Химийн бодисын дийлэнх хэсэгт багтдаг хамгийн түгээмэл химийн элементүүдийн нэг бол хүчилтөрөгч юм. Органик бус ба органик химийн хичээлээр исэл, хүчил, суурь, спирт, фенол болон бусад хүчилтөрөгч агуулсан нэгдлүүдийг судалдаг. Манай нийтлэлд бид шинж чанаруудыг судлахаас гадна үйлдвэрлэл, хөдөө аж ахуй, анагаах ухаанд хэрэглэх жишээг өгөх болно.
Оксид
Бүтцийн хувьд хамгийн энгийн нь хүчилтөрөгчтэй металл ба металл бус хоёртын нэгдлүүд юм. Оксидын ангилалд дараахь бүлгүүд орно: хүчиллэг, үндсэн, амфотер, хайхрамжгүй. Эдгээр бүх бодисыг хуваах гол шалгуур нь аль элемент нь хүчилтөрөгчтэй нийлдэг. Хэрэв энэ нь металл бол тэдгээр нь үндсэн юм. Жишээ нь: CuO, MgO, Na2O - зэс, магни, натрийн исэл. Тэдний гол химийн шинж чанар нь хүчилтэй урвалд ордог. Тиймээс зэсийн исэл нь хлоридын хүчилтэй урвалд ордог:
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O +63.3 кЖ.
Хоёртын нэгдлүүдийн молекулуудад металл бус элементийн атомууд байгаа нь тэдгээр нь хүчиллэг исэлд хамаарах болохыг харуулж байна, жишээлбэл, устөрөгчийн исэл H2O, нүүрстөрөгчийн давхар исэл CO 2, фосфорын пентоксид P2O5. Ийм бодисын шүлттэй урвалд орох чадвар нь тэдний химийн гол шинж чанар юм.
Урвалын үр дүнд хүчиллэг эсвэл дунд зэрэг хоёр төрлийн давс үүсч болно. Энэ нь хэдэн моль шүлтийн урвалд орохоос хамаарна:
- CO2 + KOH=> KHCO3;
- CO2+ 2KOH=> K2CO3 + H2O.
Цайр эсвэл хөнгөн цагаан зэрэг химийн элементүүдийг багтаасан өөр нэг бүлэг хүчилтөрөгч агуулсан нэгдлүүдийг амфотерийн исэл гэж нэрлэдэг. Тэдний шинж чанарт хүчил ба шүлттэй химийн харилцан үйлчлэлцэх хандлагатай байдаг. Устай хүчиллэг ислийн харилцан үйлчлэлийн бүтээгдэхүүн нь хүчил юм. Жишээлбэл, хүхрийн ангидрид ба усны урвалд сульфатын хүчил үүсдэг. Хүчил нь хүчилтөрөгч агуулсан нэгдлүүдийн хамгийн чухал ангиллын нэг юм.
Хүчил ба тэдгээрийн шинж чанар
Хүчлийн үлдэгдлийн цогцолбор ионуудтай холбоотой устөрөгчийн атомуудаас бүрдэх нэгдлүүд нь хүчил юм. Уламжлал ёсоор тэдгээрийг органик бус, жишээлбэл, нүүрстөрөгчийн хүчил, сульфат, нитрат, органик нэгдлүүд гэж хувааж болно. Сүүлд нь цууны хүчил, формац, олейны хүчил орно. Хоёр бүлгийн бодисууд ижил төстэй шинж чанартай байдаг. Тиймээс тэд суурьтай саармагжуулах урвалд орж, давстай урвалд ордогүндсэн оксидууд. Усан уусмал дахь бараг бүх хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүд нь хоёр дахь төрлийн дамжуулагч болох ионуудад хуваагддаг. Устөрөгчийн ионуудын хэт их агууламжаас шалтгаалан тэдгээрийн хүрээлэн буй орчны хүчиллэг шинж чанарыг үзүүлэлтүүдийг ашиглан тодорхойлох боломжтой. Жишээлбэл, нил ягаан лакмус нь хүчиллэг уусмалд нэмэхэд улаан болж хувирдаг. Органик нэгдлүүдийн ердийн төлөөлөгч бол карбоксил бүлэг агуулсан цууны хүчил юм. Энэ нь бодисын хүчиллэг шинж чанарыг тодорхойлдог устөрөгчийн атомыг агуулдаг. Энэ нь 17 хэмээс доош температурт талстждаг өвөрмөц хурц үнэртэй өнгөгүй шингэн юм. CH3COOH нь бусад хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүдийн нэгэн адил усанд ямар ч хэмжээгээр уусдаг. Түүний 3 - 5% -ийн уусмалыг өдөр тутмын амьдралд цагаан цуу нэрээр мэддэг бөгөөд хоол хийхэд амтлагч болгон ашигладаг. Мөн энэ бодис нь ацетат торго, будагч бодис, хуванцар болон зарим эмийн үйлдвэрлэлд ашиглагдаж эхэлсэн.
