Asid Formik (HCOOH)

Kami menerangkan apakah asid formik, sifat, struktur dan aplikasinya

Formula dan struktur asid formik

Apa itu asid formik?

Dia asid formik atau asid metanaIa adalah sebatian paling mudah dan kecil semua asid organik. Ia juga dikenali sebagai asid metana dan formula molekulnya adalah HCOOH, hanya mempunyai atom hidrogen yang dikaitkan dengan atom karbon. Namanya berasal dari Firman Formica, yang dalam bahasa Latin bermaksud semut.

Para naturalis abad kelima belas mendapati bahawa jenis serangga tertentu (formícidos), seperti semut, anai -anai, lebah dan kumbang, merembeskan kompaun ini yang bertanggungjawab terhadap cincang mereka yang menyakitkan. Juga, serangga ini menggunakan asid formik sebagai mekanisme serangan, pertahanan dan papan tanda kimia. 

Mereka mempunyai kelenjar beracun yang mengeluarkan ini dan asid lain (contohnya, asid asetik) seperti embun di luar. Asid formik lebih kuat daripada asid asetik (CH₃COOH); Oleh itu, dibubarkan dalam jumlah yang sama dalam air, asid formik menghasilkan penyelesaian dengan nilai pH yang lebih rendah.

Naturalis Bahasa Inggeris John Ray mencapai pengasingan asid formik pada tahun 1671, membantunya dari sejumlah besar semut.

Sebaliknya, sintesis pertama yang berjaya dalam kompaun ini dilakukan oleh ahli kimia dan ahli fizik Perancis Joseph Gay-Lussac, menggunakan asid malam (HCN) sebagai reagen.

Di mana asid formik?

Semut merembeskan asid formik

Asid formik boleh hadir pada tahap daratan, sebagai komponen biomas atau di atmosfera, yang terlibat dalam spektrum tindak balas kimia yang luas; Ia juga boleh didapati di bawah tanah, di dalam minyak atau dalam fasa gas di permukaannya.

Dari segi biomas, serangga dan tumbuhan adalah penjana utama asid ini. Apabila bahan api fosil dibakar menghasilkan asid formik gas; Oleh itu, enjin kenderaan melepaskan asid formik ke atmosfera.

Walau bagaimanapun, Bumi menganjurkan sejumlah semut yang terlalu tinggi, dan antara semua ini dapat menghasilkan dalam setahun ribuan kali jumlah asid formik yang dihasilkan oleh industri manusia. Juga, kebakaran hutan mewakili sumber gas asid formik.

Ia boleh melayani anda: litium: sejarah, struktur, sifat, risiko dan kegunaan

Di atas, dalam matriks atmosfera yang kompleks, proses fotokimia berlaku yang mensintesis asid formik.

Pada ketika ini, banyak sebatian organik yang tidak menentu (VOC) dihina di bawah kesan radiasi ultraviolet, atau dioksidakan oleh mekanisme radikal bebas oh. Kimia atmosfera yang kaya dan kompleks adalah, setakat ini, sumber utama asid formik formal.

Struktur asid formik

Model molekul asid formik

Dalam imej yang unggul, struktur fasa gas asid formik digambarkan. Sfera putih sesuai dengan atom hidrogen, oksigen merah dan atom hitam ke atom karbon.

Dalam molekul ini, dua kumpulan dapat dihargai: hidroksil (-OH) dan formil (-ch = o), kedua-duanya mampu membentuk jambatan hidrogen.

Interaksi ini adalah jenis O-H-O, sebagai kumpulan hidroksils penderma H dan kumpulan membentuk penderma atau.

Walau bagaimanapun, H dikaitkan dengan atom karbon tidak mempunyai kapasiti ini. Interaksi ini sangat kuat dan, kerana atom H miskin dalam elektron, hidrogen kumpulan OH lebih berasid; Oleh itu, hidrogen ini terus menstabilkan jambatan.

Hasil daripada yang disebutkan di atas, asid formik wujud dalam bentuk bolt dan bukan sebagai molekul individu.

Struktur kristal

Apabila suhu turun, dimer membimbing jambatan hidrogennya untuk menghasilkan struktur yang paling stabil bersama -sama dengan dimer lain, dengan itu mewujudkan rantai tak terhingga α dan β asid formik.

Nomenclature lain ialah "CIS" dan "Trans" Conformers. Dalam kes ini, "cis" digunakan untuk menetapkan kumpulan yang berorientasikan ke arah yang sama, dan "trans" bagi kumpulan tersebut.

