MYRESYRE (HCOOH): STRUKTUR, ANVENDELSER OG EGENSKABER - KEMI - 2025

Den myresyre eller myresyre er den enkleste og mindste af alle organiske syrer forbindelse. Det er også kendt som methansyre, og dens molekylformel er HCOOH, der kun har et hydrogenatom bundet til carbonatomet. Dets navn stammer fra ordet Formica, der er latin for myre.

Naturalister fra det 15. århundrede fandt, at visse typer insekter (formiciderne), såsom myrer, termitter, bier og biller, udskiller denne forbindelse, der er ansvarlig for deres smertefulde sting. Ligeledes bruger disse insekter myresyre som en mekanisme for angreb, forsvar og kemisk signalering.

Myrer og biller udskiller myresyre

De har giftige kirtler, der udskiller denne og andre syrer (f.eks. Eddikesyre) som en spray til ydersiden. Myresyre er stærkere end eddikesyre (CH ₃ COOH); derfor opløses myresyre i lige store mængder i vand opløsninger med lavere pH-værdier.

Den engelske naturforsker John Ray lykkedes med at isolere myresyre i 1671 og destillerede den fra et stort antal myrer.

På den anden side blev den første succesrige syntese af denne forbindelse udført af den franske kemiker og fysiker Joseph Gay-Lussac under anvendelse af hydrocyansyre (HCN) som reagens.

Hvor er det placeret?

Myresyre kan være til stede ved terrestriske niveauer, som en komponent af biomasse eller i atmosfæren, involveret i et bredt spektrum af kemiske reaktioner; Det kan endda findes under jorden, inde i olien eller i den gasformige fase på dens overflade.

Med hensyn til biomasse er insekter og planter de største generatorer af denne syre. Når fossile brændstoffer brændes, producerer de gasformig myresyre; følgelig frigiver køretøjsmotorer myresyre i atmosfæren.

Imidlertid er Jorden hjemsted for et ublu antal myrer, og blandt alle disse er de i stand til at producere tusinder af gange mængden af ​​myresyre, der genereres af den menneskelige industri på et år. Ligeledes repræsenterer skovbrande gasformige kilder til myresyre.

Længere op i den komplekse atmosfæriske matrix forekommer fotokemiske processer, der syntetiserer myresyre.

På dette tidspunkt nedbrydes mange flygtige organiske forbindelser (VOC'er) under virkningerne af ultraviolet stråling eller oxideres ved hjælp af OH-radikale mekanismer. Den rige og komplekse atmosfæriske kemi er langt den dominerende kilde til myresyre på planeten.

Struktur

Det øverste billede illustrerer strukturen af ​​en maursyre gasfasedimer. De hvide kugler svarer til brintatomer, de røde kugler til oxygenatomer og de sorte kugler til kulstofatomer.

To grupper kan ses i disse molekyler: hydroxyl (–OH) og formyl (–CH = O), begge i stand til at danne hydrogenbindinger.

Disse interaktioner er af O-HO-typen, idet hydroxylgrupperne er donorerne af H og formylgrupperne donorerne af O.

Imidlertid mangler H bundet til carbonatomet denne evne. Disse interaktioner er meget stærke, og på grund af det elektronfattige H-atom er brintet i OH-gruppen surere; derfor stabiliserer dette brint broerne yderligere.

Som et resultat af ovenstående findes myresyre som en dimer og ikke som et individuelt molekyle.

Krystallstruktur

Når temperaturen falder, orienterer dimeren sine hydrogenbindinger for at frembringe den mest stabile struktur, der er mulig sammen med de andre dimerer, hvilket skaber uendelige a- og β-kæder af myresyre.

En anden nomenklatur er "cis" og "trans" -konformerne. I dette tilfælde bruges "cis" til at betegne grupper orienteret i samme retning og "trans" for disse grupper i modsatte retninger.

I a-kæden "peger" for eksempel formylgrupperne til den samme side (venstre), i modsætning til ß-kæden, hvor disse formylgrupper peger mod modsatte sider (øverste billede).

