כל החומצות האורגניות. חומצות אורגניות ואנאורגניות. קבוצות של חומצות אורגניות

מכיוון שאני מקצוען רפואי במקצועי, על תפקידן של חומצות בחיי האדםאני יודע מספיק. אני אספר לכם על החומצות האלו שמתרחשות בטבע, כמו גם על אלו שהכי חשובות איתן נקודה רפואיתחָזוֹן.

היכן נמצאות חומצות בטבע?

אנחנו נתקלים בהם כל יום, למשל, טיפות גשם נראות נקיות רק במבט ראשון. למעשה, הם מכילים הרבה חומרים בצורה מומסת. למשל, יש תמיסת חומצה פחמית- פחמן דו חמצני, או חומצה גופרתית , שהיא תוצאה של פליטת גזי פליטה. האוכל שלנו גם עשיר בחומצות, למשל, חומצת חלב בקפיראו חומצה פחמית בסודה. הודות ל חומצה הידרוכלורית בגופנו, עיכול אפשרי, שבמהלכו חלבונים מתפרקים לסינתזה של במיוחד יסודות חשובים - חומצות אמינו.

חומצה אורגנית

עם זאת, החשובים ביותר עבור החיים על הפלנטה שלנו הם חומצה אורגניתשמשחקים במיוחד תפקיד חשוב V מעגל החיים. הבסיס של האדם הוא תאים, המורכבים מחלבונים וחלבונים, ולכן אנחנו צריכים לאכול כדי לחדש את אספקת החומרים הללו. עם זאת, רק אלה חשובים לתזונה חלבונים המכילים חומצות אמינו. אבל מהן חומצות אמינו? ישנם מעל 165 מינים, אך רק 20 הם בעלי ערך לגוף, אשר פועלים כמו יחידה מבנית ראשיתכל תא.


שלנו הגוף יכול לסנתז רק 12כמובן בתנאי אוכל טוב. לא ניתן לסנתז את 8 הנותרים, אלא רק להשיג מבחוץ:

  • valine- תומך בחילופי תרכובות חנקן. מוצרי חלב, כמו גם פטריות;
  • ליזין- המטרה העיקרית היא ספיגה, פיזור של סידן בגוף. בשר, כמו גם מוצרי מאפה;
  • פנילאלנין- תומך בפעילות המוח ובזרימת הדם. נוכח בבשר בקר, סויה וגבינת קוטג';
  • טריפטופן- אחד המרכיבים המרכזיים מערכת כלי הדם. שיבולת שועל, בננות ותמרים;
  • ת'רונין- ממלא תפקיד במערכת החיסון, מסדיר את תפקוד הכבד. מוצרי חלב, ביצי תרנגולת;
  • מתיונין- חיזוק שריר הלב. נוכח בשעועית, ביצים;
  • לאוצין- מסייע בשיקום העצמות והשרירים. הוא נמצא בשפע באגוזים ובדגים;
  • איזולאוצין- קובע את רמת הסוכר בדם. זרעים, כבד, עוף.

עם מחסור של חומצה אחתהגוף אינו מסוגל לסנתז את החלבון הדרוש, מה שאומר שהוא נאלץ לבחור את היסודות הדרושים מחלבונים אחרים. זֶה מוביל לחוסר איזון כללי, שמתפתחת למחלה, וב יַלדוּתגורם למוגבלות נפשית ופיזית.

קבוצה של חומרים בעלי תכונות שונות הכלולות במוצרים ממקור צמחי ובעלי חיים נקראת. קבוצה זו היא אחת משש הקבוצות המרכיבות פיטונוטריינטים צמחיים. מאופיין בנוכחות של קבוצת קרבוקסיל אחת או יותר במולקולה. חומצות אורגניות נמצאות לרוב במזון מקור צמחי. לעתים קרובות חומצות כאלה נקראות חומצות פרי. הם נותנים טעם מסוים לפרי. חומצות הפרי הנפוצות ביותר כוללות לימון, מאלית, אוקסלית, טרטרית, פירובית, סליצילית, אצטית ועוד. חומרים ביולוגיים אלו שונים במבנה שלהם, כמו גם בתפקידם הביולוגי באורגניזמים חיים. מסיס בקלות במים ובאלכוהול.

קבוצות של חומצות אורגניות

על פי המאפיינים המובנים שלהם, הם מחולקים לשניים קבוצות שונות- נדיף (מתאדה בקלות) ולא נדיף (יוצר משקעים). חומצות נדיפות כוללות אצטית, בוטירית, לקטית, פרופיונית, פורמית, ולריית וכו'. תכונה אופיינית של חומצות נדיפות היא נוכחות של ריח, הם מזוקקים עם קיטור.

