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परमाणुओं के -C समूह को कार्बोक्सिल समूह या कार्बोक्सिल कहा जाता है।
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अणु में एक कार्बोक्सिल समूह वाले कार्बनिक अम्ल मोनोबेसिक होते हैं। इन अम्लों का सामान्य सूत्र RCOOH है।

दो कार्बोक्सिल समूहों वाले कार्बोक्जिलिक एसिड को डिबासिक एसिड कहा जाता है। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, ऑक्सालिक और स्यूसिनिक एसिड।

पॉलीबेसिक कार्बोक्जिलिक एसिड भी होते हैं जिनमें दो से अधिक कार्बोक्सिल समूह होते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, आदिवासी नींबू का अम्ल. हाइड्रोकार्बन रेडिकल की प्रकृति के आधार पर, कार्बोक्जिलिक एसिड को संतृप्त, असंतृप्त, सुगंधित में विभाजित किया जाता है।

सीमित, या संतृप्त, कार्बोक्जिलिक एसिड, उदाहरण के लिए, प्रोपेनोइक (प्रोपियोनिक) एसिड या स्यूसिनिक एसिड पहले से ही हमारे लिए परिचित हैं।

जाहिर है, संतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड में नहीं होता है पी-हाइड्रोकार्बन रेडिकल में बांड।

असंतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड के अणुओं में, कार्बोक्सिल समूह एक असंतृप्त, असंतृप्त हाइड्रोकार्बन रेडिकल से जुड़ा होता है, उदाहरण के लिए, ऐक्रेलिक (प्रोपेनोइक) के अणुओं में CH2=CH-COOH या ओलिक CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2) )7-COOH और अन्य अम्ल।

जैसा कि बेंजोइक एसिड के सूत्र से देखा जा सकता है, यह सुगंधित है, क्योंकि इसके अणु में एक सुगंधित (बेंजीन) वलय होता है।

नामकरण और समरूपता

हम पहले ही कार्बोक्जिलिक एसिड, साथ ही अन्य कार्बनिक यौगिकों के नामों के निर्माण के सामान्य सिद्धांतों पर विचार कर चुके हैं। आइए हम मोनो- और डिबासिक कार्बोक्जिलिक एसिड के नामकरण पर अधिक विस्तार से ध्यान दें। एक कार्बोक्जिलिक एसिड का नाम संबंधित एल्केन (अणु में कार्बन परमाणुओं की समान संख्या वाला एक अल्केन) के नाम से प्रत्यय -ओव, एंडिंग -या और शब्द एसिड के योग से बनता है। कार्बन परमाणुओं की संख्या कार्बोक्सिल समूह से शुरू होती है। उदाहरण के लिए:

कई अम्लों ने ऐतिहासिक रूप से स्थापित, या तुच्छ, नाम (तालिका 6) भी रखे हैं।

विविध के साथ पहले परिचित के बाद और दिलचस्प दुनियाकार्बनिक अम्ल, आइए हम सीमित मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड पर अधिक विस्तार से विचार करें।

यह स्पष्ट है कि इन अम्लों की संरचना सामान्य सूत्र C n H 2n O2, या C n H 2n +1 COOH, या RCOOH द्वारा परिलक्षित होगी।

संतृप्त मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड के भौतिक गुण

कम एसिड, यानी, अपेक्षाकृत छोटे आणविक भार वाले एसिड, जिसमें एक अणु में चार कार्बन परमाणु होते हैं, एक विशिष्ट तीखी गंध वाले तरल पदार्थ होते हैं (एसिटिक एसिड की गंध याद रखें)। 4 से 9 कार्बन परमाणुओं वाले एसिड एक अप्रिय गंध के साथ चिपचिपा तैलीय तरल पदार्थ होते हैं; एक अणु में 9 से अधिक कार्बन परमाणु होते हैं - ठोस जो पानी में नहीं घुलते हैं। मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड को सीमित करने के क्वथनांक अणु में कार्बन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ते हैं और, परिणामस्वरूप, सापेक्ष आणविक भार में वृद्धि के साथ। इसलिए, उदाहरण के लिए, फॉर्मिक एसिड का क्वथनांक 101 °C, एसिटिक एसिड - 118 °C, प्रोपियोनिक एसिड - 141 °C होता है।

सबसे सरल कार्बोक्जिलिक एसिड फॉर्मिक HCOOH है, जिसमें एक छोटा सापेक्ष आणविक भार (46) होता है, जिसमें सामान्य स्थिति 100.8 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक के साथ एक तरल है। उसी समय, ब्यूटेन (MR(C4H10) = 58) समान परिस्थितियों में गैसीय होता है और इसका क्वथनांक -0.5 °C होता है। क्वथनांक और सापेक्ष आणविक भार के बीच इस विसंगति को कार्बोक्जिलिक एसिड डिमर के गठन द्वारा समझाया गया है, जिसमें दो एसिड अणु दो हाइड्रोजन बांड से जुड़े होते हैं। कार्बोक्जिलिक एसिड अणुओं की संरचना पर विचार करने पर हाइड्रोजन बांड की घटना स्पष्ट हो जाती है।

संतृप्त मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड के अणुओं में परमाणुओं का एक ध्रुवीय समूह होता है - कार्बोक्सिल (इस बारे में सोचें कि इस कार्यात्मक समूह की ध्रुवीयता का कारण क्या है) और लगभग गैर-ध्रुवीय हाइड्रोकार्बन रेडिकल। कार्बोक्सिल समूह पानी के अणुओं की ओर आकर्षित होता है, जिससे उनके साथ हाइड्रोजन बंध बनते हैं।

फॉर्मिक और एसिटिक एसिड पानी में असीम रूप से घुलनशील होते हैं। जाहिर है, हाइड्रोकार्बन रेडिकल में परमाणुओं की संख्या में वृद्धि के साथ, कार्बोक्जिलिक एसिड की घुलनशीलता कम हो जाती है।

कार्बोक्जिलिक एसिड के अणुओं की संरचना और संरचना को जानने के लिए, इन पदार्थों के रासायनिक गुणों को समझना और समझाना हमारे लिए मुश्किल नहीं होगा।

रासायनिक गुण

एसिड के वर्ग (कार्बनिक और अकार्बनिक दोनों) के सामान्य गुण हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच एक मजबूत ध्रुवीय बंधन वाले हाइड्रॉक्सिल समूह के अणुओं में उपस्थिति के कारण होते हैं। इन गुणों से आप भली-भांति परिचित हैं। आइए हम पानी में घुलनशील कार्बनिक अम्लों के उदाहरण का उपयोग करके उन पर फिर से विचार करें।

1. एसिड अवशेषों के हाइड्रोजन केशन और आयनों के गठन के साथ पृथक्करण। अधिक सटीक रूप से, यह प्रक्रिया एक समीकरण का वर्णन करती है जो इसमें पानी के अणुओं की भागीदारी को ध्यान में रखती है।

कार्बोक्जिलिक एसिड के पृथक्करण के संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित कर दिया गया है, उनमें से अधिकांश कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स हैं। फिर भी, खट्टा स्वाद, उदाहरण के लिए, फार्मिक और एसिटिक एसिड का हाइड्रोजन केशन और अम्लीय अवशेषों के आयनों में पृथक्करण द्वारा समझाया गया है।

