Formik Asit (HCOOH) Yapısı, Kullanım Alanları ve Özellikleri



formik asit veya metanoik asitTüm organik asitlerin en basit ve en küçük bileşiğidir. Metanoik asit olarak da bilinir ve moleküler formülü, karbon atomuna bağlı sadece bir hidrojen atomuna sahip olan HCOOH'dir. Adı kelimeden türetilmiştir formika, Latincede karınca anlamına gelir.

On beşinci yüzyıl doğa bilimcileri, karıncalar, termitler, arılar ve böcekler gibi bazı böcek türlerinin (formicidae) acı sokmalarından sorumlu olan bu bileşiği salgıladıklarını buldular. Ayrıca, bu böcekler formik asidi bir saldırı, savunma ve kimyasal sinyalleme mekanizması olarak kullanırlar.. 

Bu ve diğer asitleri (örneğin asetik asit) dışarıya sprey olarak salgılayan zehirli bezlere sahiptir. Formik asit, asetik asitten daha güçlüdür (CH3COOH); bu nedenle, suda eşit miktarda çözülür, formik asit daha düşük pH değerlerine sahip çözeltiler üretir.

İngiliz doğa bilimci John Ray, 1671 yılında büyük miktarlarda karıncadan damıtılan formik asit izolasyonunu sağladı..

Öte yandan, bu bileşiğin ilk başarılı sentezi reaktif olarak hidrokiyanik asit (HCN) kullanılarak Fransız kimyacı ve fizikçi Joseph Gay-Lussac tarafından yapıldı..

indeks

  • 1 neredesin?
  • 2 yapı
    • 2.1 Kristal yapı
  • 3 Özellikler
    • 3.1 Tepkiler
  • 4 Kullanım
    • 4.1 Gıda ve tarım endüstrisi
    • 4.2 Tekstil ve ayakkabı endüstrisi
    • 4.3 Yollarda yol güvenliği
  • 5 Kaynakça

Nerde o?

Formik asit, karasal seviyelerde, biyokütlenin bir bileşeni olarak veya atmosferde, geniş bir kimyasal reaksiyon yelpazesinde yer alabilir; Zeminlerin altında, yağın içinde veya yüzeyinde gaz fazında bile bulunabilir..

Biyokütle bakımından böcekler ve bitkiler bu asidin ana jeneratörleridir. Fosil yakıtlar yakıldığında, gaz halindeki formik asit üretirler; sonuç olarak, araç motorları atmosfere formik asit verir.

Bununla birlikte, Dünya çok sayıda karıncaya ev sahipliği yapmaktadır ve bunların arasında bir yılda binlerce kez insan endüstrisi tarafından üretilen formik asit miktarını üretebilmektedir. Aynı şekilde, orman yangınları gaz halindeki formik asit kaynaklarını temsil eder.

Daha yüksek, karmaşık atmosferik matriste, formik asidi sentezleyen fotokimyasal işlemler meydana gelir..

Bu noktada, birçok uçucu organik bileşik (VOC), ultraviyole ışınımının etkileri altında parçalanır veya OH serbest radikal mekanizmaları tarafından oksitlenir. Zengin ve karmaşık atmosferik kimya, şimdiye kadar, gezegendeki baskın formik asit kaynağıdır..

yapı

Üst resimde, bir formik asit gaz faz dimerinin yapısı gösterilmektedir. Beyaz küreler hidrojen atomlarına karşılık gelir, kırmızı küreler oksijen atomlarına karşılık gelir ve siyah küreler karbon atomlarına karşılık gelir.

Bu moleküllerde iki grup görülebilir: hidroksil (-OH) ve formil (-CH = O), her ikisi de hidrojen bağı oluşturabilir.

Bu etkileşimler O-H-O tipindedir, hidroksil grupları H donörüdür ve formil O vericisidir.

Bununla birlikte, karbon atomuna bağlı H, bu kapasiteye sahip değildir. Bu etkileşimler çok güçlüdür ve elektron zayıf H atomu nedeniyle OH grubunun hidrojeni daha asidiktir; bu nedenle, bu hidrojen köprüleri daha da dengeler..

Yukarıdakilerin bir sonucu olarak, formik asit, tek bir molekül olarak değil, bir dimer formunda bulunur..

Kristal yapısı

Sıcaklık düştükçe, dimer diğer dimerlerle birlikte mümkün olan en kararlı yapıyı üretmek için hidrojen bağlarını yönlendirir, böylece formik asitin sonsuz α ve β zincirlerini oluşturur..

Bir başka isimlendirme "cis" ve "trans" uygunluklarıdır. Bu durumda, aynı yöne yönlendirilmiş grupları belirlemek için "cis" ve zıt yönlerde bu gruplar için "trans" kullanılır..