חומצות לא נדיפות הן לימון, טרטרית, אוקסלית, מאלית, גליקולית, גליקולית, פירובית, מאלונית, סוקסינית, פומארית, איזוציטרית וכו'.

תפקידן של חומצות אורגניות בגוף

תמיכה איזון חומצה-בסיסגוף האדם. תפקיד מפתח וחשוב מאוד של חומצות אלו הוא אלקליזציה של הגוף. לקחת חלק ישיר בתהליכי העיכול, במטבוליזם האנרגיה, להפעיל את תנועתיות המעיים, להאט את התפתחות חיידקי ריקבון ותהליכי התסיסה במעי הגס, לנרמל צואה יומית, לעורר הפרשת מיץ קיבה ב מערכת עיכול. לפיכך, הם משפרים את העיכול, מפחיתים את החומציות של הסביבה (בסיסי הגוף), מפחיתים את הסיכון להתפתחות מחלות מערכת העיכול. אם כבר מדברים על תפקידן של חומצות אורגניות בגוף האדם, יש לקחת בחשבון את העובדה שפונקציות מסוימות טבועות בכל חומצה אורגנית. מבין החומצות האורגניות הידועות, ניתן לציין את הדברים הבאים:
- לחומצות בנזואית וסליצילית יש השפעה חיטוי
- חומצות אורסוליות ואולאיות מונעות ניוון שרירי השלד, מורידות את רמות הסוכר בדם, מרחיבות את כלי הלב הורידיים, מעודדות ירידה במשקל
- חומצות אורוניות מנצלות מלחים של מתכות כבדות, רדיונוקלידים, מקדמות את ההיווצרות חומצה אסקורבית
- חומצה טרטרונית מעכבת את הפיכת הפחמימות לשומנים, ובכך מונעת השמנת יתר וטרשת עורקים
- לחומצה גאלית יש השפעה אנטי פטרייתית ואנטי ויראלית
- לחומצות הידרוקסינמיות יש השפעה כולרטית ואנטי דלקתית
- חומצות מאלית, לימון, טרטרית והידרוקסי-קרבוקסיליות מפחיתות את הסיכון להיווצרות ניטרוסמינים (חומרים מסרטנים) בגוף, וגם מעוררות אלקליות את הגוף
- לחומצה לקטית יש השפעות אנטי דלקתיות ואנטי מיקרוביאליות והיא גם מזון לחיידקי מעיים מועילים

חוסר בחומצות אורגניות בגוף

הפרה של איזון חומצה-בסיס של הגוף מובילה למחלות קשות. לדוגמה, חומציות מוגברת בגוף מפחיתה את יעילות ההטמעה של יסודות קורט חיוניים (אשלגן, מגנזיום, סידן, נתרן). היעדר החומרים הנ"ל מוביל בדרך כלל למחלות של מערכת הלב וכלי הדם, גורם למחלות שַׁלפּוּחִית הַשֶׁתֶןוכליות. עקב מחסור בסידן מתרחשים כאבים בשרירים ובמפרקים, וחסינות הגוף פוחתת. חומציות מוגברת בגוף יכולה להתרחש עם תת תזונה. תזונה כזו קשורה למחסור בפירות וירקות בתפריט היומי, לעודף בשר ולצריכה מוגברת של פחמימות מזוקקות. עם חומציות מוגברת בגוף (מחלה כזו נקראת חמצת), אדם מרוויח עודף משקל, שכן עודף חומצה לקטית (לקטוז לא מעובד - סוכר חלב) מצטבר בשריריו. סיכון מוגבר להתפתח סוכרת. מחסור במיקרו-אלמנטים מוביל לכאבי מפרקים, אוסטיאופורוזיס ושבריריות עצם, וחילוף החומרים מופרע. במקרים מסוימים, חמצת יכולה להוביל מחלות אונקולוגיות. תשומת - לב מיוחדתאנשים עם סוכרת צריכים לשים לב לאיזון החומצה-בסיס של הגוף - מחלה זו משבשת את האיזון הנכון של חומרים.

