Aldeidi: proprietà chimiche, preparazione, struttura

Praticamente tutte le sostanze chimiche che ci circondano sono testate dall'uomo sulla base delle loro esigenze e richieste. Ogni composto ha un insieme unico e intrinseco di caratteristiche e proprietà, da cui sono selezionati gli utili e necessari per noi nella vita di tutti i giorni. Anche le aldeidi in questione non fanno eccezione.

Bambino modesto di chimica organica

Tra i composti del carbonio che sono chiamati organici, ci sono quelli noti, che, come si suol dire, sono "ampiamente conosciuti". Ad esempio, glucosio, alcool etilico o plastica. Aldeidi in questo senso sono sfortunati. Su di loro è noto solo agli specialisti più stretti, e anche agli studenti delle scuole superiori, che lavorano duramente studiando chimica per entrare in un'università. In realtà, tali composti (come ad esempio acetaldeide) le cui proprietà chimiche consideriamo, sono ampiamente utilizzate sia nella produzione industriale che nella vita di tutti i giorni.

Apple di contesa

Ahimè, ma le scoperte nella scienza abbastanza spesso non si presentano rosei. Aldeidi, la loro struttura chimica e proprietà sono state scoperte a seguito di lunghe dispute e discussioni tra gli scienziati del diciannovesimo secolo. E alcuni noti chimici come Liebig e Döbereiner hanno persino combattuto un po 'per una battuta, scoprendo chi possiede realmente il palmo per ottenere e isolare l'aldeide acetica nella sua forma pura. E 'stato estratto dal vapore di etanolo passato su una rete di platino, che funge da catalizzatore per la reazione. L'unica cosa che poteva riconciliare gli avversari era l'accettazione incondizionata da parte di tutti i chimici del nome di una nuova classe di sostanze - aldeidi, che letteralmente significa "alcoli privi di idrogeno". Indica il metodo per ottenerli dagli alcoli mediante l'eliminazione di due atomi di idrogeno.

Non sarai confuso con nulla

Considerando le proprietà fisiche e chimiche delle aldeidi, è facile accertarsi che siano sufficientemente specifiche. Quindi, la formaldeide, che è un gas tossico, ha un odore acuto e soffocante. La sua soluzione acquosa al 40%, chiamata formalina, provoca un odore particolare nei laboratori anatomici e negli obitori, dove viene usata come agente anti-decomposizione, preservando le proteine ​​di organi e tessuti.

L'aldeide acetica, che è la prossima nella serie omologo, è un liquido incolore facilmente solubile in acqua con un odore sgradevole di mele marce. Le aldeidi, proprietà chimiche caratterizzate da ossidazione e reazioni di addizione, possono essere convertite in sostanze di classi geneticamente correlate: acidi carbossilici o alcoli. Considerali con esempi specifici.

Biglietto da visita Aldeide

In chimica organica, come, in effetti, inorganico, esiste una cosa come "reazione qualitativa". Può essere paragonato a un faro, segnalando che stiamo trattando precisamente con sostanze di una particolare classe, ad esempio con aldeidi. Confermano le proprietà chimiche delle aldeidi reagendo con una soluzione di ammoniaca di ossido di argento e con idrossido di rame quando riscaldate (reazione allo specchio d'argento)

Il prodotto della reazione sarà argento puro rilasciato sotto forma di uno strato a specchio sulle pareti del tubo.

Di conseguenza, la reazione precipita ossido di rame color mattone.

Sostanze gemelle

Ora è il momento di affrontare questo fenomeno caratteristico di tutti. materia organica incluso per aldeidi, come isomerismo. È completamente assente nel mondo della chimica inorganica. Tutto è semplice lì: solo un composto specifico con proprietà fisiche e chimiche intrinseche corrisponde a una formula chimica. Ad esempio, la formula HNO ₃ corrisponde ad una sostanza, chiamata acido nitrico, con un punto di ebollizione di 86 ° C, con un odore pungente, molto igroscopico.

Nel regno della chimica organica, gli isomeri vivono-vivono, in cui le formule sono le stesse e le proprietà sono diverse. Ad esempio, la formula C ₄ H ₈ O ha due aldeidi completamente diverse: butanal e 2-metil propanale.

