Ultima dată când v-ați bucurat de un pic de sos de tartă pe o salată, sau poate doar de un strop de oțet balsamic, probabil că erai prea ocupat să savurezi experiența gustativă gustativă pentru a aprecia subiacentul chimie.
O gamă impresionantă de arome și tipuri de ardei de oțet pe piață și chiar până la sfârșitul anilor 2010 „băutul oțetului” își făcuse drum pe rafturile magazinelor de produse alimentare sănătoase și alimentare din întreaga Uniune State. Dar toate acestea au cel puțin un lucru în comun: Ingredientul care dă acestor pansamente și sosuri „zing” lor distinctiv este o moleculă numită acid acetic.
Utilizarea acidului acetic nu se limitează la lumea condimentelor, deși acesta este cu siguranță primul culoar din supermarket în care să te uiți dacă te finanțezi brusc în nevoie de acest compus. În ceea ce privește chimia acid-bazică, nu este un acid deosebit de puternic, astfel încât pericolele legate de acid acetic sunt mai banale decât cele ale acizilor mai corozivi, cum ar fi acidul sulfuric.
Dar, înainte de a vă scufunda în acid acetic în mod specific (cu un costum de baie!), Ar trebui să vă familiarizați cu chimia acid-bazică din general și modul în care acizii și bazele pot fi utilizate pentru a se manipula reciproc, apa și pH-ul (aciditatea sau basicitatea) soluții. Apoi, veți obține exemple despre modul în care acidul acetic este utilizat și preparat și unde apare în lume. Când ai terminat, ultimul lucru pe care ar trebui să-l simți este un gust amar în gură!
Acizi și baze în chimie
Diferite definiții ale acizilor și bazelor au fost propuse de-a lungul secolelor și, în cea mai mare parte, acestea sunt complementare bazându-se pe cunoștințele anterioare, mai degrabă decât înlocuindu-le.
Acești compuși au fost identificați ca având proprietăți unice în urmă cu multe secole (unii acizi au în special capacitatea de a coroda metalul), dar până la sfârșitul anilor 1800 a fost propusă o definiție formală. În acel moment, Svante Arrhenius a definit un acid ca o substanță care a crescut concentrația de ioni de hidrogen în apă.
Când un acid este adăugat în apă, acesta se disociază într-un proton și orice rămâne (mai multe despre asta într-un moment). Deoarece apa nu există doar ca o mare de H intact2Molecule O, ci mai degrabă ca o combinație de H2O și un număr de H „gratuit”+ și OH– ioni.
Aceasta înseamnă că, de fapt, poate servi atât ca acid, cât și ca bază. H2O în sine poate acționa ca bază acceptând un proton pentru a deveni ceea ce se numește ion de hidroniu (H3O+). Puteți vedea că adăugarea unui ion hidroniu la un ion hidroxid produce materia primă potrivită pentru 2 molecule de H2O a forma.
Alte definiții ale acizilor și bazelor contribuie la cazuri speciale care nu par să aibă sens dintr-o privire, cum ar fi faptul că amoniacul (NH3) poate servi ca bază în ciuda faptului că nu poate dona o grupare hidroxil.
Acest lucru se datorează faptului că acizii pot fi în mod alternativ văzuți ca donatori de protoni și baze ca acceptori de protoni; mai bine, acizii pot fi tratați ca acceptori de perechi de electroni și baze ca donatori de perechi de electroni.
Ce este o soluție?
Toate aceste discuții despre soluții presupun că cititorii știu care sunt acestea. Indiferent, nu strică niciodată să revizuim un concept fundamental de chimie care este relevant pentru acidul acetic și pentru nenumărați alți compuși.
Cele mai multe reacții despre care veți citi sau chiar încercați în laborator apar într-un soluție apoasă, care este un nume de lux pentru un compus solid (un dizolvat) dizolvat într-o apă (mai general, o soluție necesită un solvent lichid, dar nu trebuie să fie apă).
