7. الأحماض. ملح. العلاقة بين فئات المواد غير العضوية

7.1 حامض

الأحماض عبارة عن إلكتروليتات ، أثناء تفككها تتشكل كاتيونات الهيدروجين فقط H + كأيونات موجبة الشحنة (بتعبير أدق ، أيونات الهيدرونيوم H 3 O +).

تعريف آخر: الأحماض مواد معقدةتتكون من ذرة هيدروجين وبقايا حمض (الجدول 7.1).

الجدول 7.1

صيغ وأسماء بعض الأحماض وبقايا الأحماض والأملاح

صيغة حامضية	اسم الحمض	بقايا حمض (أنيون)	اسم الأملاح (متوسط)
HF	هيدروفلوريك (هيدروفلوريك)	F -	فلوريد
حمض الهيدروكلوريك	هيدروكلوريك (هيدروكلوريك)	Cl -	كلوريدات
HBr	هيدروبروميك	Br -	البروميدات
مرحبا	يوديد الهيدروجين	أنا -	اليود
H 2 ق	كبريتيد الهيدروجين	ق 2−	الكبريتيدات
H 2 SO 3	كبريتي	SO 3 2 -	كبريتيت
ح 2 سو 4	كبريت	SO 4 2 -	الكبريتات
HNO 2	نتروجين	لا 2 -	نتريت
HNO 3	نتروجين	رقم 3 -	النترات
H 2 SiO 3	السيليكون	SiO 3 2 -	سيليكات
HPO 3	ميتافوسفوريك	PO 3 -	ميتافوسفات
H 3 PO 4	متعامد الفسفور	PO 4 3 -	الفوسفات (الفوسفات)
H 4 P 2 O 7	بيروفوسفوريك (ثنائي الفوسفوريك)	P 2 O 7 4 -	بيروفوسفات (ثنائي الفوسفات)
HMnO 4	المنغنيز	MnO 4 -	برمنجنات
H 2 CrO 4	كروم	CrO 4 2 -	كرومات
H 2 Cr 2 O 7	ثنائي اللون	Cr 2 O 7 2 -	ثنائي اللكرومات (ثنائي اللون)
H 2 SEO 4	السيلينيوم	سيو 4 2 -	سيلينات
H 3 BO 3	بورنا	BO 3 3 -	تقويم العظام
HClO	هيبوكلوروس	ClO -	هيبوكلوريت
حمض الهيدروكلوريك 2	كلوريد	ClO 2 -	كلوريت
حمض الهيدروكلوريك 3	كلوريك	ClO 3 -	كلورات
حمض الهيدروكلوريك 4	الكلور	ClO 4 -	البركلورات
H 2 CO 3	فحم	ثاني أكسيد الكربون 3 3 -	كربونات
CH 3 COOH	خليك	CH 3 COO -	خلات
HCOOH	فورميك	HCOO -	فورمات

في ظل الظروف العادية ، يمكن أن تكون الأحماض المواد الصلبة(H 3 PO 4 ، H 3 BO 3 ، H 2 SiO 3) والسوائل (HNO 3 ، H 2 SO 4 ، CH 3 COOH). يمكن أن توجد هذه الأحماض بشكل فردي (100٪) وفي شكل مخفف و حلول مركزة... على سبيل المثال ، يُعرف كل من الفردي والحلول H 2 SO 4 و HNO 3 و H 3 PO 4 و CH 3 COOH.

لا يُعرف عدد من الأحماض إلا في المحاليل. هذه كلها هاليد الهيدروجين (HCl ، HBr ، HI) ، كبريتيد الهيدروجين H 2 S ، سيانيد الهيدروجين (هيدروسيانيك HCN) ، الكربونيك H 2 CO 3 ، حمض H 2 SO 3 الكبريت ، وهي حلول للغازات في الماء. على سبيل المثال ، حمض الهيدروكلوريك هو خليط من HCl و H 2 O ، وحمض الكربونيك هو خليط من CO 2 و H 2 O. ومن الواضح أنه من الخطأ استخدام التعبير "محلول حمض الهيدروكلوريك".

معظم الأحماض قابلة للذوبان في الماء ، وحمض السيليك غير القابل للذوبان H 2 SiO 3. الغالبية العظمى من الأحماض لها التركيب الجزيئي... أمثلة على الصيغ التركيبية للأحماض:

في معظم الجزيئات أحماض مؤكسجةجميع ذرات الهيدروجين مرتبطة بالأكسجين. لكن هناك أيضًا استثناءات:

تصنف الأحماض وفقًا لعدد من الخصائص (الجدول 7.2).

الجدول 7.2

تصنيف الأحماض

سمة التصنيف	نوع الحمض	أمثلة على
عدد أيونات الهيدروجين المتكونة أثناء التفكك الكامل لجزيء الحمض	أحادي القاعدة	حمض الهيدروكلوريك ، HNO 3 ، CH 3 COOH
	بيباسي	H 2 SO 4 ، H 2 S ، H 2 CO 3
	تريباسيك	H 3 PO 4 ، H 3 AsO 4
وجود أو عدم وجود ذرة أكسجين في الجزيء	المحتوية على الأكسجين (هيدروكسيدات حمضية ، أحماض أكسجين)	HNO 2، H 2 SiO 3، H 2 SO 4
	خالي من الأكسجين	HF ، H 2 S ، HCN
درجة التفكك (القوة)	شوارد قوية (منفصلة تمامًا ، شوارد قوية)	HCl، HBr، HI، H 2 SO 4 (مخفف)، HNO 3، HClO 3، HClO 4، HMnO 4، H 2 Cr 2 O 7
	ضعيف (ينفصل جزئيًا ، شوارد ضعيفة)	HF، HNO 2، H 2 SO 3، HCOOH، CH 3 COOH، H 2 SiO 3، H 2 S، HCN، H 3 PO 4، H 3 PO 3، HClO، HClO 2، H 2 CO 3، H 3 BO 3 ، H 2 SO 4 (conc)
خصائص مؤكسدة	المؤكسدات الناتجة عن أيونات H + (أحماض غير مؤكسدة مشروطة)	HCl ، HBr ، HI ، HF ، H 2 SO 4 (مخفف) ، H 3 PO 4 ، CH 3 COOH
	عوامل مؤكسدة بسبب الأنيون (عوامل مؤكسدة للحمض)	HNO 3، HMnO 4، H 2 SO 4 (conc)، H 2 Cr 2 O 7
	تقليل العوامل بسبب الأنيون	HCl، HBr، HI، H 2 S (لكن ليس HF)
الاستقرار الحراري	توجد فقط في الحلول	H 2 CO 3 ، H 2 SO 3 ، HClO ، HClO 2
	يتحلل بسهولة عند تسخينه	H 2 SO 3 ، HNO 3 ، H 2 SiO 3
	مستقر حراريا	H 2 SO 4 (conc)، H 3 PO 4

كلها مشتركة الخواص الكيميائيةالأحماض ناتجة عن وجود فائض من كاتيونات الهيدروجين H + (H 3 O +) في محاليلها المائية.

1. بسبب زيادة أيونات H + ، فإن المحاليل المائية للأحماض تغير لون البنفسج وبرتقال الميثيل عباد الشمس إلى اللون الأحمر (الفينول فثالين لا يغير لونه ، ويبقى عديم اللون). في محلول مائي ضعيف حمض الكربونيكعباد الشمس ليس أحمر ، لكنه وردي ؛ المحلول فوق راسب من حمض السيليك الضعيف جدًا لا يغير لون المؤشرات على الإطلاق.