Хүчилтөрөгч агуулсан органик нэгдлүүд
Химийн хувьд нүүрстөрөгч, устөрөгчөөс гадна хүчилтөрөгчийн тоосонцор агуулсан томоохон бүлэг бодисыг ялгаж салгаж болно. Эдгээр нь карбоксилын хүчил, эфир, альдегид, спирт, фенол юм. Тэдний бүх химийн шинж чанарууд нь молекулуудад тусгай цогцолборууд - функциональ бүлгүүд байгаагаар тодорхойлогддог. Жишээлбэл, атомуудын хоорондох хязгаарлагдмал холбоог агуулсан спиртийн ерөнхий химийн томъёо нь ROH бөгөөд R нь нүүрсустөрөгчийн радикал юм. Эдгээр нэгдлүүдийг ихэвчлэн алканы дериватив гэж үздэг бөгөөд аль нь нэгустөрөгчийн атомыг гидроксо бүлгээр сольсон.
Спиртийн физик, химийн шинж чанар
Спиртийн агрегат төлөв нь шингэн эсвэл хатуу нэгдэл юм. Согтууруулах ундааны дунд хийн бодис байдаггүй бөгөөд үүнийг устөрөгчийн сул холбоогоор холбосон хэд хэдэн молекулуудаас бүрдэх бүлгүүд үүссэнээр тайлбарлаж болно. Энэ баримт нь мөн бага хэмжээний спиртийн усанд уусах чадварыг тодорхойлдог. Гэсэн хэдий ч усан уусмалд хүчилтөрөгч агуулсан органик бодисууд - спиртүүд нь ионуудад задрахгүй, индикаторуудын өнгө өөрчлөгддөггүй, өөрөөр хэлбэл тэдгээр нь төвийг сахисан урвалтай байдаг. Функциональ бүлгийн устөрөгчийн атом нь бусад хэсгүүдтэй сул холбоотой байдаг тул химийн харилцан үйлчлэлд молекулыг орхих чадвартай байдаг. Чөлөөт валентын ижил газарт энэ нь бусад атомуудаар солигддог, жишээлбэл, идэвхтэй металл эсвэл шүлттэй урвалд ордог - металлын атомууд. Цагаан алтны тор эсвэл зэс зэрэг катализаторын оролцоотойгоор спирт нь хүчтэй исэлдүүлэгч бодис болох калийн бихромат эсвэл калийн перманганатаар альдегид болж исэлддэг.
Эфиржих урвал
Хүчилтөрөгч агуулсан органик бодисын хамгийн чухал химийн шинж чанаруудын нэг нь спирт ба хүчил нь эфир үүсэхэд хүргэдэг урвал юм. Энэ нь маш их практик ач холбогдолтой бөгөөд хүнсний үйлдвэрт уусгагч болгон ашигладаг эфирийг (жимсний эссэнц хэлбэрээр) гаргаж авахад ашигладаг. Анагаах ухаанд зарим эфирийг антиспазмодик эм болгон ашигладаг, жишээлбэл, этил нитрит нь захын судсыг өргөсгөдөг, мөнизоамил нитрит нь титэм судасны спазмаас хамгаалдаг. Эфиржих урвалын тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
Үүнд CH3COOH нь цууны хүчил, харин C2H5OH Энэ нь этилийн спиртийн химийн томъёо юм.
Альдегид
Хэрэв нэгдэл нь –COH функциональ бүлэг агуулж байвал альдегидэд хамаарна. Тэдгээрийг зэсийн исэл гэх мэт исэлдүүлэгч бодисоор спиртийн цаашдын исэлдэлтийн бүтээгдэхүүн гэж танилцуулдаг.
Формик эсвэл ацетальдегидийн молекулуудад карбонилийн цогцолбор байгаа нь тэдгээрийн бусад химийн элементийн атомуудыг полимержих, холбох чадварыг тодорхойлдог. Карбонилийн бүлэг байгаа эсэх, альдегид бодист хамаарахыг нотлоход ашиглаж болох чанарын урвалууд нь мөнгөн толины урвал ба халах үед зэсийн гидроксидтэй харилцан үйлчлэлцэх явдал юм:
Аж үйлдвэрт цууны хүчил үйлдвэрлэхэд ашигладаг ацетальдегид нь органик синтезийн том тонн бүтээгдэхүүн болох хамгийн их хэрэглээ болсон.