जाहिर है, कार्बोक्जिलिक एसिड के अणुओं में "अम्लीय" हाइड्रोजन, यानी कार्बोक्सिल समूह के हाइड्रोजन की उपस्थिति भी अन्य विशिष्ट गुणों को निर्धारित करती है।

2. हाइड्रोजन तक वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला में खड़ी धातुओं के साथ बातचीत। तो, आयरन एसिटिक एसिड से हाइड्रोजन को कम करता है:

2CH3-COOH + Fe -> (CHgCOO)2Fe + H2

3. नमक और पानी बनाने के लिए मूल आक्साइड के साथ बातचीत:

2R-COOH + CaO -> (R-COO) 2Ca + H20

4. नमक और पानी बनाने के लिए धातु हाइड्रॉक्साइड के साथ बातचीत (बेअसर प्रतिक्रिया):

R-COOH + NaOH -> R-COONa + H20 3R-COOH + Ca(OH)2 -> (R-COO)2Ca + 2H20

5. कमजोर अम्लों के लवणों के साथ अंतःक्रिया, बाद वाले के निर्माण के साथ। इस प्रकार, एसिटिक एसिड सोडियम स्टीयरेट से स्टीयरिक एसिड और पोटेशियम कार्बोनेट से कार्बोनिक एसिड को विस्थापित करता है।

6. एस्टर बनाने के लिए अल्कोहल के साथ कार्बोक्जिलिक एसिड की बातचीत आपको पहले से ही ज्ञात एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया है (कार्बोक्जिलिक एसिड की सबसे महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाओं में से एक)। अल्कोहल के साथ कार्बोक्जिलिक एसिड की बातचीत हाइड्रोजन केशन द्वारा उत्प्रेरित होती है।

एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया प्रतिवर्ती है। निर्जलीकरण एजेंटों की उपस्थिति में और प्रतिक्रिया मिश्रण से ईथर को हटाने पर संतुलन एस्टर के गठन की ओर बढ़ जाता है।

एस्टरीफिकेशन की विपरीत प्रतिक्रिया में, जिसे एस्टर हाइड्रोलिसिस (पानी के साथ एस्टर की प्रतिक्रिया) कहा जाता है, एक एसिड और एक अल्कोहल बनते हैं। जाहिर है, पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल, जैसे ग्लिसरॉल, कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ भी प्रतिक्रिया कर सकते हैं, यानी, एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं:

सभी कार्बोक्जिलिक एसिड (फॉर्मिक को छोड़कर), एक कार्बोक्सिल समूह के साथ, उनके अणुओं में हाइड्रोकार्बन अवशेष होते हैं। बेशक, यह एसिड के गुणों को प्रभावित नहीं कर सकता है, जो हाइड्रोकार्बन अवशेषों की प्रकृति से निर्धारित होते हैं।

7. एकाधिक बंधन जोड़ प्रतिक्रियाएं - असंतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड उनमें प्रवेश करते हैं; उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन जोड़ प्रतिक्रिया हाइड्रोजनीकरण है। जब ओलिक एसिड हाइड्रोजनीकृत होता है, तो संतृप्त स्टीयरिक एसिड बनता है।

असंतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड, अन्य असंतृप्त यौगिकों की तरह, हैलोजन को दोहरे बंधन में जोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, ऐक्रेलिक एसिड ब्रोमीन पानी को रंगहीन कर देता है।

8. प्रतिस्थापन प्रतिक्रियाएं (हैलोजन के साथ) - संतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड इसमें प्रवेश करने में सक्षम हैं; उदाहरण के लिए, क्लोरीन के साथ एसिटिक एसिड की प्रतिक्रिया से, एसिड के विभिन्न क्लोरीन डेरिवेटिव प्राप्त किए जा सकते हैं:

हाइड्रोकार्बन अवशेषों में एक से अधिक कार्बन परमाणु युक्त कार्बोक्जिलिक एसिड को हलोजन करते समय, अणु में हलोजन के विभिन्न पदों वाले उत्पादों का निर्माण संभव है। जब प्रतिक्रिया मुक्त मूलक तंत्र के अनुसार आगे बढ़ती है, तो हाइड्रोकार्बन अवशेषों में किसी भी हाइड्रोजन परमाणु को बदला जा सकता है। यदि प्रतिक्रिया लाल फास्फोरस की थोड़ी मात्रा की उपस्थिति में की जाती है, तो यह चुनिंदा रूप से आगे बढ़ती है - हाइड्रोजन को केवल में प्रतिस्थापित किया जाता है लेकिन- अम्ल अणु में स्थिति (कार्यात्मक समूह के निकटतम कार्बन परमाणु पर)। उच्च शिक्षण संस्थान में रसायन विज्ञान का अध्ययन करते समय आप इस चयनात्मकता के कारणों को जानेंगे।

हाइड्रॉक्सिल समूह के प्रतिस्थापन पर कार्बोक्जिलिक एसिड विभिन्न कार्यात्मक व्युत्पन्न बनाते हैं। इन डेरिवेटिव के हाइड्रोलिसिस पर, उनसे फिर से एक कार्बोक्जिलिक एसिड बनता है।

कार्बोक्जिलिक एसिड क्लोराइड फॉस्फोरस (III) क्लोराइड या थियोनिल क्लोराइड (SOCl 2) के साथ एसिड का इलाज करके प्राप्त किया जा सकता है। कार्बोक्जिलिक एसिड के एनहाइड्राइड्स कार्बोक्जिलिक एसिड के लवण के साथ एनहाइड्राइड क्लोराइड की बातचीत से प्राप्त होते हैं। एल्कोहल के साथ कार्बोक्जिलिक एसिड के एस्टरीफिकेशन के परिणामस्वरूप एस्टर बनते हैं। ईथरीकरण अकार्बनिक अम्लों द्वारा उत्प्रेरित होता है।

यह प्रतिक्रिया कार्बोक्सिल समूह के प्रोटॉन द्वारा शुरू की जाती है - ऑक्सीजन परमाणु के अकेले इलेक्ट्रॉन जोड़े के साथ हाइड्रोजन केशन (प्रोटॉन) की बातचीत। कार्बोक्सिल समूह के प्रोटॉन में कार्बन परमाणु पर धनात्मक आवेश में वृद्धि होती है:

कैसे प्राप्त करें

प्राथमिक अल्कोहल और एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण द्वारा कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त किया जा सकता है।

सुगंधित कार्बोक्जिलिक एसिड बेंजीन होमोलॉग के ऑक्सीकरण से बनते हैं।

विभिन्न कार्बोक्जिलिक एसिड डेरिवेटिव के हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप भी एसिड होता है। तो, एस्टर के हाइड्रोलिसिस के दौरान, एक अल्कोहल और एक कार्बोक्जिलिक एसिड बनता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, एसिड द्वारा उत्प्रेरित एस्टरीफिकेशन और हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती हैं। क्षार के जलीय घोल की क्रिया के तहत एस्टर का हाइड्रोलिसिस अपरिवर्तनीय रूप से आगे बढ़ता है, इस मामले में, एसिड नहीं, बल्कि एस्टर से इसका नमक बनता है। नाइट्राइल के हाइड्रोलिसिस में, पहले एमाइड बनते हैं, जो बाद में एसिड में बदल जाते हैं। कार्बोक्जिलिक एसिड कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) के साथ ऑर्गोमैग्नेशियम यौगिकों की बातचीत से बनते हैं।

