Kimyoviy moddalarning katta qismi tarkibiga kiradigan eng keng tarqalgan kimyoviy elementlardan biri kisloroddir. Oksidlar, kislotalar, asoslar, spirtlar, fenollar va boshqa kislorodli birikmalar noorganik va organik kimyo kursida o'rganiladi. Maqolamizda biz xususiyatlarni o'rganamiz, shuningdek, sanoat, qishloq xo'jaligi va tibbiyotda qo'llanilishiga misollar keltiramiz.
Oksidlar
Tuzilishi jihatidan eng oddiylari metallar va nometalllarning kislorod bilan ikkilik birikmalaridir. Oksidlarning tasnifi quyidagi guruhlarni o'z ichiga oladi: kislotali, asosli, amfoter va indifferent. Ushbu moddalarning barchasini bo'linishning asosiy mezoni - bu qaysi element kislorod bilan birlashishi. Agar u metall bo'lsa, unda ular asosiy hisoblanadi. Masalan: CuO, MgO, Na2O - mis, magniy, natriy oksidlari. Ularning asosiy kimyoviy xossasi kislotalar bilan reaksiyadir. Shunday qilib, mis oksidi xlorid kislotasi bilan reaksiyaga kirishadi:
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O +63,3 kJ.
Binar birikmalar molekulalarida metall boʻlmagan elementlar atomlarining mavjudligi ularning kislotali oksidlarga tegishliligini koʻrsatadi, masalan, vodorod oksidi H2O, karbonat angidrid CO 2, fosfor pentoksidi P2O5. Bunday moddalarning ishqorlar bilan reaksiyaga kirishish qobiliyati ularning asosiy kimyoviy xarakteristikasi hisoblanadi.
Reaksiya natijasida ikki turdagi tuzlar hosil bo'lishi mumkin: kislotali yoki o'rta. Bu qancha mol ishqorning reaksiyaga kirishishiga bog'liq bo'ladi:
- CO2 + KOH=> KHCO3;
- CO2+ 2KOH=> K2CO3 + H2O.
Sink yoki alyuminiy kabi kimyoviy elementlarni o'z ichiga olgan kislorodli birikmalarning yana bir guruhi amfoter oksidlar deb ataladi. Ularning xususiyatlarida ham kislotalar, ham ishqorlar bilan kimyoviy o'zaro ta'sir qilish tendentsiyasi mavjud. Kislota oksidlarining suv bilan o'zaro ta'sirining mahsulotlari kislotalardir. Masalan, sulfat angidrid va suv reaksiyasida sulfat kislota hosil bo'ladi. Kislotalar kislorodli birikmalarning eng muhim sinflaridan biridir.
Kislotalar va ularning xossalari
Kislota qoldiqlarining kompleks ionlari bilan bogʻlangan vodorod atomlaridan tashkil topgan birikmalar kislotalardir. An'anaviy ravishda ularni noorganik, masalan, karbonat kislotasi, sulfat, nitrat va organik birikmalarga bo'lish mumkin. Ikkinchisiga sirka kislotasi, formik, oleyk kislotalar kiradi. Ikkala guruh moddalari ham o'xshash xususiyatlarga ega. Demak, ular asoslar bilan neytrallanish reaksiyasiga kirishadi, tuzlar bilan reaksiyaga kirishadi vaasosiy oksidlar. Suvli eritmalardagi deyarli barcha kislorodli kislotalar ikkinchi turdagi o'tkazgichlar bo'lib, ionlarga ajraladi. Ko'rsatkichlar yordamida vodorod ionlarining haddan tashqari ko'p bo'lishi sababli ularning muhitining kislotaliligini aniqlash mumkin. Misol uchun, binafsha lakmus kislota eritmasiga qo'shilganda qizil rangga aylanadi. Organik birikmalarning tipik vakili - karboksil guruhini o'z ichiga olgan sirka kislotasi. U moddaning kislotali xususiyatlarini aniqlaydigan vodorod atomini o'z ichiga oladi. Bu o'ziga xos o'tkir hidli rangsiz suyuqlik, 17 ° C dan past haroratlarda kristallanadi. CH3COOH, boshqa kislorodli kislotalar singari, suvda har qanday nisbatda mukammal eriydi. Uning 3 - 5% eritmasi kundalik hayotda sirka nomi bilan ma'lum bo'lib, u pishirishda ziravor sifatida ishlatiladi. Ushbu modda, shuningdek, atsetat ipaklari, bo'yoqlar, plastmassalar va ba'zi dorilar ishlab chiqarishda qo'llanilishini topdi.
