus etiķus, taču tas ir svarīgi arī ārpus kulinārijas pasaules. Plastmasas ražošanā tiek izmantoti tādi polimēru savienojumi kā vinilacetāts, bet foto industrijā - celulozes acetāts.

Acetāts ir svarīgs savienojums bioķīmijā, jo to var kombinēt ar molekulu, ko sauc par koenzīmu A (CoA), lai izveidotu acetil-CoA, svarīga ķīmiskā viela šūnu elpošanā (jo īpaši Krebsa cikls vai citronskābes cikls, kas notiek mitohondrijos).
Etiķskābi ražo vairākos veidos: oksidējot acetaldehīdu, oksidējot etanolu (etilspirtu) un oksidējot butānu vai butēnu. To var izgatavot arī lielā apjomā no viena oglekļa spirta metanols.

Skābes ir kodīgas un var sabojāt ādu, acis un citus organiskos audus. Nelietojiet faktu, ka etiķis ir dzerams vai etiķskābi sauc par “vāju”, kā attaisnojumu neuzmanībai. Ja tikai 1 daļa 20 lielākajā daļā etiķu ir etiķskābe un pārējais ūdens, iedomājieties, kā tas justos ar pilnu spēku.

Skābes var sabojāt ne tikai ādu, jo dažas ir gaistošas ​​un viegli iztvaiko; tas nozīmē, ka jūs varētu pārtraukt ķīmisko vielu ieelpošanu, kas varētu kairināt deguna eju un rīkles gļotādu.

Strādājot ar skābēm un bāzēm, neatkarīgi no skābes vai bāzes molaritātes vai identitātes vienmēr valkājiet acu un roku aizsargus. Patiesībā, lai nebeigtos ar "skābu" piezīmi, bet ķīmijas laboratorijās vienmēr jālieto drošības pasākumi, it īpaši, ja vēlaties turpināt darīt vairāk no tiem!