कार्बोक्जिलिक एसिड के व्यक्तिगत प्रतिनिधि और उनका महत्व

फॉर्मिक (मीथेन) एसिड HCOOH एक तीखी गंध वाला तरल है और 100.8 ° C का क्वथनांक है, यह पानी में अत्यधिक घुलनशील है। फॉर्मिक एसिड जहरीला होता है और त्वचा के संपर्क में आने पर जल जाता है! चींटियों द्वारा स्रावित चुभने वाले द्रव में यह अम्ल होता है। फॉर्मिक एसिड में एक कीटाणुनाशक गुण होता है और इसलिए यह भोजन, चमड़ा और दवा उद्योगों और दवा में अपना आवेदन पाता है। इसका उपयोग वस्त्रों और कागज की रंगाई में भी किया जाता है।

एसिटिक (एथेनोइक) एसिड CH3COOH एक रंगहीन तरल है जिसमें एक विशिष्ट तीखी गंध होती है, जो किसी भी अनुपात में पानी के साथ गलत होती है। एसिटिक एसिड के जलीय घोल सिरका (3-5% घोल) और सिरका एसेंस (70-80% घोल) के नाम से बेचे जाते हैं और खाद्य उद्योग में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं। एसिटिक एसिड कई कार्बनिक पदार्थों के लिए एक अच्छा विलायक है और इसलिए इसका उपयोग रंगाई, चमड़ा उद्योग और पेंट और वार्निश उद्योग में किया जाता है। इसके अलावा, एसिटिक एसिड कई तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण कार्बनिक यौगिकों के उत्पादन के लिए एक कच्चा माल है: उदाहरण के लिए, इसका उपयोग खरपतवारों को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले पदार्थों को प्राप्त करने के लिए किया जाता है - शाकनाशी।

एसिटिक एसिड वाइन सिरका का मुख्य घटक है, जिसकी विशेषता गंध इसके कारण होती है। यह इथेनॉल के ऑक्सीकरण का एक उत्पाद है और इससे बनता है जब शराब को हवा में संग्रहीत किया जाता है।

उच्चतम सीमित मोनोबैसिक एसिड के सबसे महत्वपूर्ण प्रतिनिधि पामिटिक C15H31COOH और स्टीयरिक C17H35COOH एसिड हैं। निचले अम्लों के विपरीत, ये पदार्थ ठोस होते हैं, पानी में खराब घुलनशील होते हैं।

हालांकि, उनके लवण - स्टीयरेट और पामिटेट - अत्यधिक घुलनशील होते हैं और एक डिटर्जेंट प्रभाव डालते हैं, यही वजह है कि उन्हें साबुन भी कहा जाता है। स्पष्ट है कि इन पदार्थों का उत्पादन बड़े पैमाने पर होता है।

असंतृप्त उच्च कार्बोक्जिलिक एसिड में से, ओलिक एसिड C17H33COOH, या (CH2)7COOH, का सबसे बड़ा महत्व है। यह तेल जैसा तरल, स्वादहीन और गंधहीन होता है। इसके लवण प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

डिबासिक कार्बोक्जिलिक एसिड का सबसे सरल प्रतिनिधि ऑक्सालिक (एथेनेडियोइक) एसिड HOOC-COOH है, जिसके लवण कई पौधों में पाए जाते हैं, उदाहरण के लिए, सॉरेल और ऑक्सालिस में। ऑक्सालिक एसिड एक रंगहीन क्रिस्टलीय पदार्थ है, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील है। इसका उपयोग धातुओं की पॉलिशिंग, लकड़ी के काम और चमड़े के उद्योगों में किया जाता है।

1. असंतृप्त एलैडिक एसिड С17Н33СООН ओलिक एसिड का एक ट्रांस-आइसोमर है। इस पदार्थ का संरचनात्मक सूत्र लिखिए।

2. ओलिक अम्ल के हाइड्रोजनीकरण के लिए एक समीकरण लिखिए। इस प्रतिक्रिया के उत्पाद का नाम बताइए।

3. स्टीयरिक अम्ल की दहन अभिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखिए। 568 ग्राम स्टीयरिक अम्ल को जलाने के लिए कितनी मात्रा में ऑक्सीजन और वायु (N.S.) की आवश्यकता होगी?

4. ठोस मिश्रण वसायुक्त अम्ल- पामिटिक और स्टीयरिक - जिसे स्टीयरिन कहा जाता है (इससे स्टीयरिन मोमबत्तियां बनाई जाती हैं)। यदि स्टीयरिन में पामिटिक और स्टीयरिक अम्लों का द्रव्यमान समान हो तो 200 ग्राम स्टीयरिन मोमबत्ती को जलाने के लिए कितनी मात्रा में हवा (n.a.) की आवश्यकता होगी? इस मामले में कार्बन डाइऑक्साइड (n.a.) और पानी के द्रव्यमान का कितना आयतन बनता है?

5. पिछली समस्या को हल करें, बशर्ते मोमबत्ती में स्टीयरिक और पामिटिक एसिड की समान मात्रा (समान संख्या में मोल) हों।

6. जंग के धब्बे हटाने के लिए एसिटिक एसिड के घोल से उनका उपचार किया जाता है। आणविक बनाओ और आयनिक समीकरणइस मामले में होने वाली प्रतिक्रियाएं, यह देखते हुए कि जंग में लोहे के ऑक्साइड और हाइड्रॉक्साइड (III) - Fe2O3 और Fe (OH) 3 होते हैं। ऐसे दाग पानी से क्यों नहीं हटाए जाते? एसिड के घोल से उपचारित करने पर वे गायब क्यों हो जाते हैं?

7. में जोड़ा गया खमीर रहित आटाभोजन (पीने का) सोडा NaHC03 प्रारंभिक रूप से एसिटिक एसिड के साथ "बुझाया" जाता है। इस अभिक्रिया को घर पर करें और यह जानते हुए कि कार्बोनिक अम्ल एसिटिक अम्ल से दुर्बल है, इसका समीकरण बनाइए। फोम के गठन की व्याख्या करें।

8. यह जानते हुए कि क्लोरीन कार्बन की तुलना में अधिक विद्युतीय है, निम्नलिखित अम्लों को व्यवस्थित करें: अम्लीय गुणों को बढ़ाने के क्रम में एसिटिक, प्रोपियोनिक, क्लोरोएसेटिक, डाइक्लोरोएसेटिक और ट्राइक्लोरोएसेटिक एसिड। अपने परिणाम का औचित्य सिद्ध करें।

9. कोई कैसे समझा सकता है कि फॉर्मिक एसिड "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है? इस अभिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखिए। इस मामले में कौन सी गैस जारी की जा सकती है?