2. تتفاعل الأحماض مع الأكاسيد الأساسية والقواعد وهيدروكسيدات الأمونيا وهيدرات الأمونيا (انظر الفصل 6).

مثال 7.1. لتنفيذ التحويل BaO → BaSO 4 ، يمكنك استخدام: أ) SO 2 ؛ ب) H 2 SO 4 ؛ ج) Na 2 SO 4 ؛ د) الهدف الاستراتيجي 3.

المحلول. يمكن إجراء التحويل باستخدام H 2 SO 4:

BaO + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + H 2 O

BaO + SO 3 = BaSO 4

لا يتفاعل Na 2 SO 4 مع BaO ، وفي تفاعل BaO مع SO 2 ، يتشكل كبريتات الباريوم:

BaO + SO 2 = BaSO 3

الجواب: 3).

3. تتفاعل الأحماض مع الأمونيا ومحاليلها المائية لتكوين أملاح الأمونيوم:

HCl + NH 3 = NH 4 Cl - كلوريد الأمونيوم ؛

H 2 SO 4 + 2NH 3 = (NH 4) 2 SO 4 - كبريتات الأمونيوم.

4. تتفاعل الأحماض - غير المؤكسدة مع تكوين الملح وإطلاق الهيدروجين مع المعادن الموجودة في خط النشاط إلى الهيدروجين:

H 2 SO 4 (مخفف) + Fe = FeSO4 + H 2

2HCl + Zn = ZnCl 2 = H 2

يعتبر تفاعل الأحماض المؤكسدة (HNO 3، H 2 SO 4 (conc)) مع المعادن محددًا جدًا ويُؤخذ في الاعتبار في دراسة كيمياء العناصر ومركباتها.

5. تتفاعل الأحماض مع الأملاح. رد الفعل له عدد من الميزات:

أ) في معظم الحالات ، عند التفاعل أكثر من حامض قويمع ملح حامض أضعف ، يتشكل ملح حمض ضعيف وحمض ضعيف ، أو ، كما يقولون ، حمض أقوى يحل محل أضعف. تبدو سلسلة تناقص قوة الأحماض كما يلي:

أمثلة على ردود الفعل المستمرة:

2HCl + Na 2 CO 3 = 2NaCl + H 2 O + CO 2

H 2 CO 3 + Na 2 SiO 3 = Na 2 CO 3 + H 2 SiO 3 ↓

2CH 3 COOH + K 2 CO 3 = 2CH 3 COOK + H 2 O + CO 2

3H 2 SO 4 + 2K 3 PO 4 = 3K 2 SO 4 + 2H 3 PO 4

لا تتفاعل مع بعضها البعض ، على سبيل المثال ، KCl و H 2 SO 4 (تمييع) ، NaNO 3 و H 2 SO 4 (تمييع) ، K 2 SO 4 و HCl (HNO 3 ، HBr ، HI) ، K 3 PO 4 و H 2 CO 3 و CH 3 COOK و H 2 CO 3 ؛

ب) في بعض الحالات ، يحل حمض ضعيف محل أقوى من الملح:

CuSO 4 + H 2 S = CuS ↓ + H 2 SO 4

3AgNO 3 (مخفف) + H 3 PO 4 = Ag 3 PO 4 ↓ + 3HNO 3.

تكون هذه التفاعلات ممكنة عندما لا تذوب رواسب الأملاح الناتجة في الأحماض القوية المخففة الناتجة (H 2 SO 4 و HNO 3) ؛

ج) في حالة تكوين رواسب غير قابلة للذوبان في الأحماض القوية ، يمكن حدوث تفاعل بين حمض قوي وملح يتكون من حمض قوي آخر:

BaCl 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HCl

با (لا 3) 2 + H 2 SO 4 = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3

مثال 7.2. حدد الصف الذي تم فيه إعطاء صيغ المواد التي تتفاعل مع H 2 SO 4 (ضعيف).

1) Zn ، Al 2 O 3 ، KCl (p-p) ؛ 3) NaNO 3 (p-p) ، Na 2 S ، NaF ؛ 2) Cu (OH) 2 ، K 2 CO 3 ، Ag ؛ 4) Na 2 SO 3 ، Mg ، Zn (OH) 2.

المحلول. تتفاعل جميع مواد السلسلة 4 مع H 2 SO 4 (ضعيف):

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 O + SO 2

Mg + H 2 SO 4 = MgSO 4 + H 2

Zn (OH) 2 + H 2 SO 4 = ZnSO 4 + 2H 2 O

في الصف 1) التفاعل مع KCl (p-p) غير ممكن ، في الصف 2) - مع Ag ، في الصف 3) - مع NaNO 3 (p-p).

الجواب: 4).

6. يتصرف حامض الكبريتيك المركز بشكل خاص للغاية في التفاعلات مع الأملاح. إنه حمض غير متطاير ومستقر حرارياً ، لذلك فهو يزيح جميع الأحماض القوية من الأملاح الصلبة (!) ، لأنها أكثر تطايرًا من H 2 SO 4 (conc):

KCl (تلفزيون) + H 2 SO 4 (conc) KHSO 4 + HCl

2KCl (TV) + H 2 SO 4 (conc) K 2 SO 4 + 2HCl

تتفاعل الأملاح المتكونة من الأحماض القوية (HBr ، HI ، HCl ، HNO 3 ، HClO 4) فقط مع حمض الكبريتيك المركز وفقط عندما تكون في حالة صلبة

مثال 7.3. يتفاعل حامض الكبريتيك المركز ، على عكس المخفف:

3) KNO 3 (تلفزيون) ؛

المحلول. يتفاعل كلا الحمضين مع KF و Na 2 CO 3 و Na 3 PO 4 ، وفقط H 2 SO 4 (conc) مع KNO 3 (s).

الجواب: 3).

طرق الحصول على الأحماض متنوعة للغاية.

أحماض الأنوكسيكاحصل على:

• عن طريق إذابة الغازات المقابلة في الماء:

HCl (g) + H 2 O (l) → HCl (p-p)

H 2 S (g) + H 2 O (g) → H 2 S (محلول)

• من الأملاح بالإزاحة بأحماض أقوى أو أقل تطايرًا:

FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S.

KCl (TV) + H 2 SO 4 (conc) = KHSO 4 + HCl

Na 2 SO 3 + H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + H 2 SO 3

الأحماض المؤكسجةاحصل على:

• حل ذات الصلة أكاسيد الحمضفي الماء ، بينما تظل حالة الأكسدة للعنصر المكون للحمض في الأكسيد والحمض كما هي (باستثناء NO 2):

N 2 O 5 + H 2 O = 2HNO 3

SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4

P 2 O 5 + 3H 2 O 2H 3 PO 4

• أكسدة اللافلزات بالأحماض المؤكسدة:

S + 6HNO 3 (conc) = H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O

• عن طريق إزاحة حمض قوي من ملح حمض قوي آخر (إذا تشكلت مادة راسب غير قابلة للذوبان في الأحماض):

Ba (NO 3) 2 + H 2 SO 4 (مخفف) = BaSO 4 ↓ + 2HNO 3

AgNO 3 + HCl = AgCl ↓ + HNO 3

• إزاحة الحمض المتطاير من أملاحه بحمض أقل تطايرًا.