Boleh melayani anda: keseimbangan tanteo: langkah, contoh dan latihan

Sebagai contoh, dalam rantai α kumpulan formile "titik" ke sisi yang sama (kiri), berbeza dengan rantai β, di mana kumpulan formil ini menunjuk ke sisi yang bertentangan (imej unggul).

Struktur kristal ini bergantung kepada pembolehubah fizikal yang bertindak di atasnya, seperti tekanan dan suhu. Oleh itu, rantai boleh ditukar; iaitu, dalam keadaan yang berbeza, rantai "cis" dapat diubah menjadi rantai "trans", dan sebaliknya.

Sekiranya tekanan meningkat kepada tahap drastik, rantai cukup dimampatkan untuk dianggap sebagai polimer kristal asid formik.

Sifat asid formik

Sifat fizikal dan kimia asid formik disebutkan di bawah:

• Asid formik adalah cecair pada suhu bilik, tidak berwarna dan dengan bau yang kuat dan menembusi. Ia mempunyai berat molekul 46g/mol, ia mencairkan hingga 8.4 ° C dan mempunyai titik mendidih 100.8 ºC, lebih besar daripada air.
• Ia boleh didapati dalam pelarut organik air dan kutub, seperti eter, aseton, metanol dan etanol.
• Sebaliknya, dalam pelarut aromatik (seperti benzena dan toluena) ia sedikit larut, kerana asid formik hampir tidak mempunyai atom karbon dalam strukturnya.
• Ia mempunyai PKA 3.77, lebih banyak asid daripada asid asetik, yang dapat dijelaskan kerana kumpulan metil memberikan ketumpatan elektronik kepada atom karbon teroksida oleh dua oksigen. Ini mengakibatkan sedikit keturunan dalam keasidan proton (CH₃Cooh, hcooh).
• Tidak diragui asid, ini menjadi format hCOO anion^-, yang boleh merosakkan beban negatif antara dua atom oksigen. Oleh itu, ia adalah anion yang stabil dan menerangkan keasidan besar asid formik.

Boleh melayani anda: tenaga pengaktifan

Reaksi

Asid formik boleh dehidrasi dalam karbon monoksida (CO) dan air. Dengan kehadiran pemangkin platinum, ia juga boleh mengurai dalam hidrogen molekul dan karbon dioksida:

Hcooh (l) → h₂(g) + co₂(g)

Harta ini membolehkan asid formik dianggap sebagai cara yang selamat untuk menyimpan hidrogen.

Penggunaan/aplikasi asid formik

Industri makanan dan pertanian

Walaupun asid formik yang berbahaya, ia digunakan pada kepekatan yang mencukupi sebagai pengawet dalam makanan kerana tindakan antibakteria. Atas sebab yang sama ia digunakan dalam bidang pertanian, di mana ia juga mempunyai tindakan racun perosak.

Ia juga membentangkan tindakan pengawet ke padang rumput, yang membantu mencegah gas usus dalam haiwan pembiakan.

Industri tekstil dan kasut

Ia digunakan dalam industri tekstil dalam pewarnaan dan penghalusan tekstil, mungkin penggunaan asid ini yang paling kerap.

Asid formik digunakan dalam pemprosesan kulit kerana tindakan sengsara dan penghapusan rambut bahan ini.

Keselamatan jalan raya di jalan raya

Sebagai tambahan kepada penggunaan perindustrian yang ditunjukkan, yang diperolehi daripada asid format (format) digunakan di Switzerland dan Austria di jalan raya semasa musim sejuk, untuk mengurangkan risiko kemalangan. Rawatan ini lebih cekap daripada penggunaan garam biasa.

Rujukan

1. Tellus (1988). Formik atmosfera dari semut formik: penilaian awal408, 335-339.
2. B. Millet et al. (2015). Sumber dan tenggelam asid formik atmosfera. Atmos. Chem. Phys., 15, 6283-6304.
3. Wikipedia. (2018). ASID FORMIK. Diambil dari.Wikipedia.org
4. Aktif. ASID FORMIK. Pulih dari actipedia.org
5. Dr. N. K. Patel. Modur: 2, Kuliah: 7. ASID FORMIK. Nptel pulih.Ac.dalam
6. Jean dan Fred. (14 Jun, 2017). Meninggalkan rayap gundukan. [Rajah]. Pulih dari: Flickr.com