10. मैग्नीशियम की अधिकता के साथ 3 ग्राम संतृप्त मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड की बातचीत में, 560 मिलीलीटर (एनए) हाइड्रोजन जारी किया गया था। अम्ल का सूत्र ज्ञात कीजिए।

11. ऐसे अभिक्रिया समीकरण दीजिए जिनका उपयोग एसिटिक अम्ल के रासायनिक गुणों का वर्णन करने के लिए किया जा सकता है। इन अभिक्रियाओं के उत्पादों के नाम लिखिए।

12. एक सरल प्रयोगशाला विधि का सुझाव दें जिसका उपयोग प्रोपेनोइक और एक्रेलिक एसिड को पहचानने के लिए किया जा सकता है।

13. मिथाइल फॉर्मेट - मेथनॉल का एक एस्टर और फॉर्मिक एसिड प्राप्त करने की प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें। यह प्रतिक्रिया किन परिस्थितियों में की जानी चाहिए?

14. 3Н602 की संरचना वाले पदार्थों के संरचनात्मक सूत्र बनाएं। उन्हें किस वर्ग के पदार्थों को सौंपा जा सकता है? उनमें से प्रत्येक की अभिक्रियाओं के अभिलक्षणिक समीकरण दीजिए।

15. पदार्थ ए - एसिटिक एसिड का एक आइसोमर - पानी में नहीं घुलता है, लेकिन हाइड्रोलाइज्ड किया जा सकता है। पदार्थ A का संरचनात्मक सूत्र क्या है? इसके जल-अपघटन के उत्पादों के नाम लिखिए।

16. निम्नलिखित पदार्थों के संरचनात्मक सूत्र बनाइए:

ए) मिथाइल एसीटेट;
बी) ऑक्सालिक एसिड;
ग) फॉर्मिक एसिड;
डी) डाइक्लोरोएसेटिक एसिड;
ई) मैग्नीशियम एसीटेट;
ई) एथिल एसीटेट;
छ) एथिल फॉर्मेट;
एच) एक्रिलिक एसिड।

17*. सोडियम बाइकार्बोनेट के जलीय घोल से 3.7 ग्राम वजन वाले सीमित मोनोबैसिक कार्बनिक अम्ल का एक नमूना निष्प्रभावी किया गया। विकसित गैस को चूने के पानी में प्रवाहित करने से 5.0 ग्राम अवक्षेप प्राप्त हुआ। कौन सा अम्ल लिया गया और छोड़ी गई गैस का आयतन क्या था?

प्रकृति में कार्बोक्जिलिक एसिड

कार्बोक्जिलिक एसिड प्रकृति में बहुत आम हैं। वे फलों और पौधों में पाए जाते हैं। वे सुई, पसीने, मूत्र और बिछुआ के रस में मौजूद होते हैं। आप जानते हैं, यह पता चला है कि अधिकांश एसिड एस्टर बनाते हैं जिनमें गंध होती है। तो मानव पसीने में निहित लैक्टिक एसिड की गंध मच्छरों को आकर्षित करती है, वे इसे काफी दूरी पर महसूस करते हैं। इसलिए, आप कष्टप्रद मच्छर को भगाने की कितनी भी कोशिश कर लें, फिर भी वह अपने शिकार के बारे में अच्छा महसूस करता है। मानव पसीने के अलावा अचार और सौकरकूट में लैक्टिक एसिड पाया जाता है।

और मादा बंदर, नर को आकर्षित करने के लिए एसिटिक और प्रोपियोनिक एसिड छोड़ती हैं। संवेदनशील, कुत्ते की नाक ब्यूटिरिक एसिड को सूंघने में सक्षम होती है, जिसकी सांद्रता 10–18 g/cm3 होती है।

कई पौधों की प्रजातियां एसिटिक और ब्यूटिरिक एसिड का स्राव करने में सक्षम हैं। और कुछ खरपतवार इसका फायदा उठाते हैं और पदार्थ छोड़ते हैं, अपने प्रतिस्पर्धियों को खत्म करते हैं, उनकी वृद्धि को दबाते हैं, और कभी-कभी उनकी मृत्यु का कारण बनते हैं।

भारतीयों ने भी तेजाब का इस्तेमाल किया। दुश्मन को नष्ट करने के लिए, उन्होंने एक घातक जहर के साथ तीरों को गीला कर दिया, जो एसिटिक एसिड का व्युत्पन्न निकला।

और यहाँ एक स्वाभाविक प्रश्न उठता है कि क्या अम्ल मानव स्वास्थ्य के लिए खतरा हैं? दरअसल, ऑक्सालिक एसिड, जो प्रकृति में व्यापक है, जो कि सॉरेल, संतरे, करंट और रसभरी में पाया जाता है, किसी कारण से खाद्य उद्योग में आवेदन नहीं मिला है। यह पता चला है कि ऑक्सालिक एसिड एसिटिक एसिड की तुलना में दो सौ गुना अधिक मजबूत होता है, और यहां तक ​​​​कि व्यंजन को भी खराब कर सकता है, और इसके लवण, मानव शरीर में जमा होकर, पत्थरों का निर्माण करते हैं।

एसिड सभी क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है मानव जीवन. उनका उपयोग दवा, कॉस्मेटोलॉजी, खाद्य उद्योग में किया जाता है, कृषिऔर घरेलू उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है।

चिकित्सा प्रयोजनों के लिए, लैक्टिक, टार्टरिक और एस्कॉर्बिक एसिड जैसे कार्बनिक अम्लों का उपयोग किया जाता है। शायद, आप में से प्रत्येक ने शरीर को मजबूत करने के लिए विटामिन सी का उपयोग किया - यह सिर्फ एस्कॉर्बिक एसिड है। यह न केवल प्रतिरक्षा प्रणाली को मजबूत करने में मदद करता है, बल्कि शरीर से कार्सिनोजेन्स और विषाक्त पदार्थों को निकालने की क्षमता भी रखता है। लैक्टिक एसिड का उपयोग दाग़ने के लिए किया जाता है, क्योंकि यह अत्यधिक हीड्रोस्कोपिक है। लेकिन टार्टरिक एसिड एक हल्के रेचक के रूप में कार्य करता है, क्षार विषाक्तता के लिए एक एंटीडोट के रूप में और रक्त आधान के दौरान प्लाज्मा की तैयारी के लिए आवश्यक घटक के रूप में कार्य करता है।

लेकिन कॉस्मेटिक प्रक्रियाओं के प्रशंसकों को पता होना चाहिए कि इसमें निहित है खट्टे फल, फलों के एसिड, त्वचा पर लाभकारी प्रभाव डालते हैं, जैसे-जैसे गहराई में प्रवेश करते हैं, वे त्वचा के नवीनीकरण की प्रक्रिया को तेज करने में सक्षम होते हैं। इसके अलावा, खट्टे फलों की गंध तंत्रिका तंत्र पर टॉनिक प्रभाव डालती है।

क्या आपने देखा है कि क्रैनबेरी और लिंगोनबेरी जैसे जामुन लंबे समय तक संग्रहीत होते हैं और ताजा रहते हैं। जानते हो क्यों? यह पता चला है कि उनमें बेंजोइक एसिड होता है, जो एक उत्कृष्ट परिरक्षक है।

लेकिन कृषि में, succinic acid का व्यापक अनुप्रयोग पाया गया है, क्योंकि इसका उपयोग खेती वाले पौधों की उपज बढ़ाने के लिए किया जा सकता है। यह पौधों के विकास को प्रोत्साहित करने और उनके विकास में तेजी लाने में भी सक्षम है।