لهذا الغرض ، غالبًا ما يستخدم حامض الكبريتيك المركز غير المتطاير والمستقر حرارياً:

NaNO 3 (TV) + H 2 SO 4 (conc) NaHSO 4 + HNO 3

KClO 4 (TV) + H 2 SO 4 (conc) KHSO 4 + HClO 4

• إزاحة حمض أضعف من أملاحه بحمض أقوى:

Ca 3 (PO 4) 2 + 3H 2 SO 4 = 3CaSO 4 ↓ + 2H 3 PO 4

NaNO 2 + HCl = NaCl + HNO 2

K 2 SiO 3 + 2HBr = 2KBr + H 2 SiO 3 ↓

حمض النبيذ: وصف عامالمواد الموجودة في الطبيعة والفيزيائية و الخصائص الكيميائية... خصائص أملاح حمض الطرطريك. إنتاجها ...

حمض الطرطريك: الصيغة الهيكلية ، الخصائص ، الإنتاج والتطبيق

من Masterweb

04.12.2018 15:00

ينتمي حمض الطرطريك إلى فئة الأحماض الكربوكسيلية. حصلت هذه المادة على اسمها لأن المصدر الرئيسي لإنتاجها هو عصير العنب. أثناء تخمير الأخير ، يتم إطلاق الحمض على شكل ملح بوتاسيوم ضعيف الذوبان. المجال الرئيسي لتطبيق هذه المادة في إنتاج المنتجات الغذائية.

وصف عام

ينتمي حمض الطرطريك إلى فئة أحماض هيدروكسي ثنائي القاعدة اللاحلقية ، والتي تحتوي على كل من مجموعات الهيدروكسيل والكربوكسيل. تعتبر هذه المركبات أيضًا من مشتقات الهيدروكسيل للأحماض الكربوكسيلية. هذه المادة لها أسماء أخرى:

• ديوكسين العنبر
• الجير.
• 2 ، 3-ديهيدروكسي بوتانيديويك حمض.

الصيغة الكيميائية لحمض الطرطريك: C4H6O6.

يتميز هذا المركب بقياس الفراغ ، ويمكن أن يوجد في 3 أشكال. تظهر الصيغ الهيكلية لأحماض الطرطريك في الشكل أدناه.

الأكثر استقرارًا هو الشكل الثالث (حمض الطرطريك المتوسط). الأحماض D و L نشطة بصريًا ، لكن مزيجًا من هذه الأيزومرات ، إذا تم تناوله بكمية مكافئة ، يكون غير نشط بصريًا. يسمى هذا الحمض أيضًا r- أو i-tartaric (racemic ، عنب). في المظهر ، هذه المادة هي بلورات عديمة اللون أو مسحوق أبيض.

الموقع في الطبيعة

تم العثور على L-tartaric (RR-tartaric) وأحماض الطرطريك عدد كبيرفي العنب ومنتجات تصنيعه وكذلك في العصائر الحامضة للعديد من الفواكه. لأول مرة ، تم عزل هذا المركب عن الجير - وهو الرواسب التي تترسب أثناء صنع النبيذ. إنه خليط من طرطرات البوتاسيوم والكالسيوم.

حمض الميزوفاريك لا يحدث في الطبيعة. لا يمكن الحصول عليها إلا بشكل مصطنع- عند الغليان في قلويات كاوية لأيزومرات D و L ، وكذلك أثناء أكسدة حمض الماليك أو الفينول.

الخصائص البدنية

الرئيسية الخصائص الفيزيائيةحمض الطرطريك هي:

• الوزن الجزيئي - 150 وحدة دولية. يأكل.
• نقطة الانصهار: o D- أو L- أيزومر - 170 درجة مئوية ؛ o حمض العنب - 260 درجة مئوية ؛ o حمض الطرطريك المتوسط ​​- 140 درجة مئوية.
• الكثافة - 1.66-1.76 جم / سم 3.
• الذوبان - 135 جم من المادة اللامائية لكل 100 غرام من الماء (عند درجة حرارة 20 درجة مئوية).
• حرارة الاحتراق - 1096.7 كيلو جول / (جم / مول).
• حرارة محددة - 1.26 كيلو جول / (مول ∙ درجة مئوية).
• السعة الحرارية المولية - 0.189 كيلو جول / (مول ∙ درجة مئوية).

يذوب الحمض جيدًا في الماء ، بينما يتم ملاحظة امتصاص الحرارة وانخفاض درجة حرارة المحلول.

يحدث التبلور من المحاليل المائية في صورة رطبة (2С4Н6О6) ∙ Н2О. البلورات في شكل مناشير معينية. في حمض الطرطريك المتوسط ​​، تكون منشورية أو متقشرة. عند التسخين فوق 73 درجة مئوية ، يتبلور الشكل اللامائي من الكحول.

الخواص الكيميائية

يحتوي حمض الطرطريك ، مثل أحماض الهيدروكسي الأخرى ، على جميع خصائص الكحوليات والأحماض. يمكن للمجموعات الوظيفية - COOH و –OH أن تتفاعل مع المركبات الأخرى بشكل مستقل وتوفرها التأثير المتبادلفوق بعضها البعض مما يحدد الخصائص الكيميائية لهذه المادة:

• التفكك الالكتروليتي. حمض الطرطريك هو المنحل بالكهرباء أقوى من الأصل الأحماض الكربوكسيلية... الأيزومرات D- أو L لها أعلى درجة من التفكك ، وحمض الطرطريك المتوسط ​​لديه أقل درجة.
• تكوين الأملاح الحمضية والمتوسطة (الطرطرات). وأكثرها شيوعًا هي: طرطرات البوتاسيوم ، طرطرات الكالسيوم.
• تشكيل مجمعات كلاب مع معادن ذات هياكل مختلفة. يعتمد تكوين هذه المركبات على حموضة الوسط.
• تعليم استراتمع استبدال –OH في مجموعة الكربوكسيل.

عندما يتم تسخين حمض الطرطريك L إلى 165 درجة مئوية ، يهيمن على المنتج أحماض الطرطريك الوسيطة وحمض الطرطريك ، في النطاق 165-175 درجة مئوية - العنب ، أكثر من 175 درجة مئوية - حمض ميتاتارتيك ، وهو مادة راتنجية صفراء.

يمزج حامض العنب عند تسخينه إلى 130 درجة مئوية حامض الهيدروكلوريكيتحول جزئيا إلى ميسوين.

خصائص الملح

من بين خصائص أملاح حمض الطرطريك ما يلي:

• ملح البوتاسيوم الحامض KHC4H4O6 (طرطرات هيدروجين البوتاسيوم ، الجير): o ضعيف الذوبان في الماء والكحول ؛ o يترسب عند التعرض لفترات طويلة ؛ o لها شكل بلورات صغيرة عديمة اللون ، يمكن أن يكون شكلها معينيًا أو مربعًا أو سداسيًا أو مستطيلًا ؛ - الكثافة النسبية - 1973.
• طرطرات الكالسيوم CaC4H4O6: مظهر - بلورات معينية ؛ س ضعيف الذوبان في الماء.
• ملح البوتاسيوم المتوسط ​​K2C4H4 ∙ 0.5 H2O ، ملح الكالسيوم الحمضي CaH2 (C4H4O6) 2 - قابلية جيدة للذوبان في الماء.

