কার্বক্সিলিক অ্যাসিড: শারীরিক বৈশিষ্ট্য। কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের লবণ

2024 লেখক: Angel Austin | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-17 05:18

প্রায় সবার বাড়িতেই ভিনেগার থাকে। এবং বেশিরভাগ মানুষ জানেন যে এর ভিত্তি হল অ্যাসিটিক অ্যাসিড। কিন্তু রাসায়নিক দৃষ্টিকোণ থেকে এটা কি? এই সিরিজের অন্য কোন জৈব যৌগ বিদ্যমান এবং তাদের বৈশিষ্ট্য কি? আসুন এই সমস্যাটি বোঝার চেষ্টা করি এবং মনোব্যাসিক কার্বক্সিলিক অ্যাসিড সীমিত করা অধ্যয়ন করি। অধিকন্তু, শুধুমাত্র দৈনন্দিন জীবনেই অ্যাসিটিক অ্যাসিড ব্যবহার করা হয় না, কিছু অন্যান্যও ব্যবহার করা হয় এবং এই অ্যাসিডগুলির ডেরিভেটিভগুলি সাধারণত প্রতিটি বাড়িতে ঘন ঘন অতিথি হয়৷

কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের শ্রেণী: সাধারণ বৈশিষ্ট্য

রসায়ন বিজ্ঞানের দৃষ্টিকোণ থেকে, এই শ্রেণীর যৌগগুলি অক্সিজেন-ধারণকারী অণুগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে যার পরমাণুর একটি বিশেষ গোষ্ঠীবদ্ধতা রয়েছে - একটি কার্বক্সিল কার্যকরী গ্রুপ। এটা মনে হচ্ছে -COOH. এইভাবে, সমস্ত স্যাচুরেটেড মনোবাসিক কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের সাধারণ সূত্রটি হল: R-COOH, যেখানে R হল একটি র্যাডিকাল কণা যাতে যেকোন সংখ্যক কার্বন পরমাণু অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।

এ অনুসারে, এই শ্রেণীর যৌগগুলির সংজ্ঞা নিম্নরূপ দেওয়া যেতে পারে।কার্বক্সিলিক অ্যাসিড হল জৈব অক্সিজেনযুক্ত অণু, যার মধ্যে এক বা একাধিক কার্যকরী গ্রুপ -COOH - কার্বক্সিল গ্রুপ রয়েছে।

এই পদার্থগুলি যে বিশেষভাবে অ্যাসিডের সাথে সম্পর্কিত তা কার্বক্সিলে হাইড্রোজেন পরমাণুর গতিশীলতার দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়। ইলেকট্রন ঘনত্ব অসমভাবে বিতরণ করা হয়, যেহেতু অক্সিজেন গ্রুপে সবচেয়ে ইলেক্ট্রোনেগেটিভ। এটি থেকে, O-H বন্ধনটি শক্তিশালীভাবে মেরুকৃত হয় এবং হাইড্রোজেন পরমাণু অত্যন্ত দুর্বল হয়ে পড়ে। এটি সহজেই বিভক্ত হয়ে যায়, রাসায়নিক মিথস্ক্রিয়ায় প্রবেশ করে। অতএব, সংশ্লিষ্ট সূচকের অ্যাসিডগুলি অনুরূপ প্রতিক্রিয়া দেয়:

• ফেনলফথালিন - বর্ণহীন;
• লিটমাস - লাল;
• সর্বজনীন - লাল;
• মেথিলোরেঞ্জ - লাল এবং অন্যান্য।

হাইড্রোজেন পরমাণুর কারণে, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড অক্সিডাইজিং বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে। যাইহোক, অন্যান্য পরমাণুর উপস্থিতি তাদের পুনরুদ্ধার করতে, অন্যান্য অনেক মিথস্ক্রিয়ায় অংশগ্রহণ করতে দেয়।

শ্রেণীবিভাগ

কার্বক্সিলিক অ্যাসিডগুলিকে বিভিন্ন গ্রুপে বিভক্ত করার জন্য কয়েকটি প্রধান বৈশিষ্ট্য রয়েছে। এর মধ্যে প্রথমটি হল মৌলবাদী প্রকৃতি। এই ফ্যাক্টর অনুসারে, তারা আলাদা করে:

• অ্যালিসাইক্লিক অ্যাসিড। উদাহরণ: সিনকোনা।
• সুগন্ধযুক্ত। উদাহরণ: বেনজোইক।
• আলিফ্যাটিক। উদাহরণ: অ্যাসিটিক, এক্রাইলিক, অক্সালিক এবং অন্যান্য।
• হেটারোসাইক্লিক। উদাহরণ: নিকোটিন।

যদি আমরা একটি অণুর মধ্যে বন্ধনের কথা বলি, তাহলে আমরা অ্যাসিডের দুটি গ্রুপকেও আলাদা করতে পারি:

• প্রান্তিক - শুধুমাত্র সমস্ত সংযোগএকক;
• সীমাহীন - দ্বিগুণ, একক বা একাধিক উপলব্ধ৷

এছাড়াও, কার্যকরী গোষ্ঠীর সংখ্যা শ্রেণিবিন্যাসের চিহ্ন হিসাবে কাজ করতে পারে। সুতরাং, নিম্নলিখিত বিভাগগুলিকে আলাদা করা হয়েছে৷

1. একক-মৌলিক - শুধুমাত্র একটি -COOH-গ্রুপ। উদাহরণ: ফর্মিক, স্টিয়ারিক, বুটেন, ভ্যালেরিক এবং অন্যান্য।
2. Dibasic - যথাক্রমে, দুটি গ্রুপ -COOH। উদাহরণ: অক্সালিক, ম্যালোনিক এবং অন্যান্য।
3. মাল্টিব্যাসিক - লেবু, দুধ এবং অন্যান্য।

আরও এই নিবন্ধে আমরা আলিফ্যাটিক সিরিজের শুধুমাত্র সীমিত মনোবাসিক কার্বক্সিলিক অ্যাসিড নিয়ে আলোচনা করব।

আবিষ্কারের ইতিহাস

প্রাচীনকাল থেকেই মদ তৈরির প্রসার ঘটেছে। এবং, আপনি জানেন, এর পণ্যগুলির মধ্যে একটি হল অ্যাসিটিক অ্যাসিড। অতএব, এই শ্রেণীর যৌগগুলির জনপ্রিয়তার ইতিহাস রবার্ট বয়েল এবং জোহান গ্লাবারের সময় থেকে শুরু হয়। যাইহোক, দীর্ঘদিন ধরে এই অণুর রাসায়নিক প্রকৃতি ব্যাখ্যা করা সম্ভব হয়নি।

অবশেষে, প্রাণবাদীদের মতামত দীর্ঘকাল ধরে প্রাধান্য পেয়েছে, জীবিত প্রাণী ছাড়া জৈব গঠনের সম্ভাবনাকে অস্বীকার করেছে। কিন্তু ইতিমধ্যে 1670 সালে, ডি. রে খুব প্রথম প্রতিনিধি - মিথেন বা ফর্মিক অ্যাসিড পেতে সক্ষম হন। তিনি একটি ফ্লাস্কে জীবন্ত পিঁপড়া গরম করে এটি করেছিলেন।

পরে, বিজ্ঞানী বারজেলিয়াস এবং কোলবের কাজ এই যৌগগুলিকে অজৈব পদার্থ (কয়লার পাতনের মাধ্যমে) থেকে সংশ্লেষিত করার সম্ভাবনা দেখিয়েছিল। ফলাফল ছিল অ্যাসিটিক অ্যাসিড। এইভাবে, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড (শারীরিক বৈশিষ্ট্য, গঠন) অধ্যয়ন করা হয়েছিল এবং সমস্ত আবিষ্কারের জন্য শুরু করা হয়েছিলঅনেকগুলি আলিফ্যাটিক যৌগের অন্যান্য প্রতিনিধি।

শারীরিক বৈশিষ্ট্য

আজ, তাদের সমস্ত প্রতিনিধিদের বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে। তাদের প্রত্যেকের জন্য, আপনি শিল্পে প্রয়োগ এবং প্রকৃতিতে থাকা সহ সমস্ত ক্ষেত্রে একটি বৈশিষ্ট্য খুঁজে পেতে পারেন। কার্বক্সিলিক অ্যাসিড কী, তাদের শারীরিক বৈশিষ্ট্য এবং অন্যান্য পরামিতি আমরা দেখব।