ऐल्कोहॉल की हाइड्रोजन हैलाइड के साथ अन्योन्य क्रिया के दौरान हैलोऐल्केनों का बनना एक उत्क्रमणीय अभिक्रिया है। इसलिए, यह स्पष्ट है कि अल्कोहल द्वारा प्राप्त किया जा सकता है हेलोऐल्केन्स का जल-अपघटन- पानी के साथ इन यौगिकों की प्रतिक्रियाएं:

पॉलीहाइड्रिक अल्कोहल अणु में एक से अधिक हैलोजन परमाणु वाले हेलोऐल्केन के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए:

ऐल्कीनों का जलयोजन

ऐल्कीनों का जलयोजन- पर पानी का जोड़ - एक एल्केन अणु के बंधन, उदाहरण के लिए:

प्रोपेन का हाइड्रेशन मार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार, द्वितीयक अल्कोहल के निर्माण के लिए होता है - प्रोपेनॉल -2:

एल्डिहाइड और कीटोन का हाइड्रोजनीकरण

हल्की परिस्थितियों में ऐल्कोहॉलों के ऑक्सीकरण से ऐल्डिहाइड या कीटोन बनते हैं। जाहिर है, एल्डिहाइड और कीटोन के हाइड्रोजनीकरण (हाइड्रोजन कमी, हाइड्रोजन जोड़) द्वारा अल्कोहल प्राप्त किया जा सकता है:

एल्कीन ऑक्सीकरण

ग्लाइकोल्स, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, पोटेशियम परमैंगनेट के जलीय घोल के साथ अल्केन्स को ऑक्सीकरण करके प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, एथिलीन ग्लाइकॉल (एथेनेडियोल-1,2) एथिलीन (एथीन) के ऑक्सीकरण के दौरान बनता है:

अल्कोहल प्राप्त करने के लिए विशिष्ट तरीके

1. कुछ ऐल्कोहॉल केवल उन्हीं की विशेषताओं से प्राप्त होते हैं। तो, उद्योग में मेथनॉल प्राप्त होता है कार्बन मोनोऑक्साइड के साथ हाइड्रोजन की बातचीत की प्रतिक्रिया(II) (कार्बन मोनोऑक्साइड) उत्प्रेरक (जिंक ऑक्साइड) की सतह पर ऊंचे दबाव और उच्च तापमान पर:

इस प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक कार्बन मोनोऑक्साइड और हाइड्रोजन का मिश्रण, जिसे "संश्लेषण गैस" भी कहा जाता है, गर्म कोयले के ऊपर जलवाष्प प्रवाहित करके प्राप्त किया जाता है:

2. ग्लूकोज किण्वन. एथिल (वाइन) अल्कोहल प्राप्त करने की यह विधि प्राचीन काल से मनुष्य को ज्ञात है:

ऑक्सीजन युक्त यौगिकों (अल्कोहल) को प्राप्त करने की मुख्य विधियाँ हैं: हेलोऐल्केन का हाइड्रोलिसिस, एल्केन्स का जलयोजन, एल्डिहाइड और कीटोन्स का हाइड्रोजनीकरण, एल्केन्स का ऑक्सीकरण, साथ ही "संश्लेषण गैस" से मेथनॉल प्राप्त करना और शर्करा पदार्थों का किण्वन।

एल्डिहाइड और कीटोन प्राप्त करने की विधियाँ

1. ऐल्डिहाइड और कीटोन प्राप्त किए जा सकते हैं ऑक्सीकरणया अल्कोहल डिहाइड्रोजनीकरण. प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण या निर्जलीकरण के दौरान, एल्डिहाइड प्राप्त किया जा सकता है, और माध्यमिक अल्कोहल - कीटोन्स:

3CH 3 -CH 2 OH + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 \u003d 3CH 3 -CHO + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4) 3 + 7H 2 O

2.कुचेरोव की प्रतिक्रिया।एसिटिलीन से, प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, एसिटिलीन होमोलोग्स से एसिटालडिहाइड प्राप्त होता है - केटोन्स:

3. गर्म होने पर कैल्शियमया बेरियम कार्बोक्जिलिक एसिड के लवणएक कीटोन और एक धातु कार्बोनेट बनते हैं:

कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त करने के तरीके

1. कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त किया जा सकता है प्राथमिक ऐल्कोहॉल का ऑक्सीकरणया एल्डीहाइड:

3CH 3 -CH 2 OH + 2K 2 Cr 2 O 7 + 8H 2 SO 4 \u003d 3CH 3 -COOH + 2K 2 SO 4 + 2Cr 2 (SO 4) 3 + 11H 2 O

5CH 3 -CHO + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 \u003d 5CH 3 -COOH + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O,

3CH 3 -CHO + K 2 Cr 2 O 7 + 4H 2 SO 4 \u003d 3CH 3 -COOH + Cr 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 4H 2 O,

सीएच 3 -सीएचओ + 2ओएच सीएच 3 -कून 4 + 2एजी + 3एनएच 3 + एच 2 ओ।

लेकिन जब मेथनल को सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल से ऑक्सीकृत किया जाता है, तो अमोनियम कार्बोनेट बनता है, न कि फॉर्मिक एसिड:

एचसीएचओ + 4ओएच \u003d (एनएच 4) 2 सीओ 3 + 4एजी + 6एनएच 3 + 2एच 2 ओ।

2. सुगंधित कार्बोक्जिलिक एसिड तब बनते हैं जब होमोलॉग्स का ऑक्सीकरण बेंजीन:

5सी 6 एच 5-सीएच 3 + 6केएमएनओ 4 + 9एच 2 एसओ 4 = 5सी 6 एच 5 सीओओएच + 6एमएनएसओ 4 + 3के 2 एसओ 4 + 14एच 2 ओ,

5सी 6 एच 5-सी 2 एच 5 + 12केएमएनओ 4 + 18एच 2 एसओ 4 = 5सी 6 एच 5 सीओओएच + 5सीओ 2 + 12एमएनएसओ 4 + 6के 2 एसओ 4 + 28एच 2 ओ,

सी 6 एच 5-सीएच 3 + 2 केएमएनओ 4 \u003d सी 6 एच 5 कुक + 2 एमएनओ 2 + केओएच + एच 2 ओ

3. विभिन्न कार्बोक्जिलिक डेरिवेटिव का हाइड्रोलिसिस अम्लएसिड भी पैदा करता है। तो, एस्टर के हाइड्रोलिसिस के दौरान, एक अल्कोहल और एक कार्बोक्जिलिक एसिड बनता है। एसिड-उत्प्रेरित एस्टरीफिकेशन और हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती हैं:

4. एस्टर हाइड्रोलिसिसक्षार के जलीय घोल की क्रिया के तहत अपरिवर्तनीय रूप से आगे बढ़ता है, इस मामले में, एसिड नहीं, बल्कि एस्टर से इसका नमक बनता है।

वर्गीकरण

a) मूलभूतता से (अर्थात, एक अणु में कार्बोक्सिल समूहों की संख्या):

मोनोबैसिक (मोनोकारबॉक्सिलिक) RCOOH; उदाहरण के लिए:

सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2 सीओओएच;

HOOS-CH 2-COOH प्रोपेनेडियोइक (मैलोनिक) एसिड

ट्राइबेसिक (ट्राइकारबॉक्सिलिक) आर (COOH) 3, आदि।

बी) हाइड्रोकार्बन रेडिकल की संरचना के अनुसार:

एलिफैटिक

सीमा; उदाहरण के लिए: सीएच 3 सीएच 2 सीओओएच;

असंतृप्त; उदाहरण के लिए: सीएच 2 \u003d सीएचCOOH प्रोपेनोइक (ऐक्रेलिक) एसिड

उदाहरण के लिए, एलिसाइक्लिक:

सुगंधित, उदाहरण के लिए:

मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड को सीमित करें

(मोनोबैसिक संतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड) - कार्बोक्जिलिक एसिड जिसमें एक संतृप्त हाइड्रोकार्बन रेडिकल एक कार्बोक्सिल समूह -COOH से जुड़ा होता है। उन सभी के पास है सामान्य सूत्रसी एन एच 2एन+1 सीओओएच (एन 0); या सीएनएच 2एन ओ 2 (एन≥1)

नामपद्धति

मोनोबैसिक संतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड के व्यवस्थित नाम प्रत्यय -ओवाया और शब्द एसिड के अतिरिक्त के साथ संबंधित अल्केन के नाम से दिए गए हैं।

1. HCOOH मीथेन (फॉर्मिक) एसिड

2. सीएच 3 सीओओएच एथेनोइक (एसिटिक) एसिड

3. सीएच 3 सीएच 2 सीओओएच प्रोपेनोइक (प्रोपियोनिक) एसिड

संवयविता

हाइड्रोकार्बन रेडिकल में कंकाल का समरूपता प्रकट होता है, जो बुटानोइक एसिड से शुरू होता है, जिसमें दो आइसोमर होते हैं:

इंटरक्लास आइसोमेरिज्म एसिटिक एसिड से शुरू होकर खुद को प्रकट करता है:

सीएच 3 -COOH एसिटिक एसिड;

एच-सीओओ-सीएच 3 मिथाइल फॉर्मेट (फॉर्मिक एसिड का मिथाइल एस्टर);

HO-CH 2-COH हाइड्रोक्सीएथेनल (हाइड्रॉक्सीएसेटिक एल्डिहाइड);

HO-CHO-CH2 हाइड्रोक्सीएथिलीन ऑक्साइड।

सजातीय श्रृंखला

तुच्छ नाम	आईयूपीएसी नाम
फॉर्मिक एसिड	मेथेनोइक अम्ल
एसीटिक अम्ल	ईथेनोइक एसिड
प्रोपियॉनिक अम्ल	प्रोपेनोइक एसिड
ब्यूट्रिक एसिड	बुटानोइक अम्ल
वैलेरिक एसिड	पेंटानोइक एसिड
कैप्रोइक एसिड	हेक्सानोइक एसिड
एनैन्थिक अम्ल	हेप्टानोइक अम्ल
कैप्रिलिक एसिड	ऑक्टानोइक अम्ल
पेलार्गोनिक एसिड	नॉननोइक एसिड
कैप्रिक एसिड	डेकोनिक एसिड
अंडरसीलिक एसिड	अंडेकेनोइक अम्ल
पामिटिक एसिड	हेक्साडेकेनिक एसिड
वसिक अम्ल	ऑक्टाडेकेनिक एसिड

एसिड अवशेष और एसिड रेडिकल्स

	अम्ल अवशेष	एसिड रेडिकल (एसाइल)
यूएनएसडी चींटी-संबंधी	एनएसओओ- वह स्वरूप
सीएच 3 कूह खट्टा	सीएच 3 सू- एसीटेट
सीएच 3 सीएच 2 सीओओएच propionic	सीएच 3 सीएच 2 सीओओ- प्रोपियोनेट
सीएच 3 (सीएच 2) 2 सीओओएच तेल का	सीएच 3 (सीएच 2) 2 सीओओ- ब्यूटायरेट
सीएच 3 (सीएच 2) 3 सीओओएच वेलेरियन	सीएच 3 (सीएच 2) 3 सीओओ- मूल्यांकित करना
सीएच 3 (सीएच 2) 4 सीओओएच कप्रोन	सीएच 3 (सीएच 2) 4 सीओओ- कैप्रोनेट

कार्बोक्जिलिक एसिड अणुओं की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

सूत्र में दर्शाए गए इलेक्ट्रॉन घनत्व का कार्बोनिल ऑक्सीजन परमाणु की ओर खिसकने से प्रबल ध्रुवीकरण होता है ओ-एन कनेक्शन, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रोटॉन के रूप में हाइड्रोजन परमाणु की टुकड़ी की सुविधा होती है - जलीय घोल में, एसिड पृथक्करण की प्रक्रिया होती है:

आरसीओओएच आरसीओओ - + एच +

कार्बोक्सिलेट आयन (RCOO -) में, p, हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के इलेक्ट्रॉनों की अकेली जोड़ी का -संयुग्मन, p-बादलों के साथ -बॉन्ड बनाने वाला होता है, परिणामस्वरूप, π-बॉन्ड को डेलोकलाइज़ किया जाता है और ऋणात्मक आवेश दो ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच समान रूप से वितरित होता है:

इस संबंध में, कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए, एल्डिहाइड के विपरीत, अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं विशेषता नहीं हैं।

भौतिक गुण

एसिड के क्वथनांक समान कार्बन परमाणुओं के साथ अल्कोहल और एल्डिहाइड के क्वथनांक से बहुत अधिक होते हैं, जिसे हाइड्रोजन बांड के कारण एसिड अणुओं के बीच चक्रीय और रैखिक सहयोगियों के गठन द्वारा समझाया गया है:

रासायनिक गुण

I. अम्ल गुण

श्रृंखला में अम्लों की प्रबलता घटती है:

HCOOH → CH 3 COOH → C 2 H 6 COOH → ...

1. तटस्थकरण प्रतिक्रियाएं

सीएच 3 सीओओएच + कोह → सीएच 3 कुक + एन 2 ओ

2. क्षारकीय ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया

2HCOOH + CaO → (HCOO) 2 Ca + H 2 O

3. धातुओं के साथ अभिक्रियाएँ

2CH 3 CH 2 COOH + 2Na → 2CH 3 CH 2 COONa + H 2

4. कमजोर एसिड (कार्बोनेट और बाइकार्बोनेट सहित) के लवण के साथ प्रतिक्रियाएं

2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 → 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O

2HCOOH + Mg(HCO 3) 2 → (HCOO) 2 Mg + 2CO 2 + 2H 2 O

(HCOOH + HCO 3 - → HCOO - + CO2 + H2O)

5. अमोनिया के साथ प्रतिक्रिया

सीएच 3 सीओओएच + एनएच 3 → सीएच 3 कून्ह 4

द्वितीय. -OH समूह प्रतिस्थापन

1. अल्कोहल के साथ बातचीत (एस्टरीफिकेशन प्रतिक्रियाएं)

2. गर्म होने पर NH3 के साथ परस्पर क्रिया (एसिड एमाइड बनते हैं)