מקורות עיקריים לחומצות אורגניות


כלולים בפירות של צמחים במצב חופשי, ובחלקים אחרים של צמחים - בצורות קשורות, בצורה של מלחים ואסטרים. ריכוז החומצות האורגניות בצמחים שונה. בחומצה ובתרד תכולת החומצה האוקסלית מגיעה ל-16%, בתפוחים רמת החומצה המאלית מגיעה ל-6%, בלימונים - 9% היא רמת חומצת לימון. המקורות העיקריים לתוכן של סוגים מסוימים של חומצות אורגניות הם:

1. חומצות בנזואית וסליצילית - פירות של חמוציות, לינגונברי, שזיפים, אגסים, קינמון
2. חומצות אורסוליות ואולאית - פטל, אשחר ים, פרי עוזרד, קליפת תפוח, עשב לבנדר, לינגונברי, רימון, אפר הרים
3. חומצות אורוניות - תפוחים, אגסים, שזיפים, אפרסקים, שזיפים דובדבנים, גזר, סלק, כרוב
4. חומצה טרטרונית - קישואים, מלפפונים, כרוב, חבוש, חצילים
5. חומצה גאלית - קליפת עץ אלון, תה
6. חומצות הידרוקסיצינמיות - קולט, עלי לחך, ארטישוק ירושלמי ונצרי ארטישוק
7. חומצה לקטית - חלב חמוץ, יין, בירה

לתפקוד מלא של גוף האדם נחוצים ביותר. לכן, הם צריכים לתפוס את מקומם הראוי בתפריט היומי שלכם.

תהיה בריא ועליז!

חומצות אורגניות הן תוצרי פירוק של חומרים במהלך תגובות מטבוליות, שהמולקולה שלהן כוללת קבוצת קרבוקסיל.

התרכובות פועלות כיסודות ביניים ומרכיבים עיקריים של המרת אנרגיה מטבולית המבוססת על ייצור אדנוזין טריפוספט, מחזור קרבס.

ריכוז החומצות האורגניות בגוף האדם משקף את רמת התפקוד של המיטוכונדריה, חמצון חומצות שומןומטבוליזם של פחמימות. בנוסף, התרכובות תורמות לשיקום ספונטני של איזון החומצה-בסיס של הדם. ליקויים בחילוף החומרים המיטוכונדריאליים גורמים לסטיות בתגובות מטבוליות, התפתחות פתולוגיות עצביות שרירים ושינויים בריכוז הגלוקוז. יתר על כן, הם יכולים להוביל למוות של תאים, אשר קשור לתהליכי הזדקנות ולהופעת צדדים טרשת אמיוטרופית, פרקינסון, מחלות אלצהיימר.

מִיוּן

התוכן הגבוה ביותר של חומצות אורגניות במוצרים ממקור צמחי, בגלל זה הם נקראים לעתים קרובות "פירות". הם נותנים טעם אופייני לפירות: חמצמץ, חמצמץ, עפיצות, ולכן הם משמשים לעתים קרובות בתעשיית המזון כחומרים משמרים, שומרי מים, מווסת חומציות, נוגדי חמצון. שקול חומצות אורגניות נפוצות, ותחת איזה מספר תוסף מזוןהם קבועים: פורמי (E236); תפוח (E296); יין (E335 - 337, E354); מוצרי חלב (E326 - 327); אוקסלי; בנזואייק (E210); סורביק (E200); לימון (E331 - 333, E380); אצטית (E261 - 262); פרופיוני (E280); פומארי (E297); אסקורבי (E301, E304); ענבר (E363).
חומצה אורגנית גוף האדם"מייצר" לא רק ממזון בתהליך עיכול המזון, אלא גם מייצר באופן עצמאי. תרכובות כאלה מסיסות באלכוהול, מים, ממלאות תפקיד חיטוי, משפרות את הרווחה ואת בריאות האדם.

תפקידן של חומצות אורגניות

התפקיד העיקרי של תרכובות קרבוקסיליות הוא לשמור על איזון חומצה-בסיס של גוף האדם.
חומרים אורגניים מעלים את רמת ה-pH של הסביבה, מה שמשפר את ספיגת החומרים התזונתיים על ידי איברים פנימיים ואת סילוק הרעלים. העובדה היא מערכת החיסוןחיידקים מועילים במעיים תגובה כימיתתאים עובדים טוב יותר בסביבה בסיסית. ההחמצה של הגוף, להיפך, היא תנאים אידיאלייםלשגשוג של מחלות שמבוססות על את הסיבות הבאות: תוקפנות חומצה, דה-מינרליזציה, חולשה אנזימטית. כתוצאה מכך, אדם מרגיש לא טוב, עייפות מתמדת, רגשיות מוגברת, רוק חומצי, גיהוקים, עוויתות, גסטריטיס, סדקים באמייל, תת לחץ דם, נדודי שינה, דלקת עצבים מופיעים. כתוצאה מכך, רקמות מנסות לנטרל עודפי חומצה עקב רזרבות פנימיות. האדם מפסיד מסת שרירמרגיש חוסר חיוניות. חומצות אורגניות מעורבות בתהליכי העיכול הבאים, המהווה אלקליזציה של הגוף:

  • להפעיל את תנועתיות המעיים;
  • לנרמל צואה יומית;
  • להאט את הצמיחה של חיידקים ריקביים, תסיסה במעי הגס;
  • לעורר הפרשת מיץ קיבה.

