Ang isa sa mga pinakakaraniwang elemento ng kemikal na kasama sa karamihan ng mga kemikal ay ang oxygen. Ang mga oxide, acid, base, alcohol, phenol at iba pang mga compound na naglalaman ng oxygen ay pinag-aaralan sa kurso ng inorganic at organic chemistry. Sa aming artikulo, pag-aaralan namin ang mga ari-arian, pati na rin magbigay ng mga halimbawa ng kanilang aplikasyon sa industriya, agrikultura at medisina.
Oxides
Ang pinakasimpleng istruktura ay ang mga binary compound ng mga metal at non-metal na may oxygen. Ang pag-uuri ng mga oxide ay kinabibilangan ng mga sumusunod na grupo: acidic, basic, amphoteric at walang malasakit. Ang pangunahing pamantayan para sa paghahati ng lahat ng mga sangkap na ito ay kung aling elemento ang pinagsama sa oxygen. Kung ito ay metal, kung gayon ang mga ito ay basic. Halimbawa: CuO, MgO, Na2O - mga oxide ng tanso, magnesium, sodium. Ang kanilang pangunahing kemikal na pag-aari ay ang reaksyon sa mga acid. Kaya, ang copper oxide ay tumutugon sa chloride acid:
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O +63.3 kJ.
Ang pagkakaroon ng mga atom ng non-metallic na elemento sa mga molekula ng binary compound ay nagpapahiwatig ng pag-aari ng mga ito sa acidic oxides, halimbawa, hydrogen oxide H2O, carbon dioxide CO 2, phosphorus pentoxide P2O5. Ang kakayahan ng mga naturang substance na tumugon sa alkalis ay ang kanilang pangunahing kemikal na katangian.
Bilang resulta ng reaksyon, ang mga asin ng dalawang uri ay maaaring mabuo: acidic o medium. Ito ay depende sa kung gaano karaming mga moles ng alkali ang tumutugon:
- CO2 + KOH=> KHCO3;
- CO2+ 2KOH=> K2CO3 + H2O.
Ang isa pang pangkat ng mga compound na naglalaman ng oxygen, na kinabibilangan ng mga kemikal na elemento gaya ng zinc o aluminum, ay tinutukoy bilang amphoteric oxides. Sa kanilang mga pag-aari, mayroong isang ugali sa pakikipag-ugnayan ng kemikal sa parehong mga acid at alkalis. Ang mga produkto ng pakikipag-ugnayan ng mga acid oxide sa tubig ay mga acid. Halimbawa, sa reaksyon ng sulfuric anhydride at tubig, nabuo ang sulfate acid. Ang mga acid ay isa sa pinakamahalagang klase ng mga compound na naglalaman ng oxygen.
Mga acid at ang mga katangian nito
Ang mga compound na binubuo ng mga atomo ng hydrogen na nauugnay sa mga kumplikadong ion ng mga residue ng acid ay mga acid. Conventionally, maaari silang nahahati sa inorganic, halimbawa, carbonic acid, sulfate, nitrate, at organic compounds. Ang huli ay kinabibilangan ng acetic acid, formic, oleic acids. Ang parehong mga grupo ng mga sangkap ay may magkatulad na katangian. Kaya, pumasok sila sa isang reaksyon ng neutralisasyon na may mga base, tumutugon sa mga asing-gamot atmga pangunahing oksido. Halos lahat ng mga acid na naglalaman ng oxygen sa mga may tubig na solusyon ay naghihiwalay sa mga ion, bilang mga conductor ng pangalawang uri. Posible upang matukoy ang acidic na kalikasan ng kanilang kapaligiran, dahil sa labis na presensya ng mga hydrogen ions, gamit ang mga tagapagpahiwatig. Halimbawa, ang purple litmus ay nagiging pula kapag idinagdag sa isang acid solution. Ang isang tipikal na kinatawan ng mga organic compound ay acetic acid na naglalaman ng isang carboxyl group. Kabilang dito ang isang hydrogen atom, na tumutukoy sa mga acidic na katangian ng sangkap. Ito ay isang walang kulay na likido na may tiyak na masangsang na amoy, na nagki-kristal sa temperaturang mas mababa sa 17 °C. Ang CH3COOH, tulad ng ibang mga acid na naglalaman ng oxygen, ay perpektong natutunaw sa tubig sa anumang sukat. Ang 3 - 5% na solusyon nito ay kilala sa pang-araw-araw na buhay sa ilalim ng pangalan ng suka, na ginagamit sa pagluluto bilang isang pampalasa. Natagpuan din ng substance ang paggamit nito sa paggawa ng acetate silk, dyes, plastics at ilang gamot.
