Myrsyra (HCOOH) Struktur, användningsområden och egenskaper



den myrsyra eller metansyraDet är den enklaste och minsta förening av alla organiska syror. Det är också känt som metansyra och dess molekylformel är HCOOH, med bara en väteatom bunden till kolatomen. Dess namn härstammar från ordet formica, vilken på latin betyder ant.

XV-talet naturforskare funnit att vissa typer av insekter (den Formicidae), såsom myror, termiter, skalbaggar och bin utsöndrar denna ansvarig för deras smärtsamma stick förening. Även dessa insekter använder myrsyra som en mekanism för attack, försvar och kemisk signalering. 

Behåll giftiga körtlar som utsöndrar detta och andra syror (till exempel ättiksyra) som en spray på utsidan. Myrsyra är starkare än ättiksyra (CH3COOH); därför upplöses i lika stora mängder vatten, myrsyra ger lösningar med lägre pH-värden.

Den engelska naturalisten John Ray uppnådde isoleringen av myrsyra år 1671, destillerad från stora mängder myror.

Å andra sidan gjordes den första framgångsrika syntesen av denna förening av den franska kemisten och fysikern Joseph Gay-Lussac, med användning av hydrocyansyra (HCN) som ett reagens.

index

  • 1 var är du?
  • 2 struktur
    • 2.1 Kristallstruktur
  • 3 egenskaper
    • 3.1 Reaktioner
  • 4 användningsområden
    • 4.1 Livsmedelsindustrin
    • 4.2 Textil- och skorindustrin
    • 4.3 Trafiksäkerhet på vägar
  • 5 referenser

Var är det?

Myrsyra kan vara närvarande vid marknivåer, som en komponent i biomassa eller i atmosfären, involverad i ett brett spektrum av kemiska reaktioner; Det kan även hittas under golv, inuti oljan eller i gasfasen på ytan.

När det gäller biomassa är insekter och växter huvudgeneratorer av denna syra. När fossila bränslen brinner, producerar de gasformig myrsyra. Följaktligen släpper fordonsmotorer myrsyra in i atmosfären.

Men jorden är värd för ett orimligt antal myror, och bland alla dessa kan producera ett år tusentals gånger mängden myrsyra som genereras av mänsklig industri. På samma sätt representerar skogsbränder gasformiga källor för myrsyra.

Högre upp i den komplexa atmosfäriska matrisen uppstår fotokemiska processer som syntetiserar myrsyra.

Vid denna tid försämras många flyktiga organiska föreningar (VOC) under effekterna av ultraviolett strålning eller oxideras genom OH-friradikalmekanismer. Den rika och komplexa atmosfäriska kemi är överlägset den övervägande källan till myrsyra på planeten.

struktur

I den övre bilden illustreras strukturen hos en gasfasdimer av myrsyra. De vita kulorna motsvarar väteatomerna, de röda kulorna motsvarar syreatomerna och de svarta kulorna motsvarar kolatomerna.

I dessa molekyler kan man se två grupper: hydroxyl (-OH) och formyl (-CH = 0), vilka båda kan bilda vätebindningar.

Dessa interaktioner är av typ O-H-O, hydroxylgrupper är donatorer av H och formylgrupperna donatorerna av O.

Emellertid saknar H-kopplingen till kolatomen denna kapacitet. Dessa interaktioner är mycket starka och, på grund av det elektronstabila H-atomet, är OH-gruppens väte mer surt; Därför stabiliserar detta väte broarna ännu mer.

Som ett resultat av ovanstående existerar myrsyra i form av en dimer och inte som en individuell molekyl.

Kristallstruktur

När temperaturen sjunker, riktar dimeren dess vätebindningar för att generera den mest stabila strukturen möjlig tillsammans med de andra dimererna, vilket därmed skapar oändliga a- och β-kedjor av myrsyra.

En annan nomenklatur är "cis" och "trans" conformers. I detta fall används "cis" för att beteckna grupper inriktade i samma riktning och "trans" för dessa grupper i motsatta riktningar.