פונקציות של כמה תרכובות אורגניות:

חומצת יין. הוא משמש בכימיה אנליטית, רפואה, תעשיית המזון לזיהוי סוכרים, אלדהידים, בייצור משקאות קלים, מיצים. פועל כנוגד חמצון. הכמות הגדולה ביותר נמצאת בענבים.

חומצה לקטית. בעל פעולה קוטל חיידקים, משמש בתעשיית המזון להחמצת ממתקים ומשקאות קלים. הוא נוצר במהלך תסיסת חומצת חלב, מצטבר במוצרי חלב מותססים, פירות וירקות כבושים, מומלחים, מושרים.

חומצה אוקסלית. ממריץ את עבודת השרירים, העצבים, משפר את ספיגת הסידן. עם זאת, זכור שאם חומצה אוקסלית הופכת לא אורגנית במהלך העיבוד, המלחים שלה (אוקסלטים) הנוצרים גורמים להיווצרות אבנים, הורסים רקמת עצם. כתוצאה מכך, אדם מפתח דלקת פרקים, ארתרוזיס ואימפוטנציה. בנוסף, חומצה אוקסלית משמשת בתעשייה הכימית (לייצור דיו, פלסטיק), במטלורגיה (לניקוי דוודים מתחמוצות, חלודה, אבנית), ב. חַקלָאוּת(כקוטל חרקים), קוסמטולוגיה (להלבנת עור). בטבע, הוא נמצא בשעועית, אגוזים, ריבס, חומצה, תרד, סלק, בננות, בטטה, אספרגוס.

חומצה לימון. מפעיל את מחזור קרבס, מאיץ את חילוף החומרים, מפגין תכונות ניקוי רעלים. הוא משמש ברפואה לשיפור חילוף החומרים באנרגיה, בקוסמטולוגיה - לוויסות ה-pH של המוצר, פילינג תאי אפידרמיס "מתים", החלקת קמטים ושמירה על המוצר. בתעשיית המזון (באפייה, לייצור משקאות תוססים, משקאות אלכוהוליים, ממתקים, ג'לי, קטשופ, מיונז, ריבה, גבינה מעובדת, תה טוניק קר, דגים משומרים) משמש כמווסת חומציות להגנה מפני תהליכים הרסניים, כדי להקנות טעם חמצמץ אופייני למוצרים. מקורות התרכובת: גפן מגנוליה סינית, תפוזים בוסר, לימונים, אשכוליות, ממתקים.

חומצה בנזואית. יש לו תכונות חיטוי, ולכן הוא משמש כחומר אנטי פטרייתי, חומר אנטי מיקרוביאליבְּ- מחלות עור. מלח של חומצה בנזואית (נתרן) הוא מכייח. בנוסף, התרכובת האורגנית משמשת לשימור מזון, סינתזה של צבעים ויצירת מי בושם. כדי להאריך את חיי המדף, E210 כלול במסטיקים, ריבה, ריבה, ריבה, ממתקים, בירה, משקאות חריפים, גלידה, מחית פירות, מרגרינה, מוצרי חלב. מקורות טבעיים: חמוציות, לינגונברי, אוכמניות, יוגורט, חלב מכורבל, דבש, שמן ציפורן.

חומצה סורבית. זהו חומר משמר טבעי, בעל השפעה אנטי-מיקרוביאלית, ולכן הוא משמש בתעשיית המזון לחיטוי מוצרים. בנוסף, הוא מונע התכהות של חלב מרוכז, דפוס של משקאות קלים, מאפייה, ממתקים, מיצי פירות, נקניקיות מעושנות למחצה, קוויאר גרגירי. זכור תכונות מועילותחומצה סורבית מוצגת אך ורק בסביבה חומצית (ב-pH מתחת ל-6.5). המספר הגדול ביותרתרכובת אורגנית המצוי בפירות של אפר הרים.

חומצה אצטית. משתתף בחילוף החומרים, משמש להכנת מרינדה, שימור. זה נמצא בירקות מלוחים / כבושים, בירה, יין, מיצים.

