SZERVES SÓK: TULAJDONSÁGOK, FELHASZNÁLÁSOK ÉS PÉLDÁK - KÉMIA - 2026

A szerves sók nagyon sok ionos vegyületből állnak, sok tulajdonsággal. Korábban egy szerves vegyületből származnak, amely olyan átalakuláson ment keresztül, amely lehetővé teszi egy töltés hordozását, és kémiai azonossága a kapcsolódó iontól is függ.

Az alábbi képen két nagyon általános kémiai képlet szerepel a szerves sók számára. Ezek közül az első, az R-AX, olyan vegyületként értelmezendő, amelynek szénszerkezetében egy atom vagy A csoport pozitív + vagy negatív (-) töltéssel rendelkezik.

Forrás: Gabriel Bolívar

Mint látható, kovalens kötés van R és A, RA között, viszont A-nak van egy formális töltése, amely vonzza (vagy taszítja) az X iont. A töltés jele az A természetétől és a kémiai környezettől függ..

Ha A pozitív, hány X-rel tud interakcióba lépni? Csak egy, az elektroneutralitás elvét figyelembe véve (+ 1-1 = 0). Mi azonban X azonosítója? Az X anion lehet CO ₃ ^2–, két RA ⁺ kationra van szükség; egy halogenid: F ^-, Cl ^-, Br ^-, stb.; vagy akár egy másik RA ^- vegyületet. A lehetőségek kiszámíthatatlanok.

A szerves só aromás jellegű is lehet, ezt a barna benzolgyűrű szemlélteti. A (II) általános képletű réz (C ₆ H ₅ COO) ₂ Cu benzoátsója például két aromás gyűrűt tartalmaz negatív töltésű karboxil csoportokkal, amelyek kölcsönhatásba lépnek a Cu ²⁺ kationnal.

Fizikai és kémiai tulajdonságok

A kép alapján elmondható, hogy a szerves sók három összetevőből állnak: a szervesből, az R-ből vagy az Ar-ból (az aromás gyűrű), egy atomból vagy csoportból, amely az A ion töltést hordozza, és egy X ellenionból.

Ugyanúgy, ahogyan az ilyen alkotóelemek meghatározzák az azonosságot és a kémiai szerkezetet, tulajdonságaik ugyanúgy függnek tőlük is.

Ebből a tényből össze lehet foglalni bizonyos általános tulajdonságokat, amelyeket e sók túlnyomó többsége teljesít.

Nagy molekulatömegű

Ha feltételezzük, hogy a mono- vagy többértékű szervetlen X anionok, a szerves sók általában sokkal nagyobb molekulatömegűek, mint a szervetlen sók. Ez elsősorban a szénváznak köszönhető, amelynek egyszeres CC-kötései és hidrogénatomjai nagy tömeggel járnak a vegyületben.

Ezért R vagy Ar felelős a nagy molekulatömegükért.

Amphiphilikumok és felületaktív anyagok

A szerves sók amfifil vegyületek, azaz szerkezetüknek mind hidrofil, mind hidrofób végei vannak.

Milyen szélsőségek vannak? R vagy Ar jelentése a szélsőséges hidrofób, mivel C- és H-atomjaiknak nincs nagy affinitása a vízmolekulákhoz.

Az A ^{+ (-)}, a töltést hordozó atom vagy csoport, a hidrofil vég, mivel hozzájárul a dipól-pillanathoz és kölcsönhatásba lép a vízzel, dipólokat képezve (RA ⁺ OH ₂).

Amikor a hidrofil és a hidrofób régió polarizálódik, az amfifil só felületaktív anyaggá válik - olyan anyag, amelyet széles körben használnak mosó- és demulgeálószerek előállításához.

Magas forráspont vagy olvadáspont

A szervetlen sókhoz hasonlóan a szerves sóknak is magas az olvadási és forráspontja, a folyékony vagy szilárd fázist irányító elektrosztatikus erők miatt.

Mivel azonban van R vagy Ar szerves komponens, más típusú Van der Waals erők vesznek részt (londoni erők, dipól-dipol, hidrogénkötések), amelyek bizonyos módon versengenek az elektrosztatikusokkal.

Ezért a szerves sók szilárd vagy folyékony szerkezete elsősorban összetettebb és változatosabb. Néhányuk még folyékony kristályokként viselkedik.

Savasság és lúgosság

A szerves sók általában erősebb savak vagy bázisok, mint a szervetlen sók. Ennek oka az, hogy A, például aminsókban, pozitív töltéssel rendelkezik, mivel kötődik egy további hidrogénnel: A ⁺ -H. Tehát egy bázissal érintkezve adományozzuk a protont, hogy ismét semleges vegyületté váljon:

RA ⁺ H + B => RA + HB

H az A-hoz tartozik, de azért írják, mert részt vesz a semlegesítési reakcióban.