Le loro formule:

Le aldeidi isomeriche, le cui proprietà chimiche dipendono dalla loro composizione e struttura, sono la prova eccellente dell'ingegnosa teoria della struttura dei composti organici creata dallo scienziato russo M. Butlerov. La sua scoperta ha lo stesso significato fondamentale per la chimica come la legge periodica di D Mendeleev.

Carbonio unico

Ottima prova della teoria di M. Butlerov serve le proprietà chimiche delle aldeidi. La chimica organica, grazie alla ricerca di uno scienziato russo, è stata finalmente in grado di rispondere a una domanda che affliggeva più di una generazione di scienziati con la sua complessità, ovvero: come spiegare la diversità dei composti organici che stupisce l'immaginazione, che si basa sul fenomeno dell'isomerismo. Si consideri la struttura delle molecole di due isomeri aldeidici: butanale e 2-metilpropanale, aventi la stessa formula molecolare - C ₄ H ₈ O, ma differenti strutture, e quindi differenti tra loro in proprietà fisiche e chimiche.

Richiamiamo l'attenzione sulle due caratteristiche più importanti dell'atomo di carbonio, che sono introdotte come postulati nella teoria di M. Butlerov:

1. Carbon in composti organici sempre tetravalente.

2. Gli atomi di carbonio sono in grado di combinarsi tra loro e formare diverse configurazioni spaziali: catene o cicli non ramificati e ramificati.

Secondo la valenza, gli atomi di altri elementi chimici sono infilati su di essi: idrogeno, ossigeno, azoto, formando così l'intero gigantesco arsenale di composti organici esistenti (e ce ne sono oltre 10 milioni). Inoltre, la quantità è in costante aumento a causa di nuove sostanze ottenute in chimica di sintesi organica.

Più è polare, meglio è

Continuando a studiare le aldeidi, la loro struttura chimica e le loro proprietà, ci soffermeremo sul fenomeno della polarità degli atomi che compongono le molecole di aldeide. Quindi, l'atomo di carbonio del gruppo aldeidico nella molecola di acetaldeide acquisisce una carica positiva parziale e l'atomo di ossigeno - uno parziale negativo. La ragione della loro comparsa è la seguente: la densità elettronica del legame π è più mobile del legame σ.

Nella formula generale delle aldeidi, dove R è il radicale idrocarburico associato al gruppo aldeidico, si forma una carica negativa parziale sull'atomo di ossigeno e una carica parziale positiva sull'atomo di carbonio. Pertanto, il gruppo funzionale di aldeidi diventa fortemente polarizzato, il che causa un'alta reattività di queste sostanze. In parole semplici, gli atomi più polarizzati in una molecola di sostanza, meglio è e più velocemente entra reazioni chimiche La rapida capacità ossidante dell'atomo di idrogeno nel gruppo aldeidico e la reattività del gruppo carbonile forniscono aldeidi con caratteristiche aggiunte e reazioni di polimerizzazione.

La vita nel mondo della plastica

Sono le aldeidi, le cui proprietà chimiche sono dovute alla capacità di reazioni di policondensazione e polimerizzazione, sono diventate gli antenati dei fenoplasti e degli amminoplasti, i materiali di base dell'industria moderna dei polimeri. La formaldeide e l'acetaldeide servono come materie prime per le sue imprese. Quindi, le resine fenolo-formaldeide sono fenoplasti, i più importanti sostituti per metalli ferrosi e non ferrosi. La formaldeide è ottenuta dall'ossidazione del metano riscaldandolo a 600 ° C in una miscela con aria, così come l'ossidazione del metanolo riscaldata a 300 ° C su un catalizzatore di rame. Pertanto, aldeidi, preparazione e proprietà chimiche, che consideriamo, sono una materia prima importante nelle reazioni di sintesi organica.

Traccia conclusioni

Come si vede, nella track record delle aldeidi ci sono abbastanza sostanze necessarie e importanti, come, ad esempio, la formaldeide e le aldeidi acetiche, le cui proprietà chimiche una persona utilizza con successo in varie sfere della sua attività vitale.