Când anumite solide, în special compuși ionici, sunt plasate în soluție, acestea se dizolvă ușor și adesea aceasta este o consecință a proprietăților specifice ale dizolvatului și solventului. Apa, de exemplu, este o moleculă polară și conține, de asemenea, legături puternice de hidrogen.
Când sarea de masă sau NaCI este plasată în apă, legăturile sale ionice nu se potrivesc cu proprietățile electrochimice ale apei și se separă. Apoi o+ și Cl– ionii își găsesc apoi drumul în spații printre moleculele de apă intacte.
Cu acizi și baze, forțele motrice pentru dizolvare sunt diferite, dar rezultatul este în continuare formarea ionilor. Ionul hidroniu (de la protonul donat) reprezintă cationul, în timp ce anionul este numit bază conjugată. În nomenclatură, de aici provine sufixul „mâncat”: Când acidul acetic se disociază în ionii săi componenți, baza conjugată rămasă în soluție se numește acetat.
Acid acetic: structură, formulă și alte elemente de bază
Acidul acetic este, de asemenea, cunoscut sub numele de acid etanoic și mai rar ca acid metan carboxilic. Are formula chimică C2H4O2, deși este scris de obicei CH3COOH pentru a indica faptul că este un acid carboxilic.
Aceștia sunt acizi care conțin o grupare carboxil, care este un atom terminal de carbon legat dublu la oxigen, precum și la o grupare hidroxil. Atomul H al grupării hidroxil este protonul acid al compusului.
Acidul acetic are o greutate moleculară de 60,05 grame pe mol (g / mol). Densitatea acidului acetic este de 1,053 g / mol la temperatura camerei sub formă lichidă, deși poate exista și ca solid. PKa acidului acetic este de 4,76, care este valoarea pH-ului la care jumătate din acid va fi intactă și cealaltă jumătate sub formă ionică.
- Formula pentru ionul acetat (baza conjugată a acidului acetic) este CH3GÂNGURI-.
Utilizări și sinteză ale acidului acetic
Acidul acetic poate fi combinat cu zaharuri, condimente și alte alimente pentru a face diverse oțeturi, dar este important și în afara lumii culinare. Compușii polimerici, cum ar fi acetat de vinil, sunt folosiți la fabricarea materialelor plastice, în timp ce acetat de celuloză este utilizat în industria fotografică.
Acetatul este un compus important în biochimie, deoarece poate fi combinat cu o moleculă numită coenzima A (CoA) pentru a crea acetil-CoA, o substanță chimică importantă în respirația celulară (în special ciclul Krebs sau ciclul acidului citric care are loc în mitocondrii).
Acidul acetic se produce în mai multe moduri: prin oxidarea acetaldehidei, prin oxidarea etanolului (alcool etilic) și prin oxidarea butanului sau butenei. Poate fi fabricat și pe scară largă din alcoolul cu un singur carbon metanol.
Pericole de acid acetic
Acizii sunt corozivi și pot deteriora pielea, ochii și alte țesuturi organice. Nu tratați faptul că oțetul este potabil sau că acidul acetic este numit „slab” ca o scuză pentru a fi neglijent. Dacă doar o parte din 20 dintre cele mai multe oțeturi este acid acetic, iar restul de apă, imaginați-vă cum ar fi la maximum.
Acizii pot deteriora mai mult decât pielea, deoarece unele sunt volatile și se evaporă ușor; acest lucru înseamnă că puteți termina inhalând substanțe chimice care ar putea irita mucoasa pasajelor nazale și a gâtului.
Ca orientare generală, purtați întotdeauna protecție pentru ochi și mâini în timp ce lucrați cu acizi și baze, indiferent de molaritate sau identitatea acidului sau bazei. De fapt, pentru a nu termina pe o notă „acră”, dar ar trebui să folosiți întotdeauna măsuri de siguranță în laboratoarele de chimie, mai ales dacă doriți să continuați să faceți mai multe dintre ele!