সুতরাং, বেশ কয়েকটি প্রধান বৈশিষ্ট্যগত পরামিতি রয়েছে।

1. যদি শৃঙ্খলে কার্বন পরমাণুর সংখ্যা পাঁচটির বেশি না হয় তবে এগুলি তীক্ষ্ণ গন্ধযুক্ত, মোবাইল এবং উদ্বায়ী তরল। পাঁচটির উপরে - ভারী তৈলাক্ত পদার্থ, এমনকি আরও বেশি - কঠিন, প্যারাফিনের মতো।
2. প্রথম দুই প্রতিনিধির ঘনত্ব এককে ছাড়িয়ে গেছে। বাকি সব পানির চেয়ে হালকা।
3. স্ফুটনাঙ্ক: চেইন যত বড়, মান তত বেশি। কাঠামো যত বেশি শাখাযুক্ত, তত কম।
4. গলনাঙ্ক: শৃঙ্খলে কার্বন পরমাণুর সংখ্যার সমানতার উপর নির্ভর করে। এমনকি যাদের কাছে এটি বেশি, বিজোড়দের এটি কম।
5. জলে খুব ভালোভাবে দ্রবীভূত হয়।
6. দৃঢ় হাইড্রোজেন বন্ড গঠনে সক্ষম।

এই ধরনের বৈশিষ্ট্যগুলি কাঠামোর প্রতিসাম্য দ্বারা ব্যাখ্যা করা হয়, এবং তাই স্ফটিক জালির গঠন, এর শক্তি। সহজ এবং আরও কাঠামোগত অণু, কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের কার্যক্ষমতা তত বেশি। এই যৌগগুলির ভৌত বৈশিষ্ট্যগুলি শিল্পে তাদের ব্যবহারের ক্ষেত্র এবং উপায়গুলি নির্ধারণ করা সম্ভব করে৷

রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য

আমরা ইতিমধ্যে উপরে উল্লেখ করেছি, এই অ্যাসিডগুলি বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করতে পারে। সঙ্গে প্রতিক্রিয়াঅনেক যৌগের শিল্প সংশ্লেষণের জন্য তাদের অংশগ্রহণ গুরুত্বপূর্ণ। আসুন সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক বৈশিষ্ট্যগুলি বোঝাই যা একটি মনোবাসিক কার্বক্সিলিক অ্যাসিড প্রদর্শন করতে পারে৷

1. ডিসোসিয়েশন: R-COOH=RCOO^- + H⁺.
2. অম্লীয় বৈশিষ্ট্য দেখায়, অর্থাৎ, এটি মৌলিক অক্সাইডের সাথে সাথে তাদের হাইড্রক্সাইডের সাথে যোগাযোগ করে। এটি স্ট্যান্ডার্ড স্কিম অনুযায়ী সাধারণ ধাতুগুলির সাথে মিথস্ক্রিয়া করে (অর্থাৎ, শুধুমাত্র ভোল্টেজের একটি সিরিজে হাইড্রোজেনের সামনে দাঁড়ানোগুলির সাথে)।
3. শক্তিশালী অ্যাসিড (অজৈব) সহ বেসের মতো আচরণ করে।
4. প্রাথমিক অ্যালকোহলে হ্রাস করতে সক্ষম৷
5. বিশেষ প্রতিক্রিয়া - ইস্টারিফিকেশন। এটি একটি জটিল পণ্য তৈরি করতে অ্যালকোহলের সাথে একটি মিথস্ক্রিয়া - একটি ইথার৷
6. ডিকারবক্সিলেশনের প্রতিক্রিয়া, অর্থাৎ, যৌগ থেকে কার্বন ডাই অক্সাইড অণু অপসারণ।
7. ফসফরাস এবং সালফারের মতো উপাদানের হ্যালাইডের সাথে মিথস্ক্রিয়া করতে সক্ষম।

এটা স্পষ্ট যে কার্বক্সিলিক অ্যাসিড কতটা বহুমুখী। দৈহিক বৈশিষ্ট্য, সেইসাথে রাসায়নিক বেশী, বেশ বৈচিত্র্যময়। উপরন্তু, এটা বলা উচিত যে, সাধারণভাবে, অ্যাসিড হিসাবে শক্তির পরিপ্রেক্ষিতে, সমস্ত জৈব অণুগুলি তাদের অজৈব অংশগুলির তুলনায় বরং দুর্বল। তাদের বিচ্ছিন্নতার ধ্রুবক 4, 8 এর বেশি হয় না।