نتيجة الجمع بين الطريحة والنقيضة

هناك نوعان من المواد الخام لإنتاج حمض الطرطريك:

• الجير الطرطري (منتج معالجة الثفل ، الخميرة الرسوبية ، نفايات إنتاج كحول الكونياك من مواد النبيذ) ؛
• طرطرات هيدروجين البوتاسيوم (تتشكل في النبيذ الصغير عند تبريده ، وكذلك عندما يتركز عصير العنب).

يعتمد تراكم حمض الطرطريك في العنب على تنوعه والظروف المناخية التي نما فيها (في السنوات الباردة ، يكون أقل تكوّنًا).

يتم تنقية الجير الطرطري أولاً من الشوائب عن طريق الغسيل بالماء والترشيح والطرد المركزي. يتم طحن هيدروثورات البوتاسيوم في المطاحن الكروية أو الكسارات إلى حجم جسيمي من 0.1-0.3 مم ، ثم معالجته في الجير في تفاعل تبادل الترسيب باستخدام كلوريد الكالسيوم وكربونات.

يتم إنتاج حمض الطرطريك في المفاعلات. أولاً ، يتم سكب الماء فيها بعد غسل حمأة الجبس ، ثم يتم تحميل الجير بمعدل 80-90 كجم / م 3. يتم تسخين هذه الكتلة إلى 70-80 درجة مئوية ، ويضاف إليها كلوريد الكالسيوم وحليب الجير. يستمر تحلل الجير من 3 إلى 3.5 ساعات ، وبعد ذلك يتم ترشيح المعلق وغسله.

يتم عزل الحمض من الجير الطرطري عن طريق تحلل H2SO4 في مفاعل مصنوع من الفولاذ المقاوم للأحماض. يتم تسخين الكتلة إلى 85-90 درجة مئوية. يتم تحييد الحمض الزائد في نهاية العملية بالطباشير. في هذه الحالة ، يجب ألا تزيد حموضة المحلول عن 1.5. ثم يتبخر محلول حمض الطرطريك ويتبلور. رواسب الجبس المذاب.

مجالات الاستخدام

يرتبط استخدام حمض الطرطريك بشكل أساسي بصناعة الأغذية. يساعد استخدامه على زيادة الشهية ، وتعزيز الوظيفة الإفرازية للمعدة والبنكرياس ، وتحسين عملية الهضم. في السابق ، كان حمض الطرطريك يستخدم على نطاق واسع كمحمض ، ولكن الآن تم استبداله بحمض الستريك (بما في ذلك في صناعة النبيذ عند معالجة العنب الناضج جدًا).

يستخدم إستر ثنائي الأسيتيل طرطريك لتحسين جودة الخبز. بفضل استخدامه ، تزداد مسامية وحجم فتات الخبز ، فضلاً عن مدة صلاحيتها.

تعود المجالات الرئيسية لتطبيق حمض الطرطريك إلى خصائصه الفيزيائية والكيميائية:

• منظم الحموضة والحموضة.
• مضادات الأكسدة.
• مادة حافظة.
• محفز لحل التحلل بالماء في التوليف العضويوالكيمياء التحليلية.

في صناعة المواد الغذائية ، يتم استخدام المادة كمادة مضافة E334 في المنتجات الغذائية مثل:

• الحلويات والبسكويت.
• الخضار والفواكه المعلبة.
• الهلام والمربيات.
• مشروبات منخفضة الكحول وعصير الليمون.

يستخدم حمض ميتاتارتاريك كمثبت ومضاف لمنع تعكير النبيذ والشمبانيا وظهور الجير.

صناعة النبيذ والتخمير

يضاف حمض الطرطريك إلى نقيع الشعير إذا كان مستواه أقل من 0.65٪ للنبيذ الأحمر و 0.7-0.8٪ للبيض. يتم إجراء التعديلات قبل أن يبدأ التخمير. أولاً ، يتم إجراء ذلك على عينة اختبار ، ثم تضاف المادة إلى نقيع الشعير في أجزاء صغيرة. إذا كان هناك فائض من حمض الطرطريك ، يتم إجراء التثبيت على البارد. خلاف ذلك ، سوف تترسب البلورات في زجاجات مع النبيذ التجاري.

في إنتاج البيرة ، يستخدم الحمض لغسل الخميرة المزروعة من البرية. إصابة الجعة بالأخير هو سبب تغيمها وفسادها. إضافة حتى كمية صغيرة من حمض الطرطريك (0.5-1.0٪) يحيد هذه الكائنات الحية الدقيقة.

شارع كييفيان ، 16 0016 أرمينيا ، يريفان +374 11233255

حسنًا ، لإكمال معرفتي بالكحول ، سأقدم لك أيضًا صيغة مادة أخرى معروفة - الكوليسترول. لا يعلم الجميع أنه كحول أحادي الهيدرات!

|`/`\\`|<`|w>`\`/|<`/w$color(red)HO$color()>\/`|0/`|/\<`|w>| _q_q_q<-dH>: a_q | 0<|dH>`/<`|wH>`\ | درهم ؛ #a_ (A-72)<_(A-120,d+)>-/-/<->`\

قمت بتمييز مجموعة الهيدروكسيل فيه باللون الأحمر.

الأحماض الكربوكسيلية

يعرف أي صانع نبيذ أنه يجب تخزين النبيذ دون الوصول إلى الهواء. وإلا فسوف يتحول إلى تعكر. لكن الكيميائيين يعرفون السبب - إذا أضفت ذرة أكسجين أخرى إلى الكحول ، تحصل على حمض.
دعونا نلقي نظرة على الصيغ الحمضية التي تم الحصول عليها من الكحوليات المألوفة لنا بالفعل:

مادة			صيغة الهيكل العظمي	الصيغة الإجمالية
حمض الميثانويك (حمض الفورميك)	ح / ج` | س | \ أوه	HCOOH	يا // \ أوه
حمض الإيثانيك (حمض الاسيتيك)	H-C-C\ أوه؛ ح | # ج | ح	CH3-COOH	/ `| س | \ أوه
حمض البروبانويك (حمض ميثيل أسيتيك)	H-C-C-C\ أوه؛ ح | # 2 | ح ؛ ح | # 3 | ح	CH3-CH2-COOH	\ / `| س | \ أوه
حمض البوتانويك (حمض البيوتيريك)	H-C-C-C\ أوه؛ ح | # 2 | ح ؛ ح | # 3 | ح ؛ ح | # 4 | ح	CH3-CH2-CH2-COOH	/ \ / `| س | \ أوه
صيغة معممة	(R) -C\ أوه	(R) -COOH أو (R) -CO2H	(R) / `| O | \ OH

السمة المميزة للأحماض العضوية هي وجود مجموعة الكربوكسيل (COOH) ، والتي تعطي هذه المواد خصائص حمضية.

يعرف أي شخص جرب الخل أنه حامض جدًا. والسبب في ذلك هو وجود حمض الأسيتيك فيه. عادةً ما يحتوي خل المائدة على 3 إلى 15٪ حمض أسيتيك ، والباقي (غالبًا) ماء. تناول حمض الأسيتيك غير المخفف يهدد الحياة.