Denne krystallinske struktur afhænger af de fysiske variabler, der virker på den, såsom tryk og temperatur. Kæderne er således konvertible; det vil sige, under forskellige betingelser kan en "cis" -kæde omdannes til en "trans" -kæde, og vice versa.

Hvis trykket stiger til drastiske niveauer, komprimeres kæderne nok til at betragtes som en krystallinsk polymer af myresyre.

Ejendomme

- Myresyre er en væske ved stuetemperatur, farveløs og med en stærk og gennemtrængende lugt. Det har en molekylvægt på 46 g / mol, smelter ved 8,4 ºC og har et kogepunkt på 100,8 ºC, højere end vandets.

- Det er blandbart i vand og i polære organiske opløsningsmidler, såsom ether, acetone, methanol og ethanol.

- På den anden side er det i aromatiske opløsningsmidler (såsom benzen og toluen) let opløselig, fordi myresyre næppe har et carbonatom i sin struktur.

- Den har en pKa på 3,77, mere sur end eddikesyre, hvilket kan forklares, fordi methylgruppen bidrager elektronisk densitet til carbonatomet oxideret af de to oxygener. Dette resulterer i et lille fald i surheden af proton (CH ₃ COOH, HCOOH).

- Deprotonerede syren, det bliver HCOO ^- format-anion, der kan fjerne den negative ladning mellem de to oxygenatomer. Derfor er det en stabil anion og forklarer maursyrens høje surhedsgrad.

Reaktioner

Myresyre kan dehydreres til carbonmonoxid (CO) og vand. I nærvær af platinkatalysatorer kan den også nedbrydes til molekylært brint og kuldioxid:

HCOOH (l) → H ₂ (g) + CO ₂ (g)

Denne egenskab tillader, at myresyre betragtes som en sikker måde at opbevare brint på.

Applikationer

Fødevare- og landbrugsindustrien

På trods af hvor skadelig myresyre kan være, bruges den i tilstrækkelige koncentrationer som konserveringsmiddel i fødevarer på grund af dens antibakterielle virkning. Af samme grund bruges det i landbruget, hvor det også har en pesticid virkning.

Det har også en konserverende virkning på græsarealer, som hjælper med at forhindre tarmgas hos avlsdyr.

Tekstil- og fodtøjsindustrien

Det bruges i tekstilindustrien til farvning og raffinering af tekstiler, og det er måske den hyppigste anvendelse af denne syre.

Myresyre bruges i læderforarbejdning på grund af dens affedtende virkning og ved hårfjerning af dette materiale.

Trafiksikkerhed på vejene

Foruden den angivne industrielle anvendelse anvendes myresyrerivater (formater) i Schweiz og Østrig på veje om vinteren for at reducere risikoen for ulykker. Denne behandling er mere effektiv end brugen af ​​almindeligt salt.

Referencer

1. Tellus (1988). Atmosfærisk myresyre fra formicinmyrer: en foreløbig vurdering408, 335-339.
2. B. Millet et al. (2015). Kilder og dræn til atmosfærisk myresyre. Atmos. Chem. Phys., 15, 6283-6304.
3. Wikipedia. (2018). Myresyre. Hentet den 7. april 2018 fra: en.wikipedia.org
4. Acipedia. Myresyre. Hentet den 7. april 2018 fra: acipedia.org
5. Dr. NK Patel. Modul: 2, Foredrag: 7. Myresyre. Hentet den 7. april 2018 fra: nptel.ac.in
6. F. Goncharov, MR Manaa, JM Zaug, LE Fried, WB Montgomery. (2014). Polymerisation af myresyre under højt tryk.
7. Jean og Fred. (14. juni 2017). Termitter, der forlader haugerne.. Gendannes fra: flickr.com
8. Michelle Benningfield. (2016, 21. november). Anvendelse af myresyre. Hentet den 7. april 2018 fra: ehowenespanol.com