חומצות אורסוליות, אולאיות מרחיבות את כלי הדם הורידיים של הלב, מונעות ניוון שרירי השלד ומפחיתות את כמות הגלוקוז בדם. טרטרון מאט את הפיכת הפחמימות לטריגליצרידים, מונע טרשת עורקים והשמנה, אורוני מסיר רדיונוקלידים ומלחי מתכות כבדות מהגוף, ולגלית יש השפעה אנטי-ויראלית ואנטי-פטרייתית. חומצות אורגניות הן מרכיבי טעם שבמצב חופשי או בצורת מלחים, הם חלק ממוצרי מזון, הקובעים את טעמם. חומרים אלו משפרים את הספיגה והעיכול של המזון. הערך האנרגטי של חומצות אורגניות הוא שלוש קילוקלוריות אנרגיה לגרם. תרכובות קרבוקסיליות וסולפוניות יכולות להיווצר במהלך ייצור מוצרים מעובדים או להיות חלק טבעי מחומר הגלם. לשיפור הטעם, הריח, מוסיפים חומצות אורגניות לתבשילים במהלך הכנתם (במאפים, ריבות). בנוסף, הם מפחיתים את ה-pH של הסביבה, מעכבים תהליכי ריקבון במערכת העיכול, מפעילים את תנועתיות המעיים, מעוררים הפרשת מיץ בקיבה, ויש להם השפעות אנטי דלקתיות, אנטי מיקרוביאליות.

תעריף יומי, מקורות

כדי לשמור על איזון חומצה-בסיס בטווח התקין (pH 7.36 - 7.42), חשוב לצרוך מזונות המכילים חומצות אורגניות מדי יום.

עבור רוב הירקות (מלפפונים, גמבה, כרוב, בצל) כמות התרכובת ל-100 גרם של החלק האכיל היא 0.1 - 0.3 גרם. תוכן מוגבר חומצות מועילותבריבס (1 גרם), עגבניות טחונות (0.8 גרם), חמיצה (0.7 גרם), מיצי פירות, קוואס, מי גבינה, קומיס, יינות חמוצים (עד 0.6 גרם). המובילים במונחים של חומר אורגני הם פירות יער ופירות:

  • לימון - 5.7 גרם ל-100 גרם מוצר;
  • חמוציות - 3.1 גרם;
  • דומדמניות אדומות - 2.5 גרם;
  • דומדמניות שחורות - 2.3 גרם;
  • גן רואן - 2.2 גרם;
  • דובדבן, רימון, קלמנטינות, אשכוליות, תותים, שוקולד - עד 1.9 גרם;
  • אננס, אפרסקים, ענבים, חבוש, שזיף דובדבן - עד 1.0 גרם.

עד 0.5 גרם של חומצות אורגניות מכילות חלב, מוצרי חלב. הכמות שלהם תלויה בטריות ובסוג המוצר. בְּ אחסון לטווח ארוךהחמצה של מוצרים כאלה מתרחשת, כתוצאה מכך, הוא הופך בלתי מתאים לצריכה ב אוכל דיאטטי. בהתחשב בכך שלכל סוג של חומצה אורגנית יש השפעה מיוחדת, הצורך היומיומי של הגוף ברבות מהן נע בין 0.3 ל-70 גרם. בְּ עייפות כרונית, הפרשה מופחתת של מיץ קיבה, בריברי, הצורך עולה. במחלות כבד, כליות, חומציות מוגברת של מיץ קיבה, להיפך, היא יורדת. אינדיקציות עבור קבלה נוספתחומצות אורגניות טבעיות: סיבולת גוף נמוכה, חולשה כרונית, ירידה בטונוס שרירי השלד, כאבי ראש, פיברומיאלגיה, התכווצויות שרירים.

סיכום

חומצות אורגניות הן קבוצה של תרכובות אשר מייצרות את הגוף, משתתפות בחילוף החומרים האנרגטיים ונמצאות ב מוצרים צמחיים(ירקות שורש, עלים ירוקים, פירות יער, פירות, ירקות). המחסור בחומרים אלו בגוף מוביל למחלות קשות. החומציות עולה, ספיגת מינרלים חיוניים (סידן, נתרן, אשלגן, מגנזיום) יורדת. לְהִתְעוֹרֵר כְּאֵבבשרירים, מפרקים, אוסטאופורוזיס, מחלות שלפוחית ​​השתן, מערכת לב וכלי דם מתפתחות, חסינות יורדת, חילוף החומרים מופרע. עם חומציות מוגברת (חומצה) ב רקמת שרירחומצת חלב מצטברת, מגבירה את הסיכון לסוכרת, היווצרות של גידול ממאיר. עודף של תרכובות פרי מוביל לבעיות במפרקים, עיכול, משבש את תפקוד הכליות. זכור, חומצות אורגניות מנרמלות את איזון החומצה-בסיס של הגוף, משמרות את הבריאות והיופי של האדם, בעלות השפעה מועילה על העור, השיער, הציפורניים, איברים פנימיים. לכן, בצורתם הטבעית, הם צריכים להיות נוכחים בתזונה שלך כל יום!