পাওয়ার পদ্ধতি

সম্পূর্ণ কার্বক্সিলিক অ্যাসিড পাওয়া যায় এমন কয়েকটি প্রধান উপায় রয়েছে৷

1. পরীক্ষাগারে, এটি জারণ দ্বারা সম্পন্ন হয়:

• অ্যালকোহল;
• অ্যালডিহাইডস;
• alkynes;
• alkylbenzenes;
• অ্যালকেনসের ধ্বংস।

2. হাইড্রোলাইসিস:

• এস্টার;
• নাইট্রিলস;
• অ্যামাইডস;
• ত্রিহালোআলকনেস।

৩. ডিকারবক্সিলেশন - একটি CO অণু অপসারণ ₂.

৪. শিল্পে, শৃঙ্খলে প্রচুর পরিমাণে কার্বন পরমাণুর সাথে হাইড্রোকার্বনের অক্সিডেশনের মাধ্যমে সংশ্লেষণ করা হয়। অনেকগুলি উপ-পণ্য প্রকাশের সাথে প্রক্রিয়াটি বিভিন্ন পর্যায়ে বাহিত হয়৷

৫. কিছু স্বতন্ত্র অ্যাসিড (ফর্মিক, অ্যাসিটিক, বুটিরিক, ভ্যালেরিক এবং অন্যান্য) প্রাকৃতিক উপাদান ব্যবহার করে নির্দিষ্ট উপায়ে প্রাপ্ত হয়।

স্যাচুরেটেড কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের মৌলিক যৌগ: লবণ

কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের লবণ শিল্পে ব্যবহৃত গুরুত্বপূর্ণ যৌগ। তাদের সাথে পরেরটির মিথস্ক্রিয়ার ফলে প্রাপ্ত হয়:

• ধাতু;
• মৌলিক অক্সাইড;
• অ্যাম্ফোটেরিক অক্সাইড;
• ক্ষার;
• অ্যাম্ফোটেরিক হাইড্রোক্সাইড।

তাদের মধ্যে বিশেষ গুরুত্ব রয়েছে যেগুলি ক্ষারীয় ধাতু সোডিয়াম এবং পটাসিয়াম এবং সর্বোচ্চ স্যাচুরেটেড অ্যাসিডের মধ্যে তৈরি হয় - পামিটিক, স্টিয়ারিক। সর্বোপরি, এই ধরনের মিথস্ক্রিয়া পণ্যগুলি হল সাবান, তরল এবং কঠিন৷

সাবান

সুতরাং, আমরা যদি অনুরূপ প্রতিক্রিয়া সম্পর্কে কথা বলি: 2C₁₇H₃₅-COOH + 2Na=2C ₁₇ H₃₅COONa + H₂, ফলাফল পণ্য - সোডিয়াম স্টিয়ারেট - এটি স্বাভাবিকভাবে কাপড় ধোয়ার জন্য ব্যবহৃত লন্ড্রি সাবান।

যদি আপনি অ্যাসিড প্রতিস্থাপন করেনpalmitic, এবং ধাতু থেকে পটাসিয়াম, আপনি পটাসিয়াম palmitate পেতে - হাত ধোয়ার জন্য তরল সাবান। অতএব, এটি নিশ্চিতভাবে বলা যেতে পারে যে কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের লবণগুলি আসলে একটি জৈব প্রকৃতির গুরুত্বপূর্ণ যৌগ। তাদের শিল্প উৎপাদন এবং ব্যবহার তার স্কেলে বিশাল। আপনি যদি কল্পনা করেন যে পৃথিবীর প্রতিটি মানুষ কতটা সাবান খরচ করে, তাহলে এই স্কেলগুলি কল্পনা করা সহজ৷

কারবক্সিলিক অ্যাসিডের এস্টার

যৌগগুলির একটি বিশেষ গোষ্ঠী যা জৈব পদার্থের শ্রেণীবিভাগে স্থান পেয়েছে। এটি এস্টারের একটি শ্রেণী। এগুলি অ্যালকোহলের সাথে কার্বক্সিলিক অ্যাসিডের প্রতিক্রিয়া দ্বারা গঠিত হয়। এই ধরনের মিথস্ক্রিয়াগুলির নাম ইস্টারিফিকেশন প্রতিক্রিয়া। সাধারণ দৃশ্যটি সমীকরণ দ্বারা উপস্থাপন করা যেতে পারে:

R, -COOH + R"-OH=R, -COOR" + H_{2 ও.}

দুটি র্যাডিকেলযুক্ত পণ্যটি একটি এস্টার। স্পষ্টতই, প্রতিক্রিয়ার ফলে, কার্বক্সিলিক অ্যাসিড, অ্যালকোহল, এস্টার এবং জল উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন হয়েছে। সুতরাং, হাইড্রোজেন একটি ক্যাটেশন আকারে অ্যাসিড অণু ছেড়ে যায় এবং একটি হাইড্রোক্সো গ্রুপের সাথে মিলিত হয় যা অ্যালকোহল থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে গেছে। ফলাফল একটি জল অণু. অ্যাসিড থেকে বাম দলটি অ্যালকোহল থেকে র্যাডিকেলকে নিজের সাথে সংযুক্ত করে, একটি এস্টার অণু গঠন করে।

এই প্রতিক্রিয়াগুলি এত গুরুত্বপূর্ণ কেন এবং তাদের পণ্যগুলির শিল্পগত গুরুত্ব কী? জিনিসটি হল এস্টার ব্যবহার করা হয় যেমন:

• খাদ্য সংযোজন;
• সুগন্ধি;
• আতরের উপাদান;
• দ্রাবক;
• বার্নিশ, পেইন্ট, প্লাস্টিকের উপাদান;
• ঔষধ এবং আরও অনেক কিছু।

এটা স্পষ্ট যে তাদের ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলি শিল্পে উত্পাদনের পরিমাণকে ন্যায্যতা দেওয়ার জন্য যথেষ্ট প্রশস্ত৷

ইথানয়িক অ্যাসিড (এসিটিক)

এটি অ্যালিফ্যাটিক সিরিজের একটি সীমিত মনোবাসিক কার্বক্সিলিক অ্যাসিড, যা সারা বিশ্বে উৎপাদনের পরিমাণের ক্ষেত্রে সবচেয়ে সাধারণ। এর সূত্র হল CH₃COOH। এই ধরনের ব্যাপকতা এর বৈশিষ্ট্যের কারণে। সর্বোপরি, এর ব্যবহারের ক্ষেত্রগুলি অত্যন্ত বিস্তৃত৷

1. এটি কোড E-260 এর অধীনে একটি খাদ্যতালিকাগত সম্পূরক।
2. সংরক্ষণের জন্য খাদ্য শিল্পে ব্যবহৃত হয়।
3. ঔষধের সংশ্লেষণের জন্য ওষুধে ব্যবহৃত হয়।
4. সুগন্ধি যৌগ তৈরি করার সময় উপাদান।
5. দ্রাবক।
6. কাপড় মুদ্রণ, রং করার প্রক্রিয়ায় অংশগ্রহণকারী।
7. অনেক পদার্থের রাসায়নিক সংশ্লেষণের বিক্রিয়ায় একটি প্রয়োজনীয় উপাদান।

দৈনিক জীবনে, এর 80% দ্রবণকে সাধারণত ভিনেগার এসেন্স বলা হয়, এবং আপনি যদি এটিকে 15% এ পাতলা করেন তবে আপনি কেবল ভিনেগার পাবেন। বিশুদ্ধ 100% অ্যাসিডকে গ্লাসিয়াল অ্যাসিটিক অ্যাসিড বলা হয়।

ফরমিক অ্যাসিড

এই শ্রেণীর প্রথম এবং সহজতম প্রতিনিধি। সূত্র - NCOON। এটি কোড E-236 এর অধীনে একটি খাদ্য সংযোজনও। তার প্রাকৃতিক উত্স:

• পিঁপড়া এবং মৌমাছি;
• নেটল;
• সূঁচ;
• ফল।

প্রধান ব্যবহার:

• সংরক্ষণ ও পশুখাদ্য প্রস্তুতের জন্য;
• পরজীবী নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়;
• কাপড় রং করার জন্য, দাগ দেওয়ার বিবরণ;
• কীভাবেদ্রাবক;
• ব্লিচ;
• ওষুধে - যন্ত্র এবং সরঞ্জাম জীবাণুমুক্ত করার জন্য;
• ল্যাবরেটরিতে কার্বন মনোক্সাইড পেতে।

এছাড়াও অস্ত্রোপচারে, এই অ্যাসিডের সমাধানগুলি জীবাণুনাশক হিসাবে ব্যবহার করা হয়৷