يمكن أن تحتوي الأحماض الكربوكسيلية على مجموعات كربوكسيل متعددة. في هذه الحالة يطلق عليهم: ثنائي القاعدة, ثلاثي الأساسيةإلخ...

هناك العديد من الأحماض العضوية الأخرى في الطعام. هنا فقط بعض منهم:

تمت تسمية هذه الأحماض على اسم الأطعمة التي توجد فيها. بالمناسبة ، لاحظ أن هناك أحماض تحتوي أيضًا على مجموعة هيدروكسيل ، والتي تتميز بالكحول. تسمى هذه المواد أحماض هيدروكسي كربوكسيلية(أو أحماض الهيدروكسي).
يوجد أسفل كل حمض علامة تحدد اسم مجموعة المواد العضوية التي تنتمي إليها.

الراديكاليون

الجذور هي مفهوم آخر أثر على الصيغ الكيميائية. ربما تكون الكلمة نفسها معروفة للجميع ، لكن في الكيمياء ، لا علاقة للمتطرفين بالسياسيين ومثيري الشغب والمواطنين الآخرين ذوي المناصب النشطة.
ها هم مجرد شظايا من الجزيئات. والآن سنكتشف ماهية خصوصيتها ونتعرف على طريقة جديدة لكتابة الصيغ الكيميائية.

أعلاه في النص ، تم بالفعل ذكر الصيغ المعممة عدة مرات: الكحوليات - (R) -OH والأحماض الكربوكسيلية - (R) -COOH. اسمحوا لي أن أذكركم بأن -OH و -COOH مجموعتان وظيفيتان. R ، من ناحية أخرى ، هي الراديكالية. لا عجب أنه تم تصويره على شكل حرف R.

وبشكل أكثر تحديدًا ، يسمى جزء الجزيء الخالي من ذرة هيدروجين بالجذر الأحادي التكافؤ. حسنًا ، إذا طرحت ذرتين من الهيدروجين ، فستحصل على جذري ثنائي التكافؤ.

الراديكاليون في الكيمياء لديهم أسماء خاصة بهم. حتى أن بعضهم حصل على تسميات لاتينية مشابهة لتسميات العناصر. وإلى جانب ذلك ، يمكن أحيانًا الإشارة إلى الجذور في الصيغ بصيغة مختصرة ، تشبه إلى حد كبير الصيغ الإجمالية.
كل هذا موضح في الجدول التالي.

اسم	الصيغة الهيكلية	تعيين	صيغة قصيرة	مثال على الكحول
الميثيل	CH3- ()	أنا	CH3	(لي) -أوه	CH3OH
إيثيل	CH3-CH2- ()	إت	C2H5	(إت) -أوه	C2H5OH
شربوا	CH3-CH2-CH2- ()	العلاقات العامة	C3H7	(العلاقات العامة) -أوه	C3H7OH
آيزوبروبيل	H3C \ CH (* `/ H3C *) - ()	أنا العلاقات العامة	C3H7	(أنا العلاقات العامة) -أوه	(CH3) 2CH OH
فينيل	`/`=`\//-\\-{}	دكتوراه	C6H5	(دكتوراه) -أوه	C6H5OH

أعتقد أن كل شيء واضح هنا. أريد فقط أن ألفت انتباهكم إلى العمود الذي يقدم أمثلة على الكحوليات. تتم كتابة بعض الجذور بشكل يشبه الصيغة الإجمالية ، لكن المجموعة الوظيفية مكتوبة بشكل منفصل. على سبيل المثال ، يتحول CH3-CH2-OH إلى C2H5OH.
وبالنسبة للسلاسل المتفرعة مثل الأيزوبروبيل ، يتم استخدام الإنشاءات ذات الأقواس.

هناك أيضًا ظاهرة مثل الشوارد الحرة... هؤلاء متطرفون ، لسبب ما ، انفصلوا عن المجموعات الوظيفية. في هذه الحالة ، يتم انتهاك إحدى القواعد التي بدأنا بها دراسة الصيغ: لم يعد عدد الروابط الكيميائية يتوافق مع تكافؤ إحدى الذرات. حسنًا ، أو يمكننا القول أن أحد الروابط يصبح مفتوحًا من طرف واحد. عادة ما تعيش الجذور الحرة لفترة قصيرة ، لأن الجزيئات تميل إلى العودة إلى حالة مستقرة.

التعارف مع النيتروجين. الأمينات

أقترح التعرف على عنصر آخر يمثل جزءًا من العديد مركبات العضوية... هذه نتروجين.
يشار إليه بحرف لاتيني نوله تكافؤ يساوي ثلاثة.

دعونا نرى ما هي المواد التي يتم الحصول عليها إذا تمت إضافة النيتروجين إلى الهيدروكربونات المألوفة:

مادة	صيغة هيكلية موسعة	صيغة هيكلية مبسطة	صيغة الهيكل العظمي	الصيغة الإجمالية
أمين الميثان (ميثيلامين)	H-C-N\ H ؛ ح | # ج | ح	CH3-NH2	\ NH2
أمينو إيثان (إيثيلامين)	H-C-C-N\ H ؛ ح | # ج | ح ؛ ح | # 3 | ح	CH3-CH2-NH2	/ \ NH2
ديميثيلامين	H-C-N<`|H>-C-H ؛ ح | # -3 | ح ؛ ح | # 2 | ح	$ L (1.3) H / N<_(A80,w+)CH3>\ dCH3	/ ن<_(y-.5)H>\
أمينوبنزين (الأنيلين)	ح \ ن| C \\ ج| ج<\H>"// ج<|H>ج<`/H>`|| ج<`\H>/	NH2 | C \\ CH | CH` // C<_(y.5)H>"\ HC" || HC /	NH2 | \ | `/` \ `| / _o
ثلاثي إيثيل أمين	منحدر $ (45) H-C-C / N \ C-C-H ؛ H | # 2 | H ؛ ح | # 3 | ح ؛ ح | # 5 | ح ؛ ح | # 6 | ح ؛ # N` | ج<`-H><-H>`| ج<`-H><-H>`| ح	CH3-CH2-N<`|CH2-CH3>-CH2-CH3	\ / ن<`|/>\|

كما خمنت بالفعل من الأسماء ، يتم دمج كل هذه المواد تحت اسم شائع الأمينات... تسمى المجموعة الوظيفية () -NH2 مجموعة امينو... فيما يلي بعض الصيغ العامة للأمينات:

بشكل عام ، لا توجد ابتكارات خاصة هنا. إذا كانت هذه الصيغ واضحة لك ، فيمكنك الانخراط بأمان في مزيد من الدراسة للكيمياء العضوية باستخدام بعض الكتب المدرسية أو الإنترنت.
لكني أود أن أخبركم المزيد عن الصيغ الموجودة في الكيمياء غير العضوية... سترى مدى سهولة فهمها بعد دراسة بنية الجزيئات العضوية.

الصيغ العقلانية

لا ينبغي للمرء أن يستنتج أن الكيمياء غير العضوية أبسط من العضوية. بالطبع ، تبدو الجزيئات غير العضوية أبسط بكثير ، لأنها لا تميل إلى تكوين مثل هذا الهياكل المعقدةمثل الهيدروكربونات. لكن من ناحية أخرى ، عليك دراسة أكثر من مائة عنصر يتكون منها الجدول الدوري. وتميل هذه العناصر إلى الاندماج وفقًا للخصائص الكيميائية ، ولكن مع استثناءات عديدة.