Mga organikong compound na naglalaman ng oxygen
Sa kimika, maaaring makilala ng isang tao ang isang malaking grupo ng mga sangkap na naglalaman, bilang karagdagan sa carbon at hydrogen, pati na rin ang mga particle ng oxygen. Ito ay mga carboxylic acid, ester, aldehydes, alkohol at phenol. Ang lahat ng kanilang mga kemikal na katangian ay tinutukoy ng presensya sa mga molekula ng mga espesyal na complex - mga functional na grupo. Halimbawa, ang pangkalahatang pormula ng kemikal ng isang alkohol na naglalaman lamang ng mga naglilimita sa mga bono sa pagitan ng mga atomo ay ROH, kung saan ang R ay isang hydrocarbon radical. Ang mga compound na ito ay karaniwang itinuturing bilang mga derivatives ng alkanes, kung saan ang isaang hydrogen atom ay pinalitan ng isang hydroxo group.
Mga katangiang pisikal at kemikal ng mga alkohol
Ang pinagsama-samang estado ng mga alkohol ay mga likido o solidong compound. Walang mga gas na sangkap sa mga alkohol, na maaaring ipaliwanag sa pamamagitan ng pagbuo ng mga kasama - mga grupo na binubuo ng ilang mga molekula na konektado ng mahina na mga bono ng hydrogen. Tinutukoy din ng katotohanang ito ang mahusay na solubility ng mas mababang alkohol sa tubig. Gayunpaman, sa mga may tubig na solusyon, ang mga organikong sangkap na naglalaman ng oxygen - mga alkohol, ay hindi naghihiwalay sa mga ion, huwag baguhin ang kulay ng mga tagapagpahiwatig, iyon ay, mayroon silang neutral na reaksyon. Ang hydrogen atom ng functional group ay mahinang nakagapos sa iba pang mga particle, samakatuwid, sa mga pakikipag-ugnayan ng kemikal, nagagawa nitong umalis sa molekula. Sa parehong lugar ng libreng valence, pinalitan ito ng iba pang mga atomo, halimbawa, sa mga reaksyon sa mga aktibong metal o may alkalis - ng mga atomo ng metal. Sa pagkakaroon ng mga catalyst tulad ng platinum mesh o tanso, ang mga alkohol ay nao-oxidize ng matitinding oxidizing agent, potassium bichromate o potassium permanganate, hanggang sa aldehydes.
Esterification reaction
Isa sa pinakamahalagang kemikal na katangian ng mga organikong sangkap na naglalaman ng oxygen: ang mga alkohol at acid ay isang reaksyon na humahantong sa paggawa ng mga ester. Ito ay may malaking praktikal na kahalagahan at ginagamit sa industriya para sa pagkuha ng mga ester na ginagamit bilang mga solvent sa industriya ng pagkain (sa anyo ng mga essence ng prutas). Sa medisina, ang ilan sa mga ester ay ginagamit bilang antispasmodics, halimbawa, ang ethyl nitrite ay nagpapalawak ng mga peripheral na daluyan ng dugo, atAng isoamyl nitrite ay isang tagapagtanggol ng coronary artery spasms. Ang esterification reaction equation ay ang sumusunod:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
Nasa loob nito, ang CH3COOH ay acetic acid, at C2H5OH ay ang kemikal na formula ng alcohol ethanol.
Aldehydes
Kung ang isang tambalan ay naglalaman ng isang –COH functional group, kung gayon ito ay kabilang sa aldehydes. Ang mga ito ay ipinakita bilang mga produkto ng karagdagang oksihenasyon ng mga alkohol, halimbawa, na may mga ahente ng oxidizing tulad ng copper oxide.
Ang pagkakaroon ng carbonyl complex sa mga molekula ng formic o acetaldehyde ay tumutukoy sa kanilang kakayahang mag-polymerize at magkabit ng mga atom ng iba pang mga elemento ng kemikal. Ang mga qualitative na reaksyon na maaaring magamit upang patunayan ang pagkakaroon ng isang carbonyl group at ang pag-aari ng isang substance sa aldehydes ay ang silver mirror reaction at ang interaksyon sa copper hydroxide kapag pinainit:
Ang
Acetaldehyde, na ginagamit sa industriya upang makagawa ng acetic acid, ay nakatanggap ng pinakamalaking paggamit - isang malaking toneladang produkto ng organic synthesis.