Kislorodli organik birikmalar
Kimyoda uglerod va vodoroddan tashqari kislorod zarralarini ham o'z ichiga olgan katta moddalar guruhini ajratish mumkin. Bular karboksilik kislotalar, efirlar, aldegidlar, spirtlar va fenollardir. Ularning barcha kimyoviy xossalari molekulalarda maxsus komplekslar - funktsional guruhlar mavjudligi bilan belgilanadi. Masalan, atomlar orasidagi faqat cheklovchi aloqalarni o'z ichiga olgan spirtning umumiy kimyoviy formulasi ROH, bu erda R uglevodorod radikalidir. Ushbu birikmalar odatda alkanlarning hosilalari sifatida qabul qilinadi, ularda bittavodorod atomi gidroksoguruh bilan almashtiriladi.
Spirtlarning fizik va kimyoviy xossalari
Spirtlarning agregat holati suyuq yoki qattiq birikmalardir. Spirtli ichimliklar orasida gazsimon moddalar yo'q, bu kuchsiz vodorod aloqalari bilan bog'langan bir nechta molekulalardan tashkil topgan assotsiatsiyalar - guruhlarning shakllanishi bilan izohlanadi. Bu fakt quyi spirtlarning suvda yaxshi eruvchanligini ham aniqlaydi. Biroq, suvli eritmalarda kislorodli organik moddalar - spirtlar ionlarga ajralmaydi, indikatorlarning rangini o'zgartirmaydi, ya'ni ular neytral reaktsiyaga ega. Funktsional guruhning vodorod atomi boshqa zarralar bilan zaif bog'langan, shuning uchun kimyoviy o'zaro ta'sirlarda u molekulani tark etishga qodir. Xuddi shu erkin valentlik joyida u boshqa atomlar bilan almashtiriladi, masalan, faol metallar yoki ishqorlar bilan reaktsiyalarda - metall atomlari. Platina to'ri yoki mis kabi katalizatorlar ishtirokida spirtlar kuchli oksidlovchi moddalar, kaliy bikromat yoki kaliy permanganat tomonidan aldegidlarga oksidlanadi.
Esterifikatsiya reaktsiyasi
Tarkibida kislorod boʻlgan organik moddalarning eng muhim kimyoviy xossalaridan biri: spirtlar va kislotalar efirlar hosil boʻlishiga olib keladigan reaksiyadir. U katta amaliy ahamiyatga ega boʻlib, sanoatda oziq-ovqat sanoatida erituvchi sifatida ishlatiladigan efirlarni (meva essensiyalari shaklida) olish uchun ishlatiladi. Tibbiyotda esterlarning bir qismi spazmolitik vositalar sifatida ishlatiladi, masalan, etil nitrit periferik qon tomirlarini kengaytiradi vaizoamil nitrit koronar arteriya spazmlarini himoya qiladi. Esterifikatsiya reaksiyasi tenglamasi quyidagicha:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
Unda CH3COOH sirka kislotasi, C2H5OH spirtli etanolning kimyoviy formulasi.
Aldegidlar
Agar birikmada –COH funksional guruhi boʻlsa, u aldegidlarga tegishli. Ular spirtlarni, masalan, mis oksidi kabi oksidlovchi moddalar bilan keyingi oksidlanish mahsulotlari sifatida taqdim etiladi.
Formik yoki atsetaldegid molekulalarida karbonil kompleksining mavjudligi ularning boshqa kimyoviy elementlarning atomlarini polimerlash va biriktirish qobiliyatini belgilaydi. Karbonil guruhining mavjudligini va moddaning aldegidlarga tegishliligini isbotlash uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan sifatli reaktsiyalar kumush oyna reaktsiyasi va qizdirilganda mis gidroksid bilan o'zaro ta'sir qiladi:
Sanoatda sirka kislotasini ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan atsetaldegid eng ko'p qo'llanilgan - organik sintezning katta tonnali mahsuloti.