لذا ، لن أقول أيًا من هذا. موضوع مقالتي هو الصيغ الكيميائية. ومعهم ، كل شيء بسيط نسبيًا.
غالبا ما تستخدم في الكيمياء غير العضوية الصيغ العقلانية... والآن سنكتشف كيف تختلف عن تلك المألوفة لدينا بالفعل.

أولاً ، دعنا نتعرف على عنصر آخر - الكالسيوم. هذا أيضًا عنصر شائع جدًا.
تم تعيينه كاليفورنياوله تكافؤ يساوي اثنين. دعونا نرى أي نوع من المركبات يتشكل مع الكربون والأكسجين والهيدروجين المعروف.

مادة	الصيغة الهيكلية	صيغة عقلانية	الصيغة الإجمالية
أكسيد الكالسيوم	كا = س	CaO
هيدروكسيد الكالسيوم	H-O-Ca-O-H	كاليفورنيا (أوه) 2
كربونات الكالسيوم	منحدر $ (45) Ca` / O \ C | O` | / O` \ # 1	كربونات الكالسيوم 3
بيكربونات الكالسيوم	HO / `| O | \ O / Ca \ O /` | O | \ OH	Ca (HCO3) 2
حمض الكربونيك	H | O \ C | O` | / O` | H.	H2CO3

للوهلة الأولى ، يمكنك أن ترى أن الصيغة المنطقية هي شيء يقع بين الصيغة الهيكلية والصيغة الإجمالية. لكن حتى الآن ليس من الواضح كيف يتم الحصول عليها. لفهم معنى هذه الصيغ ، عليك التفكير في التفاعلات الكيميائية التي تدخل فيها المواد.

الكالسيوم النقي معدن أبيض ناعم. لا يحدث في الطبيعة. لكن من الممكن شرائه من متجر المواد الكيميائية. عادة ما يتم تخزينها في أوعية خاصة بدون وصول للهواء. لأنه في الهواء يتفاعل مع الأكسجين. في الواقع ، لذلك ، لا يحدث في الطبيعة.
إذن ، تفاعل الكالسيوم مع الأكسجين:

2Ca + O2 -> 2CaO

الرقم 2 أمام صيغة المادة يعني أن جزيئين متورطين في التفاعل.
يتم الحصول على أكسيد الكالسيوم من الكالسيوم والأكسجين. هذه المادة أيضًا لا توجد في الطبيعة لأنها تتفاعل مع الماء:

CaO + H2O -> Ca (OH2)

اتضح هيدروكسيد الكالسيوم. إذا نظرت عن كثب إلى صيغتها الهيكلية (في الجدول السابق) ، يمكنك أن ترى أنها تتكون من ذرة كالسيوم واحدة ومجموعتين هيدروكسيل ، وهو ما نعرفه بالفعل.
هذه هي قوانين الكيمياء: إذا كانت مجموعة الهيدروكسيل مرتبطة بها المواد العضوية، يتم الحصول على الكحول ، وإذا كان المعدن - ثم هيدروكسيد.

لكن هيدروكسيد الكالسيوم لا يحدث أيضًا في الطبيعة بسبب وجود ثاني أكسيد الكربون في الهواء. أعتقد أن الجميع قد سمع عن هذا الغاز. يتشكل أثناء تنفس البشر والحيوانات ، احتراق الفحم والمنتجات النفطية ، أثناء الحرائق والانفجارات البركانية. لذلك ، فهو موجود دائمًا في الهواء. لكنه يذوب جيدًا أيضًا في الماء ، مكونًا حمض الكربونيك:

ثاني أكسيد الكربون + H2O<=>H2CO3

لافتة<=>يقترح أن التفاعل يمكن أن يحدث في كلا الاتجاهين تحت نفس الظروف.

وهكذا ، فإن هيدروكسيد الكالسيوم المذاب في الماء يتفاعل مع حمض الكربونيك ويتحول إلى كربونات الكالسيوم ضعيفة الذوبان:

Ca (OH) 2 + H2CO3 -> CaCO3 "| v" + 2H2O

يعني السهم لأسفل أن المادة تترسب نتيجة التفاعل.
عند ملامسة كربونات الكالسيوم مع نشبعفي وجود الماء ، يحدث تفاعل تشكيل قابل للعكس ملح حامض- بيكربونات الكالسيوم ، وهي عالية الذوبان في الماء

كربونات الكالسيوم CaCO3 + CO2 + H2O<=>Ca (HCO3) 2

تؤثر هذه العملية على صلابة الماء. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يتم تحويل البيكربونات مرة أخرى إلى كربونات. لذلك ، في المناطق ذات الماء العسر ، يتشكل الحجم في أقداح الشاي.

تتكون كربونات الكالسيوم بشكل كبير من الطباشير والحجر الجيري والرخام والتوف والعديد من المعادن الأخرى. إنه أيضًا جزء من الشعاب المرجانية وأصداف الرخويات وعظام الحيوانات وما إلى ذلك.
ولكن إذا تم تسخين كربونات الكالسيوم على حرارة عالية جدًا ، فإنها تتحول إلى أكسيد الكالسيوم وثاني أكسيد الكربون.

يجب أن توضح هذه القصة القصيرة حول دورة الكالسيوم في الطبيعة سبب الحاجة إلى الصيغ المنطقية. لذلك ، تتم كتابة الصيغ المنطقية بحيث تكون المجموعات الوظيفية مرئية. في حالتنا ، هذه هي:

بالإضافة إلى ذلك ، العناصر الفردية - Ca ، H ، O (في الأكاسيد) - هي أيضًا مجموعات مستقلة.

يونس

أعتقد أن الوقت قد حان للتعرف على الأيونات. ربما تكون هذه الكلمة مألوفة لدى الجميع. وبعد دراسة المجموعات الوظيفية ، لا يكلفنا أي شيء لمعرفة ماهية هذه الأيونات.

بشكل عام ، طبيعة الروابط الكيميائية هي أن بعض العناصر تتبرع بالإلكترونات بينما يستقبلها البعض الآخر. الإلكترونات هي جسيمات سالبة الشحنة. العنصر الذي يحتوي على مجموعة كاملة من الإلكترونات له شحنة صفرية. إذا تبرع بإلكترون ، تصبح شحنته موجبة ، وإذا قبل ، تكون سالبة. على سبيل المثال ، يحتوي الهيدروجين على إلكترون واحد فقط ، والذي يتخلى عنه بسهولة ، ويتحول إلى أيون موجب. لهذا ، هناك إدخال خاص في الصيغ الكيميائية:

H2O<=>ح ^ + + أوه ^ -

هنا نرى ذلك كنتيجة التفكك الالكتروليتيينقسم الماء إلى أيون هيدروجين موجب الشحنة ومجموعة OH سالبة الشحنة. Ion OH ^ - يسمى أيون الهيدروكسيد... لا ينبغي الخلط بينه وبين مجموعة الهيدروكسيل ، وهي ليست أيونًا ، ولكنها جزء من جزيء. تشير علامة + أو - في الزاوية اليمنى العليا إلى شحنة الأيون.
لكن حمض الكربونيك لا يوجد أبدًا كمادة مستقلة. في الواقع ، إنه خليط من أيونات الهيدروجين وأيونات الكربونات (أو أيونات البيكربونات):

H2CO3 = H ^ + + HCO3 ^ -<=>2H ^ + + CO3 ^ 2-

شحنة أيون الكربونات 2-. هذا يعني أن إلكترونين قد انضموا إليها.