Másrészt, az RA ⁺ lehet egy nagy molekula, amely nem képes szilárd anyagot képezni kellően stabil kristályráccsal a hidroxil- vagy hidroxil-anionnal ^- OH.

Ebben az esetben a RA ⁺ OH ^- só erős bázisként viselkedik; még olyan bázikus, mint NaOH vagy KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCI => RACl + H ₂ O

A kémiai egyenletben vegye figyelembe, hogy a Cl ^- anion helyettesíti az OH ^{- t}, és így RA ⁺ Cl ^- sót képez.

Alkalmazások

A szerves sók felhasználása az R, Ar, A és X azonosságától függően változhat. Ezen túlmenően alkalmazásuk a szilárd vagy folyékony anyag típusától is függ. Néhány általánosítás e tekintetben:

- reagensként szolgál más szerves vegyületek szintéziséhez. A RAX „donorként” szolgálhat az R lánc számára, hogy hozzáadjon egy másik vegyülethez, helyettesítve egy jó távozó csoportot.

- Felületaktív anyagok, ezért kenőanyagként is felhasználhatók. Erre a célra karboxilátok fémsóit használják.

- Lehetővé teszi a színezékek széles skálájának szintézisét.

Példák szerves sókra

Karboxiiátok

A karbonsavak egy hidroxiddal reagálnak semlegesítési reakcióban, így karboxilátsók képződnek: RCOO ^- M ⁺; ahol M ⁺ lehet bármilyen fém kation (Na ⁺, Pb ²⁺, K ⁺, stb), vagy az ammónium-kation NH ₄ ^+.

A zsírsavak hosszú alifás láncú karbonsavak, telítettek és telítetlenek. Között a telített közül a palmitinsav (CH ₃ (CH ₂) ₁₄ COOH). Ez ad okot, hogy a palmitát só, míg a sztearinsavat (CH ₃ (CH ₂) _16- COOH képezi a sztearát só. Szappanok alkotják ezen sók.

Benzoesav esetében a C ₆ H ₅ COOH (ahol C ₆ H ₅ jelentése benzol gyűrű), ha bázissal reagál, benzoátsókat képez. Minden karboxilátok a csoport -COO ^- jelentése (RAX).

Lítium-diakil-kuprátok

A lítium-diakil-kumarát hasznos a szerves szintézisben. A képlete ^- Li ⁺, amelyben a réz atom negatív töltéssel rendelkezik. A réz itt a képen A atomot képviseli.

Szulfoniumsók

Ezek egy szerves szulfid és egy alkil-halogenid reakciójával képződnek:

R ₂ S + R'X => R ₂ R'S ⁺ X

Ezeknek a sóknak a kénatom pozitív formális töltést (S ⁺) hordoz, mivel három kovalens kötéssel rendelkezik.

Oxóniumsók

Hasonlóképpen, az éterek (a szulfidok oxigénnel oxigénezett analógjai) hidracsavakkal reagálnak, és oxóniumsókat képeznek:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

A HBr savas proton kovalensen kötődik az éter oxigénatomjához (R ₂ O ⁺ -H), pozitívan töltve.

Amin sók

Az aminok lehetnek primer, szekunder, tercier vagy kvaterner, mint sók. Mindegyikre jellemző, hogy H-atom kapcsolódik a nitrogénatomhoz.

Így, RNH ₃ ⁺ X ^- egy primer amin-só; R ₂ NH ₂ ⁺ X ^-, a szekunder amin; R ₃ NH ⁺ X ^-, a tercier-amin; és R ₄ N ⁺ X ^-, a kvaterner amin (kvaterner ammónium-só).

Diazóniumsók

Végül, a diazóniumsók (RN ₂ ⁺ X ^-) vagy aryldiazonium (ArNH ₂ ⁺ X ^-) képviseli a kiindulási pont a sok szerves vegyületek, különösen azo-színezékek.

Irodalom

1. Francis A. Carey. Szerves kémia. (Hatodik kiadás, 604-605., 697-698., 924. Oldal). Mc Graw Hill.
2. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Szerves kémia. Aminok. (10. kiadás). Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2018). Só (kémia). Forrás: en.wikipedia.org
4. Steven A. Hardinger. (2017). A szerves kémia szemléltetett szótára: sók. Helyreállítva: chem.ucla.edu
5. Chevron Oronite. (2011). Karboxiiátok.. Helyreállítva: oronite.com