Till exempel, den α kedjan formyls grupper "punkt" på samma sida (till vänster), i motsats till den β-kedja, där dessa grupper formyls peka på motsatta sidor (överst).

Denna kristallina struktur beror på de fysiska variabler som verkar på det, såsom tryck och temperatur. Kedjorna är sålunda konvertibla; det vill säga under olika förhållanden kan en "cis" -kedja omvandlas till en "trans" -kedja och vice versa.

Om trycket ökar till drastiska nivåer komprimeras kedjorna nog att betraktas som en kristallin polymer av myrsyra.

egenskaper

- Myrsyra är en vätska vid rumstemperatur, färglös och med en stark och penetrerande lukt. Den har en molekylvikt av 46 g / mol, smälter vid 8,4 ° C och har en kokpunkt på 100,8 ° C, högre än den för vatten.

- Det är blandbart i vatten och i polära organiska lösningsmedel, såsom eter, aceton, metanol och etanol.

- Däremot är det i aromatiska lösningsmedel (såsom bensen och toluen) något lösligt, eftersom myrsyra knappt har en kolatom i sin struktur.

- Den har en pKa på 3,77, mer syra än den för ättiksyra, vilket kan förklaras eftersom metylgruppen bidrar elektrondensitet till kolatom oxiderad av de två oxygenerna. Detta resulterar i en liten minskning av protonens surhet (CH3COOH, HCOOH).

- Syran är deprotonerad, detta omvandlas till HCOO-anjonen-, vilket kan avlägsna den negativa laddningen mellan de två syreatomerna. Därför är det en stabil anjon och förklarar myrsyraens höga surhet.

reaktioner

Myrsyra kan dehydreras i kolmonoxid (CO) och vatten. I närvaro av platinkatalysatorer kan det också brytas ner i molekylärt väte och koldioxid:

HCOOH (l) → H2(g) + CO2(G)

Denna egenskap gör att myrsyra kan betraktas som ett säkert sätt att lagra väte.

tillämpningar

Maten och jordbruksindustrin

Trots hur skadlig myrsyra kan vara, används den vid lämpliga koncentrationer som konserveringsmedel i livsmedel på grund av dess antibakteriella verkan. Av samma anledning används det inom jordbruket, där det också har en bekämpningsmedelåtgärd.

Det presenterar också konserverande åtgärder på betesmarker, vilket bidrar till att förhindra tarmgaserna i avelsdjur.

Textil- och skorindustrin

Det används i textilindustrin vid färgning och raffinering av textilier, vilket kanske är den vanligaste användningen av denna syra.

Myrsyra används i läderbearbetning på grund av dess avfettningsverkan och hårborttagningen av detta material.

Trafiksäkerhet på vägar

Utöver de angivna industriella användningarna används myrsyraderivat (format) i Schweiz och Österrike på vägar under vintern för att minska risken för olyckor. Denna behandling är effektivare än användningen av vanligt salt.

referenser

  1. Tellus (1988). Atmosfärisk myrsyra från formicinmyror: en preliminär bedömning408, 335-339.
  2. B. Millet et al. (2015). Källor och sänkor av atmosfärisk myrsyra. Atmos. Chem. Phys., 15, 6283-6304.
  3. Wikipedia. (2018). Myrsyra. Hämtad den 7 april 2018, från: en.wikipedia.org
  4. Acipedia. Myrsyra. Hämtad den 7 april 2018, från: acipedia.org
  5. Dr. N. K. Patel. Modul: 2, Föreläsning: 7. Myrsyra. Hämtad den 7 april 2018, från: nptel.ac.in
  6. F. Goncharov, M.R. Manaa, J.M. Zaug, L.E. Fried, W. B. Montgomery. (2014). Polymerisering av myrsyra under högt tryck.
  7. Jean och Fred. (14 juni 2017). Termiter lämnar åarna. [Bild]. Hämtad från: flickr.com
  8. Michelle Benningfield. (21 november 2016). Användningar av myrsyra. Hämtad den 7 april 2018, från: ehowenespanol.com