تسمى الأيونات سالبة الشحنة الأنيونات... وعادة ما تشمل هذه المخلفات الحمضية.
أيونات موجبة الشحنة - الايونات الموجبة... غالبًا ما تكون هذه هي الهيدروجين والمعادن.

وهنا ربما يمكنك فهم معنى الصيغ المنطقية تمامًا. في نفوسهم ، يتم كتابة الكاتيون أولاً ، متبوعًا بالأنيون. حتى لو كانت الصيغة لا تحتوي على أي رسوم.

ربما خمنت بالفعل أنه يمكن وصف الأيونات ليس فقط بالصيغ المنطقية. هذه هي الصيغة الهيكلية لأنيون البيكربونات:

هنا تتم الإشارة إلى الشحنة مباشرة بجوار ذرة الأكسجين ، التي تلقت إلكترونًا إضافيًا ، وبالتالي فقدت سطرًا واحدًا. ببساطة ، يقلل كل إلكترون إضافي من عدد الروابط الكيميائية الموضحة في الصيغة البنائية. من ناحية أخرى ، إذا كانت بعض عقدة الصيغة الهيكلية بها علامة + ، فهذا يعني أنها تحتوي على عصا إضافية. كما هو الحال دائمًا ، يجب توضيح هذه الحقيقة بمثال. لكن من بين المواد التي نعرفها ، لا يوجد كاتيون واحد يتكون من عدة ذرات.
وهذه المادة هي الأمونيا. غالبًا ما يطلق على محلولها المائي الأمونياوهي جزء من أي مجموعة إسعافات أولية. الأمونيا مركب من الهيدروجين والنيتروجين وله صيغة منطقية NH3. ضع في اعتبارك التفاعل الكيميائي الذي يحدث عند إذابة الأمونيا في الماء:

NH3 + H2O<=>NH4 ^ + + OH ^ -

نفس الشيء ، ولكن باستخدام الصيغ الهيكلية:

ح | ن<`/H>\ H + H-O-H<=>ح | N ^ +<_(A75,w+)H><_(A15,d+)H>`/ H + O` ^ - # -H

على الجانب الأيمن ، نرى أيونين. تم تشكيلها نتيجة لحقيقة أن ذرة هيدروجين واحدة انتقلت من جزيء ماء إلى جزيء الأمونيا. لكن هذه الذرة تحركت بدون إلكترونها. أنيون مألوف لدينا بالفعل - إنه أيون هيدروكسيد. ويسمى الكاتيون الأمونيوم... يعرض خصائص مشابهة للمعادن. على سبيل المثال ، يمكن أن تتحد مع بقايا حمضية. المادة المكونة من مركب الأمونيوم مع أنيون كربونات تسمى كربونات الأمونيوم: (NH4) 2CO3.
فيما يلي معادلة التفاعل لتفاعل الأمونيوم مع أنيون الكربونات ، مكتوبة في شكل صيغ هيكلية:

2H | N ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15، d +) H + O ^ - \ C | O` | / O ^ -<=>ح | N ^ +<`/H><_(A75,w+)H>_ (A15، d +) H` | 0O ^ - \ C | O` | / O ^ - | 0H_ (A-15، d-) N ^ +<_(A105,w+)H><\H>`| ح

ولكن في هذا الشكل ، يتم إعطاء معادلة التفاعل لأغراض التوضيح. عادةً ما تستخدم المعادلات الصيغ المنطقية:

2NH4 ^ + + CO3 ^ 2-<=>(NH4) 2CO3

نظام هيل

لذلك ، يمكننا أن نفترض أننا درسنا بالفعل الصيغ الهيكلية والعقلانية. ولكن هناك مشكلة أخرى يجب النظر فيها بمزيد من التفصيل. كيف تختلف الصيغ الإجمالية عن الصيغ المنطقية؟
نحن نعلم سبب كتابة الصيغة المنطقية لحمض الكربونيك على هيئة H2CO3 ، وليس خلاف ذلك. (هناك نوعان من الكاتيونات الهيدروجينية أولاً ، متبوعًا بأنيون الكربونات). ولكن لماذا تتم كتابة الصيغة الإجمالية كـ CH2O3؟

من حيث المبدأ ، يمكن اعتبار الصيغة المنطقية لحمض الكربونيك صيغة صحيحة ، لأنه لا توجد عناصر مكررة فيها. على عكس NH4OH أو Ca (OH) 2.
ولكن بالنسبة للصيغ الإجمالية ، غالبًا ما يتم تطبيق قاعدة إضافية تحدد ترتيب العناصر. القاعدة بسيطة للغاية: أولاً ، يتم وضع الكربون ، ثم الهيدروجين ، ثم باقي العناصر حسب الترتيب الأبجدي.
لذلك يخرج CH2O3 - الكربون ، والهيدروجين ، والأكسجين. هذا يسمى نظام هيل. يتم استخدامه في جميع الكتب المرجعية الكيميائية تقريبًا. وفي هذه المقالة أيضًا.

قليلا عن نظام easyChem

بدلاً من الخاتمة ، أود أن أتحدث عن نظام easyChem. إنه مصمم بحيث يمكن إدراج جميع الصيغ التي ناقشناها هنا بسهولة في النص. في الواقع ، تم رسم جميع الصيغ في هذه المقالة باستخدام easyChem.

لماذا يوجد أي نوع من النظام لاشتقاق الصيغ على الإطلاق؟ النقطة المهمة هي أن الطريقة القياسية لعرض المعلومات في متصفحات الإنترنت هي لغة ترميز النص التشعبي (HTML). انها تركز على معالجة المعلومات النصية.

يمكن وصف الصيغ المنطقية والإجمالية بسهولة باستخدام النص. حتى بعض التبسيط الصيغ الهيكليةيمكن أيضًا كتابتها في نص ، على سبيل المثال كحول CH3-CH2-OH. على الرغم من ذلك ، يجب عليك استخدام الترميز التالي في HTML: CH ₃-CH ₂-أوه.
هذا بالطبع يخلق بعض الصعوبات ، لكن يمكنك تحملها. لكن كيف تصور الصيغة البنائية؟ من حيث المبدأ ، يمكن استخدام خط أحادي المسافة:

ح ح | | H-C-O-H | | H H بالتأكيد لا تبدو جميلة جدًا ، لكنها أيضًا ممكنة.

تظهر المشكلة الحقيقية عند محاولة تصوير حلقات البنزين وعند استخدام الصيغ الهيكلية. لا توجد طريقة أخرى هنا ، باستثناء توصيل صورة نقطية. يتم تخزين البيانات النقطية في ملفات منفصلة. يمكن أن تتضمن المتصفحات صورًا بتنسيق gif أو png أو jpeg.
مطلوب محرر رسومات لإنشاء مثل هذه الملفات. على سبيل المثال ، Photoshop. لكنني على دراية ببرنامج Photoshop لأكثر من 10 سنوات ويمكنني أن أقول على وجه اليقين أنه غير مناسب جدًا لتصوير الصيغ الكيميائية.
المحررون الجزيئيون أفضل بكثير في هذه المهمة. ولكن مع وجود عدد كبير من الصيغ ، يتم تخزين كل منها في ملف منفصل ، فمن السهل جدًا الخلط بينها.
على سبيل المثال ، عدد الصيغ في هذه المقالة هو. يتم عرض منهم في شكل صور بيانية (الباقي باستخدام أدوات HTML).