Örneğin, a zincirinde formil grupları "bu" formil gruplarının zıt taraflara işaret ettiği β zincirinin aksine aynı tarafa (sol taraf) "işaret eder" (üst görüntü).

Bu kristal yapı, basınç ve sıcaklık gibi etki eden fiziksel değişkenlere bağlıdır. Böylece, zincirler dönüştürülebilirdir; yani, farklı koşullar altında bir "cis" zinciri bir "trans" zincirine dönüştürülebilir, veya tam tersi.

Basınçlar sert seviyelere yükselirse, zincirler formik asitin bir kristalimsi polimeri olarak kabul edilecek kadar sıkıştırılır..

özellikleri

- Formik asit, oda sıcaklığında, renksiz ve güçlü ve delici bir kokuya sahip bir sıvıdır. 46 g / mol moleküler ağırlığa sahiptir, 8.4 ° C'de erir ve 100.8 ° C kaynama noktasına sahiptir, sudan daha yüksektir.

- Suda ve eter, aseton, metanol ve etanol gibi polar organik çözücülerde karışabilir..

- Buna karşılık, aromatik çözücülerde (benzen ve toluen gibi) hafif çözünür, çünkü formik asit yapısında zar zor bir karbon atomuna sahiptir..

- Metil grubu iki oksijenin okside ettiği karbon atomuna elektron yoğunluğuna katkıda bulunduğundan, açıklanabilen asetik asitinkinden daha fazla aside sahip bir pKa değerine sahiptir. Bu protonun asiditesinde hafif bir azalma ile sonuçlanır (CH3COOH, HCOOH).

- Asit ayrıştırıldı, bu HCOO anyonuna dönüştürüldü-, bu iki oksijen atomu arasındaki negatif yükün yerini değiştirebilir. Bu nedenle stabil bir anyondur ve formik asidin yüksek asitliğini açıklar..

reaksiyonları

Formik asit karbon monoksit (CO) ve suya dehidre edilebilir. Platin katalizörlerin varlığında, ayrıca moleküler hidrojen ve karbondioksit içerisine de ayrılabilir:

HCOOH (l) → H2(g) + CO2(G)

Bu özellik, formik asidin hidrojen depolamak için güvenli bir yol olarak kabul edilmesini sağlar.

uygulamaları

Gıda ve tarım endüstrisi

Formik asidin ne kadar zararlı olabileceğine rağmen, antibakteriyel etkisinden dolayı gıdalarda koruyucu olarak uygun konsantrasyonlarda kullanılır. Aynı nedenden ötürü tarım ilacı olarak kullanıldığı ve tarım ilacı etkisine sahip olduğu.

Ayrıca, meralarda da koruyucu üreme yaratır ve bu da üreyen hayvanlarda bağırsak gazlarının önlenmesine yardımcı olur.

Tekstil ve ayakkabı endüstrisi

Tekstil endüstrisinde tekstil ürünlerinin boyanmasında ve rafine edilmesinde kullanılır, belki de bu asidin en sık kullanılanıdır.

Formik asit, deri işleminde yağ alma etkisinden ve bu malzemenin tüy almasından dolayı kullanılır..

Yollarda yol güvenliği

Belirtilen endüstriyel kullanımlara ek olarak, kaza riskini azaltmak için kış aylarında yollarda İsviçre ve Avusturya'da formik asit türevleri (formatları) kullanılır. Bu tedavi genel tuz kullanımından daha etkilidir.

referanslar

  1. Tellus (1988). Formisin karıncalarından atmosferik formik asit: bir ön değerlendirme408, 335-339.
  2. B. Millet ve diğ. (2015). Atmosferik formik asidin kaynakları ve evyeleri. Atmos. Chem .. Phys., 15, 6283-6304.
  3. Vikipedi. (2018). Formik asit 7 Nisan 2018'de şu adresten alındı: en.wikipedia.org
  4. Acipedia. Formik Asit. Acipedia.org sitesinden 7 Nisan 2018 tarihinde alındı.
  5. N. K. Patel. Modül: 2, Ders: 7. Formik asit. 7 Nisan 2018'de alınan: nptel.ac.in
  6. F. Goncharov, M.R. Manaa, J.M. Zaug, L.E. Fried., W. B. Montgomery. (2014). Yüksek Basınç Altında Formik Asit Polimerizasyonu.
  7. Jean ve Fred. (14 Haziran 2017). Höyükten çıkan termitler. [Şekil]. Alınan: flickr.com
  8. Michelle Benningfield. (21 Kasım 2016). Formik asit kullanımı. 7 Nisan 2018'de alındı, ehowenespanol.com