एसिड एमाइड्स अम्ल बनाने के लिए हाइड्रोलाइज्ड:

या उनके लवण:

3. अम्ल हैलाइडों का निर्माण

एसिड क्लोराइड का सबसे बड़ा महत्व है। क्लोरीनीकरण अभिकर्मक - पीसीएल 3, पीसीएल 5, थियोनिल क्लोराइड एसओसीएल 2।

4. एसिड एनहाइड्राइड्स का निर्माण (इंटरमॉलिक्युलर डिहाइड्रेशन)

एसिड एनहाइड्राइड भी कार्बोक्जिलिक एसिड के निर्जल लवण के साथ एसिड क्लोराइड की बातचीत से बनते हैं; इस मामले में, विभिन्न अम्लों के मिश्रित एनहाइड्राइड प्राप्त किए जा सकते हैं; उदाहरण के लिए:

III. α-कार्बन परमाणु पर हाइड्रोजन परमाणुओं की प्रतिस्थापन अभिक्रियाएँ

फॉर्मिक एसिड की संरचना और गुणों की विशेषताएं

अणु की संरचना

फॉर्मिक एसिड अणु, अन्य कार्बोक्जिलिक एसिड के विपरीत, इसकी संरचना में एक एल्डिहाइड समूह होता है।

रासायनिक गुण

फॉर्मिक एसिड एसिड और एल्डिहाइड दोनों की प्रतिक्रियाओं में प्रवेश करता है। एल्डिहाइड के गुणों को दिखाते हुए, यह आसानी से कार्बोनिक एसिड में ऑक्सीकृत हो जाता है:

विशेष रूप से, HCOOH को Ag 2 O और कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड u (OH) 2 के अमोनिया घोल से ऑक्सीकृत किया जाता है, अर्थात यह एल्डिहाइड समूह को गुणात्मक प्रतिक्रिया देता है:

जब सांद्र H 2 SO 4 के साथ गर्म किया जाता है, तो फॉर्मिक एसिड कार्बन मोनोऑक्साइड (II) और पानी में विघटित हो जाता है:

फॉर्मिक एसिड अन्य एलीफैटिक एसिड की तुलना में काफी मजबूत होता है, क्योंकि इसमें कार्बोक्सिल समूह हाइड्रोजन परमाणु से जुड़ा होता है, न कि इलेक्ट्रॉन-दान करने वाले अल्काइल रेडिकल से।

संतृप्त मोनोकारबॉक्सिलिक अम्ल प्राप्त करने की विधियाँ

1. अल्कोहल और एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण

अल्कोहल और एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण की सामान्य योजना:

KMnO 4, K 2 Cr 2 O 7, HNO 3 और अन्य अभिकर्मकों का उपयोग ऑक्सीकारक के रूप में किया जाता है।

उदाहरण के लिए:

5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 S0 4 → 5CH 3 COOH + 2K 2 SO 4 + 4MnSO 4 + 11H 2 O

2. एस्टर का हाइड्रोलिसिस

3. ऐल्कीन और ऐल्कीनेस में द्वि और त्रिक आबंधों का ऑक्सीडेटिव विदर

HCOOH प्राप्त करने के तरीके (विशिष्ट)

1. सोडियम हाइड्रॉक्साइड के साथ कार्बन मोनोऑक्साइड (II) की परस्पर क्रिया

CO + NaOH → HCOONa सोडियम फॉर्मेट

2HCOONA + H 2 SO 4 → 2HCOOH + Na 2 SO 4

2. ऑक्सालिक एसिड का डीकार्बाक्सिलेशन

सीएच 3 सीओओएच (विशिष्ट) प्राप्त करने के तरीके

1. ब्यूटेन का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण

2. एसिटिलीन से संश्लेषण

3. मेथनॉल का उत्प्रेरक कार्बोनिलाइजेशन

4. इथेनॉल का एसिटिक एसिड किण्वन

इस प्रकार खाद्य ग्रेड एसिटिक अम्ल प्राप्त होता है।

उच्च कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त करना

प्राकृतिक वसा का हाइड्रोलिसिस

असंतृप्त मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड

प्रमुख प्रतिनिधि

एल्केनोइक एसिड का सामान्य सूत्र: C n H 2n-1 COOH (n ≥ 2)

सीएच 2 \u003d सीएच-सीओओएच प्रोपेनोइक (ऐक्रेलिक) एसिड

उच्च असंतृप्त अम्ल

इन एसिड के रेडिकल वनस्पति तेलों का हिस्सा हैं।

सी 17 एच 33 सीओओएच - ओलिक एसिड, या सीआईएस-ऑक्टाडीन-9-ओइक एसिड

ट्रांस- ओलिक अम्ल के समावयवी को एलेडिक अम्ल कहते हैं।

सी 17 एच 31 सीओओएच - लिनोलिक एसिड, या सीआईएस, सीआईएस-ऑक्टाडीन-9,12-ओइक एसिड

सी 17 एच 29 सीओओएच - लिनोलेनिक एसिड, या सीआईएस, सीआईएस, सीआईएस-ऑक्टाडेकैट्रिएन-9,12,15-ओइक एसिड

के अलावा सामान्य गुणकार्बोक्जिलिक एसिड, असंतृप्त एसिड हाइड्रोकार्बन रेडिकल में कई बांडों पर अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की विशेषता है। तो, असंतृप्त एसिड, जैसे कि अल्केन्स, हाइड्रोजनीकृत होते हैं और ब्रोमीन पानी को रंगहीन करते हैं, उदाहरण के लिए:

डाइकारबॉक्सिलिक एसिड के व्यक्तिगत प्रतिनिधि

डाइकारबॉक्सिलिक एसिड को सीमित करना HOOC-R-COOH

HOOC-CH 2-COOH प्रोपेनेडियोइक (मैलोनिक) एसिड, (लवण और एस्टर - मैलोनेट)

HOOC-(CH 2) 2 -COOH ब्यूटाडिक (succinic) एसिड, (लवण और एस्टर - सक्सेनेट)

HOOC-(CH 2) 3 -COOH पेंटैडिक (ग्लूटेरिक) एसिड, (लवण और एस्टर - ग्लूटोरेट्स)

HOOC- (CH 2) 4-COOH हेक्साडायोइक (एडिपिक) एसिड, (लवण और एस्टर - एडिपिनेट्स)

रासायनिक गुणों की विशेषताएं

डाइकारबॉक्सिलिक एसिड कई तरह से मोनोकारबॉक्सिलिक एसिड के समान होते हैं, लेकिन मजबूत होते हैं। उदाहरण के लिए, ऑक्सालिक एसिड एसिटिक एसिड से लगभग 200 गुना अधिक मजबूत होता है।

डाइकारबॉक्सिलिक एसिड डिबासिक एसिड की तरह व्यवहार करते हैं और लवण की दो श्रृंखला बनाते हैं - अम्लीय और मध्यम:

HOOC-COOH + NaOH → HOOC-COONa + H 2 O

HOOC-COOH + 2NaOH → NaOOC-COONa + 2H 2 O

गर्म होने पर, ऑक्सालिक और मैलोनिक एसिड आसानी से डीकार्बोक्सिलेटेड हो जाते हैं:

रासायनिक यौगिकों, जिसमें कार्बोक्सिल समूह COOH भी शामिल है, को वैज्ञानिकों से कार्बोक्जिलिक एसिड नाम मिला। इन यौगिकों के कई नाम हैं। उन्हें विभिन्न मापदंडों के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है, जैसे कि कार्यात्मक समूहों की संख्या, एक सुगंधित वलय की उपस्थिति, और इसी तरह।

कार्बोक्जिलिक एसिड की संरचना

जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, एक एसिड को कार्बोक्जिलिक होने के लिए, इसमें एक कार्बोक्सिल समूह होना चाहिए, जिसके बदले में, दो कार्यात्मक भाग होते हैं: हाइड्रॉक्सिल और कार्बोनिल। उनकी बातचीत दो ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ एक कार्बन परमाणु के कार्यात्मक संयोजन द्वारा प्रदान की जाती है। कार्बोक्जिलिक एसिड के रासायनिक गुण इस समूह की संरचना पर निर्भर करते हैं।

कार्बोक्सिल समूह के कारण, इन कार्बनिक यौगिकों को अम्ल कहा जा सकता है। उनके गुण हाइड्रोजन आयन एच + की ऑक्सीजन को आकर्षित करने की क्षमता में वृद्धि के कारण हैं, इसके अतिरिक्त ध्रुवीकरण ओ-एच बांड. साथ ही इस गुण के कारण कार्बनिक अम्ल जलीय विलयनों में वियोजित करने में सक्षम होते हैं। अम्ल के आणविक भार में वृद्धि के साथ घुलनशीलता विपरीत रूप से घट जाती है।

कार्बोक्जिलिक एसिड की किस्में

रसायनज्ञ कार्बनिक अम्लों के कई समूहों में अंतर करते हैं।

मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड में एक कार्बन कंकाल और केवल एक कार्यात्मक कार्बोक्सिल समूह होता है। कार्बोक्जिलिक एसिड के रासायनिक गुणों को हर छात्र जानता है। ग्रेड 10 पाठ्यक्रमरसायन विज्ञान में मोनोबैसिक एसिड के गुणों का सीधे अध्ययन करना शामिल है। डिबासिक और पॉलीबेसिक एसिड की संरचना में क्रमशः दो या दो से अधिक कार्बोक्सिल समूह होते हैं।

इसके अलावा, अणु में डबल और ट्रिपल बॉन्ड की उपस्थिति या अनुपस्थिति के अनुसार, असंतृप्त और संतृप्त कार्बोक्जिलिक एसिड होते हैं। रासायनिक गुणों और उनके अंतरों पर नीचे चर्चा की जाएगी।

यदि किसी कार्बनिक अम्ल के रेडिकल में एक प्रतिस्थापित परमाणु होता है, तो उसके नाम में प्रतिस्थापन समूह का नाम शामिल होता है। इसलिए, यदि हाइड्रोजन परमाणु को हलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, तो एसिड के नाम पर हलोजन का नाम मौजूद होगा। यदि एल्डिहाइड, हाइड्रॉक्सिल या अमीनो समूहों के लिए प्रतिस्थापन है तो नाम में समान परिवर्तन होंगे।

कार्बनिक कार्बोक्जिलिक एसिड का आइसोमेरिज्म

साबुन का उत्पादन पोटेशियम या सोडियम नमक के साथ उपरोक्त एसिड के एस्टर के संश्लेषण की प्रतिक्रिया पर आधारित है।

कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त करने के तरीके

COOH समूह के साथ अम्ल प्राप्त करने के कई तरीके और तरीके हैं, लेकिन निम्नलिखित का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है:

1. प्राकृतिक पदार्थों (वसा और अन्य) से अलगाव।
2. सीओएच समूह (एल्डिहाइड) के साथ मोनोअल्कोहल या यौगिकों का ऑक्सीकरण: आरओएच (आरसीओएच) [ओ] आर-सीओओएच।
3. मोनोअल्कोहल के मध्यवर्ती उत्पादन के साथ क्षार में ट्राइहैलोऐल्केन का हाइड्रोलिसिस: RCl3 +NaOH=(ROH+3NaCl)=RCOOH+H2O।
4. एसिड और अल्कोहल एस्टर (एस्टर) का साबुनीकरण या हाइड्रोलिसिस: R−COOR”+NaOH=(R−COONa+R”OH)=R−COOH+NaCl।
5. परमैंगनेट (कठोर ऑक्सीकरण) के साथ अल्केन्स का ऑक्सीकरण: R=CH2 [O], (KMnO4) RCOOH।

मनुष्यों और उद्योग के लिए कार्बोक्जिलिक एसिड का मूल्य

कार्बोक्जिलिक एसिड के रासायनिक गुणों का मानव जीवन के लिए बहुत महत्व है। वे शरीर के लिए अत्यंत आवश्यक हैं, जैसे कि बड़ी संख्या मेंप्रत्येक कोशिका में निहित है। वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट का चयापचय हमेशा एक ऐसी अवस्था से गुजरता है जिस पर यह या वह कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त होता है।

इसके अलावा, बनाने के लिए कार्बोक्जिलिक एसिड का उपयोग किया जाता है दवाई. कार्बनिक अम्लों के गुणों के व्यावहारिक अनुप्रयोग के बिना कोई भी दवा उद्योग मौजूद नहीं हो सकता है।

कॉस्मेटिक उद्योग में कार्बोक्सिल समूह वाले यौगिक भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। साबुन के बाद के उत्पादन के लिए वसा का संश्लेषण, डिटर्जेंटऔर घरेलू रसायन कार्बोक्जिलिक एसिड के साथ एस्टरीफिकेशन की प्रतिक्रिया पर आधारित है।

कार्बोक्जिलिक एसिड के रासायनिक गुण मानव जीवन में परिलक्षित होते हैं। मानव शरीर के लिए इनका बहुत महत्व है, क्योंकि ये हर कोशिका में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं। वसा, प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट का चयापचय हमेशा एक ऐसी अवस्था से गुजरता है जिस पर यह या वह कार्बोक्जिलिक एसिड प्राप्त होता है।

कार्बोक्जिलिक एसिड क्लोराइड की वसूलीकार्बोक्जिलिक एसिड कठिनाई से कम हो जाते हैं (एल्डिहाइड से अधिक कठिन)। एसिड क्लोराइड को पुनर्प्राप्त करना बहुत आसान होता है: कार्बोक्जिलिक एसिड (लवण, एस्टर, हलाइड्स) के डेरिवेटिव की ऑर्गोमेटेलिक यौगिकों सी के साथ बातचीत ...
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मध्यम लवण प्राप्त करना

मध्यम लवण प्राप्त करने की विधियाँ बहुत विविध हैं। आइए कुछ सबसे महत्वपूर्ण देखें। 1. एक धातु का अधातु (ऑक्सीजन को छोड़कर) के साथ परस्पर क्रिया: 2. एक धातु के साथ एक नमक की प्रतिक्रिया: 3. एक गैर-धातु के साथ एक ऑक्सीजन मुक्त एसिड नमक की बातचीत: 4. के बीच प्रतिक्रिया क्षारीय और अम्लीय ऑक्साइड (यहाँ ...
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