Kislorodli organik birikmalarning xossalari - karboksilik kislotalar
Karboksil guruhining mavjudligi - bir yoki bir nechta - karboksilik kislotalarning o'ziga xos belgisidir. Funktsional guruhning tuzilishi tufayli kislota eritmalarida dimerlar hosil bo'lishi mumkin. Ular bir-biriga vodorod aloqalari bilan bog'langan. Aralashmalar vodorod kationlariga va kislota qoldiq anionlariga ajraladi va kuchsiz elektrolitlardir. Istisno - cheklashlar seriyasining birinchi vakilimonobazik kislotalar - chumoli yoki metan, ikkinchi turdagi o'rta quvvatli o'tkazgichdir. Molekulalarda faqat oddiy sigma bog'larning mavjudligi chegarani ko'rsatadi, ammo moddalar tarkibida qo'sh pi bog'lari bo'lsa, bu to'yinmagan moddalardir. Birinchi guruhga metan, sirka, butirik kabi kislotalar kiradi. Ikkinchisi suyuq yog'larning bir qismi bo'lgan birikmalar bilan ifodalanadi - yog'lar, masalan, oleyk kislotasi. Kislorod o'z ichiga olgan birikmalarning kimyoviy xossalari: organik va noorganik kislotalar asosan o'xshash. Shunday qilib, ular faol metallar, ularning oksidlari, ishqorlar, shuningdek spirtlar bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Masalan, sirka kislotasi natriy, oksid va kaustik soda bilan reaksiyaga kirishib, tuz - natriy asetat hosil qiladi:
NaOH + CH3COOH→NaCH3COO + H2O
Yuqori karboksilik kislorodli kislotalarning birikmalari alohida o'rin tutadi: stearik va palmitik, uch atomli to'yingan spirt - glitserin. Ular esterlarga tegishli va yog'lar deb ataladi. Xuddi shu kislotalar natriy va kaliy tuzlari tarkibiga kislotali qoldiq sifatida kiradi va sovun hosil qiladi.
Yog'lar va sovunlar
Yovvoyi tabiatda keng tarqalgan va eng ko'p energiya talab qiluvchi modda sifatida yetakchi rol o'ynaydigan muhim organik birikmalar yog'lardir. Ular individual birikma emas, balki heterojen glitseridlarning aralashmasidir. Bu metanol va fenol kabi gidroksil funktsional guruhlarini o'z ichiga olgan cheklovchi ko'p atomli spirt - glitserinning birikmalari. Yog'lar gidrolizlanishi mumkinkatalizatorlar ishtirokida suv bilan isitish: ishqorlar, kislotalar, rux oksidi, magniy. Reaksiya mahsulotlari glitserin va turli karboksilik kislotalar bo'lib, keyinchalik sovun ishlab chiqarish uchun ishlatiladi. Bu jarayonda qimmat tabiiy yog'larni ishlatmaslik uchun kerosinni oksidlash orqali kerakli karboksilik kislotalar olinadi.
Fenollar
Kislorod o'z ichiga olgan birikmalar sinflari haqida gapirganda, keling, fenollarga e'tibor qaratamiz. Ular bir yoki bir nechta funktsional gidroksil guruhlari bilan bog'langan -C6H5 fenil radikali bilan ifodalanadi. Bu sinfning eng oddiy vakili karbol kislotasi yoki fenoldir. Juda zaif kislota sifatida u gidroksidi va faol metallar - natriy, kaliy bilan o'zaro ta'sir qilishi mumkin. Aniq bakteritsid xususiyatlariga ega bo'lgan modda - fenol tibbiyotda, shuningdek, bo'yoqlar va fenol-formaldegid smolalarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.
Maqolamizda kislorodli birikmalarning asosiy sinflarini oʻrganib chiqdik, shuningdek ularning kimyoviy xossalarini koʻrib chiqdik.