Хүчилтөрөгч агуулсан органик нэгдлүүдийн шинж чанар-карбоксилын хүчлүүд
Нэг буюу хэд хэдэн карбоксил бүлэг байгаа нь карбоксилын хүчлүүдийн онцлог шинж юм. Функциональ бүлгийн бүтцийн улмаас димер нь хүчиллэг уусмалд үүсч болно. Тэд устөрөгчийн холбоогоор холбогддог. Нэгдлүүд нь устөрөгчийн катионууд болон хүчлийн үлдэгдэл анионуудад хуваагддаг ба сул электролит юм. Үл хамаарах зүйл бол хэд хэдэн хязгаарлалтын анхны төлөөлөгч юмнэг суурьт хүчлүүд - хоёр дахь төрлийн дунд зэргийн дамжуулагч болох форманик буюу метан. Молекулуудад зөвхөн энгийн сигма бонд байгаа нь хязгаарыг илтгэдэг боловч хэрэв бодисууд нь найрлагадаа давхар пи бондтой бол эдгээр нь ханаагүй бодис юм. Эхний бүлэгт метан, цууны хүчил, бутирик зэрэг хүчил орно. Хоёр дахь нь шингэн өөхний нэг хэсэг болох нэгдлүүд - тос, жишээлбэл, олейны хүчил юм. Хүчилтөрөгч агуулсан нэгдлүүдийн химийн шинж чанар: органик болон органик бус хүчил нь үндсэндээ төстэй байдаг. Тиймээс тэд идэвхтэй металлууд, тэдгээрийн исэлүүд, шүлтүүд, түүнчлэн спиртүүдтэй харьцаж чаддаг. Жишээлбэл, цууны хүчил нь натри, исэл, идэмхий натритай урвалд орж давс - натрийн ацетат үүсгэдэг:
NaOH + CH3COOH→NaCH3COO + H2O
Өндөр карбоксилын хүчилтөрөгч агуулсан хүчлүүдийн нэгдлүүд онцгой байр эзэлдэг: стеарин ба пальмитик, гурван атомт ханасан спирт - глицерин. Тэдгээр нь эфирт хамаарах бөгөөд өөх тос гэж нэрлэгддэг. Ижил хүчлүүд нь натри, калийн давсны нэг хэсэг болох хүчиллэг үлдэгдэл болж, саван үүсгэдэг.
Өөх тос, саван
Зэрлэг ан амьтдад өргөн тархсан, хамгийн эрчим хүч зарцуулдаг бодис болох тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг чухал органик нэгдлүүд нь өөх тос юм. Эдгээр нь бие даасан нэгдэл биш, харин гетероген глицеридын холимог юм. Эдгээр нь метанол ба фенолын нэгэн адил гидроксил функциональ бүлгүүдийг агуулдаг хязгаарлагдмал олон атомт спиртийн нэгдлүүд - глицерин юм. Өөх тосыг гидролиз хийх боломжтойкатализаторын дэргэд усаар халаах: шүлт, хүчил, цайрын исэл, магни. Урвалын бүтээгдэхүүн нь глицерин ба төрөл бүрийн карбоксилын хүчил бөгөөд цаашид саван үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг. Энэ процесст үнэтэй байгалийн гаралтай өөх тосыг хэрэглэхгүйн тулд шаардлагатай карбоксилын хүчлийг парафиныг исэлдүүлэн гаргаж авдаг.
Фенол
Хүчилтөрөгч агуулсан нэгдлүүдийн ангиллыг гаргаж ирэхэд фенолд анхаарлаа хандуулцгаая. Тэдгээр нь нэг буюу хэд хэдэн функциональ гидроксил бүлэгт холбогдсон C6H5 фенил радикалаар илэрхийлэгддэг. Энэ ангийн хамгийн энгийн төлөөлөгч бол карболын хүчил буюу фенол юм. Маш сул хүчлийн хувьд энэ нь шүлт ба идэвхтэй металлууд - натри, калитай харилцан үйлчилж чаддаг. Нян устгах шинж чанартай бодис - фенолыг анагаах ухаан, түүнчлэн будагч бодис, фенол формальдегидийн давирхайг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.
Бид нийтлэлдээ хүчилтөрөгч агуулсан нэгдлүүдийн үндсэн ангиллыг судалж, химийн шинж чанарыг нь авч үзсэн.