يتيح لك EasyChem تخزين جميع الصيغ مباشرة في مستند HTML في شكل نصي. في رأيي ، هذا مريح للغاية.
بالإضافة إلى ذلك ، يتم حساب المعادلات الإجمالية في هذه المقالة تلقائيًا. لأن easyChem يعمل على مرحلتين: أولاً ، يتم تحويل الوصف النصي إلى هيكل معلومات (رسم بياني) ، ومن ثم يمكن تنفيذ إجراءات مختلفة على هذا الهيكل. من بينها ، يمكن ملاحظة الوظائف التالية: حساب الوزن الجزيئي ، والتحويل إلى صيغة إجمالية ، والتحقق من إمكانية الإخراج في شكل عرض نصي ورسوم بيانية ونص.

لذلك ، من أجل إعداد هذا المقال ، استخدمت محرر نصوص فقط. علاوة على ذلك ، لم يكن عليّ التفكير في أي الصيغ ستكون رسومية وأيها ستكون نصية.

فيما يلي بعض الأمثلة التي تكشف سر إعداد نص مقال: يتم تحويل الأوصاف من العمود الأيسر تلقائيًا إلى صيغ في العمود الثاني.
في السطر الأول ، يكون وصف الصيغة المنطقية مشابهًا جدًا للنتيجة المعروضة. الاختلاف الوحيد هو أن المعاملات العددية معروضة على شكل خط بيني.
في السطر الثاني ، الصيغة الموسعة معطاة شكل ثلاثةسلاسل منفصلة مفصولة برمز ؛ أعتقد أنه من السهل رؤية أن الوصف النصي يشبه إلى حد كبير الخطوات المطلوبة لرسم صيغة بالقلم الرصاص على الورق.
يوضح السطر الثالث استخدام الخطوط المائلة باستخدام الحرفين \ و /. تشير أيقونة `(backtick) إلى أن الخط مرسوم من اليمين إلى اليسار (أو من أسفل إلى أعلى).

يوجد المزيد من الوثائق التفصيلية حول استخدام نظام easyChem هنا.

في هذه المرحلة ، اسمح لي بإنهاء المقال وأتمنى لك حظًا سعيدًا في دراسة الكيمياء.

قاموس توضيحي قصير للمصطلحات المستخدمة في المقال

المواد الهيدروكربونية المكونة من الكربون والهيدروجين. وهي تختلف عن بعضها البعض في تركيب الجزيئات. الصيغ الهيكلية هي تمثيلات تخطيطية للجزيئات ، حيث يتم الإشارة إلى الذرات بأحرف لاتينية، أ روابط كيميائية- خطوط. الصيغ الهيكلية مفصلة ومبسطة وهيكلية. الصيغ الهيكلية الموسعة هي صيغ هيكلية حيث يتم تمثيل كل ذرة كعقدة منفصلة. الصيغ الهيكلية المبسطة هي صيغ هيكلية حيث تتم كتابة ذرات الهيدروجين بجوار العنصر الذي ترتبط به. وإذا تم ربط أكثر من هيدروجين بذرة واحدة ، فسيتم كتابة الكمية كرقم. يمكنك أيضًا القول إن المجموعات تعمل كعقد في صيغ مبسطة. الصيغ الهيكلية هي صيغ هيكلية حيث يتم تصوير ذرات الكربون كعقد فارغة. عدد ذرات الهيدروجين المرتبطة بكل ذرة كربون هو 4 مطروحًا منه عدد الروابط التي تتقارب في الموقع. بالنسبة للعقد غير الكربونية ، تنطبق قواعد الصيغة المبسطة. الصيغة الإجمالية (المعروفة أيضًا باسم الصيغة الحقيقية) - قائمة بالجميع العناصر الكيميائية، وهي جزء من الجزيء ، تشير إلى عدد الذرات في شكل رقم (إذا كانت هناك ذرة واحدة ، فلا يتم كتابة الوحدة) نظام هيل هو قاعدة تحدد ترتيب الذرات في الصيغة الإجمالية: الكربون يتم وضع أولاً ، ثم الهيدروجين ، ثم باقي العناصر حسب الترتيب الأبجدي. يستخدم هذا النظام في كثير من الأحيان. وجميع الصيغ الإجمالية في هذا المقال مكتوبة وفقًا لنظام هيل. المجموعات الوظيفية: مجموعات مستقرة من الذرات يتم حفظها أثناء التفاعلات الكيميائية. غالبًا ما يكون للمجموعات الوظيفية أسماء خاصة بها ، وتؤثر على الخصائص الكيميائية والاسم العلمي للمادة.

حامض- هذه مواد معقدة ، تتكون جزيئاتها من ذرات هيدروجين قابلة للاستبدال ومخلفات حمضية.

البقايا الحمضية مشحونة سلبًا.

أحماض Anoxic: HCl ، HBr ، H 2 S ، إلخ.

يسمى العنصر الذي يشكل مع ذرات الهيدروجين والأكسجين جزيء حمض يحتوي على الأكسجين حمضية.

وفقًا لعدد ذرات الهيدروجين في الجزيء ، يتم تقسيم الأحماض إلى أحادي القاعدةو متعدد الأساس.

تحتوي الأحماض أحادية القاعدة على ذرة هيدروجين واحدة: HCl ، HNO 3 ، HBr ، إلخ.

تحتوي الأحماض متعددة القاعدة على ذرتين أو أكثر من ذرات الهيدروجين: H 2 SO 4 (ثنائي القاعدة) ، H 3 PO 4 (ثلاثي القاعدة).

في أحماض الأنوكسيك إلى اسم العنصر الذي يشكل الحمض ، أضف حرف العلة المتصل "o" والكلمات "... حمض الهيدروجين". على سبيل المثال: HF - حمض الهيدروفلوريك.

إذا أظهر العنصر المكون للحمض أقصى حالة أكسدة (يتوافق مع رقم المجموعة) ، فقم بإضافة اسم العنصر "... ناياحامض". فمثلا:

HNO 3 - نيتروجين و اناحمض (لأن ذرة النيتروجين لها حالة أكسدة قصوى تبلغ +5)

إذا كانت حالة أكسدة العنصر أقل من الحد الأقصى ، فقم بإضافة "... صحيححامض":

1+3-2
HNO 2 - نيتروجين صحيححمض (نظرًا لأن العنصر المكون للحمض N له حالة أكسدة دنيا).

H 3 PO 4 - أورثوحمض الفسفوريك.

HPO 3 - ميتاحمض الفسفوريك.

الصيغ التركيبية للأحماض.

في جزيء حمض يحتوي على الأكسجين ، ترتبط ذرة الهيدروجين بعنصر مكون للحمض من خلال ذرة أكسجين. لذلك ، عند رسم الصيغة البنائية ، يجب أولاً إضافة جميع أيونات الهيدروكسيد إلى ذرة العنصر المكون للحمض.

ثم قم بتوصيل ذرات الأكسجين المتبقية بشرطتين مباشرة بذرات عنصر تكوين الحمض (الشكل 2).