הַגדָרָה

חומצות- אלקטרוליטים, שבמהלך ההתנתקות שלהם נוצרים רק יוני H + מיונים חיוביים:

HNO 3 ↔ H + + NO 3 -

CH 3 COOH ↔ H + + CH 3 COO -

סיווג חומצה

חומצות מסווגות בעיקר לא-אורגניות ואורגניות (קרבוקסיליות). תכונות חומציות חלשות מוצגות על ידי תרכובות אורגניות כגון אלכוהול ופנולים. לחומצות אנאורגניות וקרבוקסיליות, בתורן, יש סיווגים משלהן. אז, ניתן לסווג את כל החומצות האנאורגניות:

  • לפי מספר אטומי המימן המסוגלים להתפצל בתמיסה מימית (חד-בסיסי -HCl, HNO 2, דו-בסיסי -H 2 SO 4, H 2 SiO 3, טרי-בסיסי -H 3 PO 4)
  • לפי הרכב חומצה (ללא חמצן - HI, HF, H 2 S ומכיל חמצן - HNO 3, H 2 CO 3)

חומצות קרבוקסיליות מסווגות:

  • לפי מספר קבוצות הקרבוקסיל (חד-בסיסי - HCOOH, CH 3 COOH ודו-בסיסי -H 2 C 2 O 4)

תכונות פיזיקליות של חומצות

ב-n.o. רוֹב חומצות אנאורגניותקיימים במצב נוזלי, חלקם במצב מוצק (H 3 PO 4, H 3 BO 3).

חומצות אורגניות עם עד 3 אטומי פחמן הן נוזלים ניידים וחסרי צבע עם ריח חריף אופייני; חומצות עם 4-9 אטומי פחמן - נוזלים שמנים עם ריח רע, וחומצות בעלות מספר רב של אטומי פחמן הן מוצקים שאינם מסיסים במים.

מבנה קבוצת הקרבוקסיל

הַגדָרָה

קבוצת קרבוקסיל- -COOH מורכב מקבוצת קרבוניל -> C=O וקבוצת הידרוקסיל -OH, המשפיעות זו על זו. זוג האלקטרונים הבודד של אטום החמצן ביון ההידרוקסיד מוסט לעבר אטום הפחמן של קבוצת הקרבוניל, מה שמחליש את הקשר -OH וגורם לנוכחות של תכונות חומציות (איור 1).

אורז. 1 מבנה קבוצת הקרבוקסיל

השגת חומצות

חומצות אנאורגניות ואורגניות הן דרכים שונות. אז ניתן להשיג חומצות אנאורגניות:

  • לפי תגובה תחמוצות חומצהעם מים

    SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

  • על ידי תגובה של שילוב של לא מתכות עם מימן

    H 2 + S ↔ H 2 S

  • על ידי תגובת החלפה בין מלחים וחומצות אחרות

    K 2 SiO 3 + 2HCl → H 2 SiO 3 ↓ + 2KCl

חומצות אורגניות מתקבלות על ידי:

  • חמצון של אלדהידים ואלכוהול ראשוני (KMnO 4 ו-K 2 Cr 2 O 7 פועלים כחומרי חמצון)

    R - CH 2 -OH → R -C (O) H → R-COOH,

    כאשר R הוא רדיקל פחמימני.

תכונות כימיות של חומצות

לכלל תכונות כימיותוחומצות אורגניות ואי-אורגניות כוללות:

- היכולת לשנות את צבע האינדיקטורים, למשל, לקמוס הופך לאדום כאשר הוא נכנס לתמיסת חומצה (זה נובע מהתנתקות של חומצות);

- אינטראקציה עם מתכות פעילות

2RCOOH + Mg = (RCOO) 2 Mg + H 2

Fe + H 2 SO 4 (p - p) \u003d FeSO 4 + H 2

- אינטראקציה עם תחמוצות בסיסיות ואמפוטריות

2RCOOH + CaO = (RCOO) 2 Ca + H 2 O

6RCOOH + Al 2 O 3 = 2(RCOO) 3 Al + 3H 2 O

2HCl + FeO = FeCl 2 + H 2 O

6HNO 3 + Al 2 O 3 \u003d 2Al (NO 3) 3 + 3H 2 O

- אינטראקציה עם בסיסים

RCOOH + NaOH = RCOONa + H 2 O

H 2 SO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 SO 4 + H 2 O

- אינטראקציה עם מלחים של חומצות חלשות

RCOOH + NaHCO 3 \u003d RCOONa + H 2 O + CO 2

CH 3 COONa + HCl \u003d CH 3 COOH + NaCl

תכונות ספציפיות של חומצות אנאורגניות

התכונות הספציפיות של חומצות אנאורגניות כוללות תגובות חיזור הקשורות לתכונות של אניונים חומציים:

H 2 SO 3 + Cl 2 + H 2 O \u003d H 2 SO 4 + 2HCl

Pb + 4HNO 3 (קונצרן) = Pb (NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O

תכונות ספציפיות של חומצות אורגניות

התכונות הספציפיות של חומצות אורגניות כוללות היווצרות של נגזרות פונקציונליות על ידי החלפה של קבוצת ההידרוקסיל (1, 2, 3, 4), כמו גם הלוגנציה (5), הפחתה (6) ודקרבוקסילציה (7).

R -C (O) -OH + PCl 5 \u003d R -C (O) -Cl (חומצה כלוריד) + POCl 3 + HCl (1)

R –C(O)-OH + H-O-C(O)-R = R – C(O) – O – C(O) – R (anhydride) (2)

CH 3 COOH + CH 3 -CH 2 -OH \u003d CH 3 -C (O) -O-C 2 H 5 (אתיל אצטט (אסתר)) + H 2 O (3)

CH 3 COOH + CH 3 -NH 2 \u003d CH 3 -C (O) -NH-CH 3 (אמיד) + H 2 O (4)

CH 3 -CH 2 -COOH + Br 2 \u003d CH 3 - CHBr -COOH + HBr (זרז - P cr) (5)

R-COOH + LiAlH 4 ( פתרון מים, מחומצה עם HCl) = R-CH 2 -OH + AlCl 3 + LiCl (6)

CH 2 \u003d CH-CH 2 -COOH \u003d CO 2 + CH 2 \u003d CH-CH 3 (7)

דוגמאות לפתרון בעיות

דוגמה 1

תרגיל כתבו את משוואות התגובה לפי הסכמה הבאה:

פִּתָרוֹן 1) ZS 2 H 5 OH + 4Na 2 CrO 4 + 7NaOH + 4H 2 O \u003d 3CH 3 COONa + 4Na 3

2) CH 3 COOS 2 H 5 + NaOH \u003d CH 3 COONa + C 2 H 5 OH

3) 5C 2 H 5 OH + 4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 \u003d 5CH 3 COOH + 2K 2 SO 4 + 4MnSO 4 + 11H 2 O

4) CH 3 COONa + C 2 H 5 I \u003d CH 3 COOS 2 H 5 + Nal

5) CH 3 COONa + HCl = CH 3 COOH + NaCl

6) CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOS 2 H 5 + H 2 O (השפעה H 2 SO 4)

דוגמה 2

תרגיל קבע את מסת הפיריט (FeS2) הדרושה כדי להשיג כמות כזו של SO3, שכאשר האחרון מומס בתמיסה של חומצה גופרתית עם חלק מסה של 91% לפי משקל של 500 גרם, אולאום עם חלק מסה של 12.5% מתקבל.
פִּתָרוֹן בוא נכתוב את משוואות התגובה:

1) 4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) 2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3

3) SO 3 + H 2 O \u003d H 2 SO 4

בוא נמצא מסות טוחנותחומרים הדרושים לחישובים נוספים:

M(H 2 O) = 18 גרם/מול; M(SO 3) \u003d 80 גרם / מול; M(H 2 SO 4) = 98 גרם/מול; M (FeS 2) \u003d 120 גרם / מול

מסת המים ב-100 גרם תמיסת חומצה גופרתית (ω = 91%) תהיה:

100 - 91 = 9.0 גרם

v(H 2 O) \u003d 9/18 \u003d 0.5 מול

ממשוואת התגובה (3) עולה כי

1 מול SO 3 → 1 מול H 2 O → 1 מול H 2 SO 4, כלומר.

0.5 מול H 2 O יגיב עם 0.5 מול SO 3 ונוצר 0.5 מול H 2 SO 4

חשב את המסה של SO 3

m(SO 3) \u003d 0.5 80 \u003d 40 גרם

חשב את המסה של H 2 SO 4

m (H 2 SO 4) \u003d 0.5 98 \u003d 49 גרם

אז המסה הכוללת של H2SO4 תהיה

m (H 2 SO 4) סכום \u003d 91 + 49 \u003d 140 גרם

כדי להשיג אולאום (ω \u003d \u003d 12.5%), 140 גרם של H 2 SO 4 ידרוש SO 3:

m (SO 3) \u003d 12.5 140 / 87.5 \u003d 20 גרם

לפיכך, סך ה-SO 3 נצרך

m(SO 3) סכום \u003d (40 + 20) \u003d 60 גרם

v(SO 3) sum \u003d 60/80 \u003d 0.75 mol

ממשוואות התגובה (2, 3) עולה כי היווצרות של 0.75 מול SO 3 צורכת

v (FeS 2) \u003d 0.75 / 2 \u003d 0.375 mol

m(FeS 2) \u003d 0.375 120 \u003d 45 גרם

תשובה מסת הפיריט היא 45 גרם.