Mga katangian ng mga organikong compound na naglalaman ng oxygen - mga carboxylic acid
Ang pagkakaroon ng pangkat ng carboxyl - isa o higit pa - ay isang tanda ng mga carboxylic acid. Dahil sa istraktura ng functional group, ang mga dimer ay maaaring mabuo sa mga solusyon sa acid. Pinag-uugnay ang mga ito sa pamamagitan ng mga bono ng hydrogen. Ang mga compound ay naghihiwalay sa mga hydrogen cation at acid residue anion at mahina ang mga electrolyte. Ang isang pagbubukod ay ang unang kinatawan ng isang serye ng paglilimitamonobasic acids - formic, o methane, na isang konduktor ng pangalawang uri ng katamtamang lakas. Ang pagkakaroon lamang ng mga simpleng sigma bond sa mga molekula ay nagpapahiwatig ng limitasyon, ngunit kung ang mga sangkap ay may dobleng pi bond sa kanilang komposisyon, ito ay mga unsaturated substance. Kasama sa unang pangkat ang mga acid tulad ng methane, acetic, butyric. Ang pangalawa ay kinakatawan ng mga compound na bahagi ng mga likidong taba - mga langis, halimbawa, oleic acid. Ang mga kemikal na katangian ng mga compound na naglalaman ng oxygen: ang mga organic at inorganic acid ay halos magkapareho. Kaya, maaari silang makipag-ugnayan sa mga aktibong metal, ang kanilang mga oxide, na may alkalis, at gayundin sa mga alkohol. Halimbawa, ang acetic acid ay tumutugon sa sodium, oxide at caustic soda upang bumuo ng asin - sodium acetate:
NaOH + CH3COOH→NaCH3COO + H2O
Ang isang espesyal na lugar ay inookupahan ng mga compound ng mas mataas na carboxylic oxygen-containing acids: stearic at palmitic, na may trihydric saturated alcohol - glycerin. Nabibilang sila sa mga ester at tinatawag na taba. Ang parehong mga acid ay bahagi ng sodium at potassium s alts bilang acidic residue, na bumubuo ng mga sabon.
Mga taba at sabon
Mahahalagang organic compound na malawak na ipinamamahagi sa wildlife at gumaganap ng isang nangungunang papel dahil ang pinaka-enerhiya na substance ay mga taba. Ang mga ito ay hindi isang indibidwal na tambalan, ngunit isang halo ng mga heterogenous na glyceride. Ang mga ito ay mga compound ng naglilimita sa polyhydric alcohol - glycerin, na, tulad ng methanol at phenol, ay naglalaman ng hydroxyl functional group. Maaaring ma-hydrolyzed ang mga tabapagpainit na may tubig sa pagkakaroon ng mga catalysts: alkalis, acids, oxides ng zinc, magnesium. Ang mga produkto ng reaksyon ay magiging gliserol at iba't ibang mga carboxylic acid, na karagdagang ginagamit para sa paggawa ng sabon. Upang hindi gumamit ng mga mamahaling natural na nakakain na taba sa prosesong ito, ang mga kinakailangang carboxylic acid ay nakukuha sa pamamagitan ng oxidizing paraffin.
Phenols
Pagdating sa mga klase ng mga compound na naglalaman ng oxygen, tumuon tayo sa mga phenol. Ang mga ito ay kinakatawan ng phenyl radical -C6H5, na konektado sa isa o higit pang functional na hydroxyl group. Ang pinakasimpleng kinatawan ng klase na ito ay carbolic acid, o phenol. Bilang isang mahinang acid, maaari itong makipag-ugnayan sa alkalis at aktibong mga metal - sodium, potassium. Isang substance na may binibigkas na bactericidal properties - ang phenol ay ginagamit sa medisina, gayundin sa paggawa ng mga tina at phenol-formaldehyde resins.
Sa aming artikulo, pinag-aralan namin ang mga pangunahing klase ng mga compound na naglalaman ng oxygen, at isinasaalang-alang din ang kanilang mga kemikal na katangian.