נמצא בצורה טהורה בצמחים, כמו גם בצורת מלחים או אסטרים - תרכובות אורגניות

במצב חופשי, חומצות הידרוקסיות רב-בסיסיות כאלה נמצאות לעתים קרובות למדי בפירות, בעוד תרכובות אופייניות בעיקר ליסודות אחרים של צמחים, כגון גבעולים, עלים וכן הלאה. אם מסתכלים על חומצות אורגניות, הרשימה שלהן גדלה כל הזמן, ובסך הכל, אינה סגורה, כלומר מתחדשת באופן קבוע. כבר גילו חומצות כמו:

אדיפיק,

בנזואייק,

דיכלורואצטיק,

ולריאן,

גליקולי,

גלוטרי,

לימון,

מאלייק,

מרגרינה,

שמן,

מַחלָבָה,

מונוכלורואצטיק,

נְמָלָה,

פרופיוני,

סליצילית,

Trifluoroacetic,

Fumarovaya,

אצטיק,

חוּמעָה,

תפוח עץ,

חומצות סוקסיניות וחומצות אורגניות רבות אחרות.

לעתים קרובות ניתן למצוא חומרים כאלה בצמחי פירות ופירות יער. צמחי הפירות כוללים משמשים, חבוש, שזיף דובדבן, ענבים, דובדבנים, אגסים, פירות הדר ותפוחים, בעוד שצמחי פירות יער כוללים לינגונברי, דובדבנים, פטל שחור, חמוציות, דומדמניות, פטל, דומדמניות שחורות. הם מבוססים על חומצות טרטריות, לימון, סליציליות, אוקסליות ואורגניות, כולל רבות

עד כה, תכונות רבות של חומצות נחקרו ישירות בתחום הפרמקולוגיה והשפעות ביולוגיות על גוף האדם. לדוגמה:

  • ראשית, חומצות אורגניות הן מרכיבים משמעותיים למדי של חילוף החומרים (חילוף חומרים, כלומר חלבונים, שומנים ופחמימות);
  • שנית, הם גורמים לעבודת הפרשה בלוטות הרוק; לקדם איזון חומצה-בסיס;
  • שלישית, הם לוקחים חלק משמעותי בהגברת ההפרדה של מיצי המרה, הקיבה והלבלב;
  • ולבסוף, הם מחטאים.

החומציות שלהם נעה בין ארבעה שלמים לחמישה וחמישה.

בנוסף, לחומצות אורגניות תפקיד חשוב בתעשיית המזון, המשמשות כאינדיקטור ישיר לאיכות או לאיכות ירודה של מוצרים. עבור האחרונים, שיטת כרומטוגרפיית יונים משמשת לעתים קרובות מאוד, שבה ניתן לזהות בכל פעם לא רק חומצות אורגניות, אלא גם יונים אנאורגניים. בשיטה זו, זיהוי מוליכות עם דיכוי מוליכות חשמלית ברקע מראה תוצאה מדויקת כמעט פי עשרה מאשר זיהוי באורכי גל נמוכים. קרינה אולטרא - סגולה.
זיהוי הפרופיל של חומצות אורגניות במיצי פירות נחוץ לא רק כדי לבסס את איכות המשקה, קבילותו לצריכה, אלא גם תורם לזיהוי הזיוף.
אם ניקח בחשבון את התכונות של חומצות קרבוקסיליות ישירות, אז הן כוללות בעיקר:

מתן צבע אדום לנייר לקמוס;

מסיסות קלה במים;

הצג טעם חמוץ.

הם גם מוליך חשמלי חשוב. מבחינת חוזק הפירוק, לחלוטין כל החומצות שייכות לקבוצה החלשה של אלקטרוליטים, למעט, כמובן, של חומצה פורמית, אשר, בתורה, תופסת ערך ממוצע במונחים של עוצמה. גובה המשקל המולקולרי של חומצה קרבוקסילית משפיע על חוזק הפירוק ויש לו קשר הפוך. בעזרת מתכות מוגדרות ספציפית, ניתן לבודד מימן ומלח מחומצות, דבר המתרחש הרבה יותר לאט מאשר באינטראקציה עם כגון גופרית או הידרוכלורית. מלחים מופיעים גם כאשר הם נחשפים לתחמוצות ובסיסים בסיסיים.