Formula chimică a glicerinei. Formula structurală și moleculară

Cel mai simplu alcool polihidroxilic,

Clasificarea și nomenclatorul glicerolului

În chimia organică, alcoolii sunt substanțe derivate din hidrocarburi. Unii dintre atomii de hidrogen din molecule sunt înlocuiți cu una sau mai multe grupări hidroxi. Alcoolii diferă în ceea ce privește numărul de grupări OH (mono-, duble, polatomice). Cei mai mici reprezentanți ai clasei cu numărul de atomi de carbon de la 1 la 12 sunt substanțe lichide, cele mai mari fiind solide. Alcantriolii sau glicerolii sunt alcooli triatomici care conțin trei hidroxili legați la trei atomi de carbon diferiți. Compușii care aparțin acestei grupe prezintă proprietăți amfoterice datorită influenței reciproce a grupării hidroxi și a radicalului.

Cel mai simplu reprezentant al alcantriolilor este propanetriol-1,2,3 (un sinonim este glicerina). Formula substanței - C₃H₈O₃. Nomenclatura sistematică presupune menționarea denumirii alcanului corespunzător cu cuvântul "triol", utilizarea lui Cifre arabe, care determină poziția grupării OH. Numerotarea în molecule a omologilor glicerinei este de la cel mai apropiat până la capătul lanțului de hidroxil. posibil tipuri de izomerism: structura lanțului de carbon, poziția grupei hidroxi, optica.

Descoperirea glicerolului

Farmacistul suedez K. Scheele în 1779, când saponificarea grăsimilor a primit pentru prima oară o substanță nouă, siropă. În 33 de ani, francezul M. Chevrel a numit glicerina lichidă dulce.

Compoziția chimică a fost creată de Peluz în 1836. O contribuție semnificativă la studiul structurii a fost făcută de Berthelot (1854) și Wurz (1857), care au continuat să investigheze glicerina. Formula moleculară și natura radicalului ne-au permis să clasificăm glicerina ca alcool limitativ.

Nevoia de glicerol a crescut semnificativ după 1847, când a fost descoperit esterul acidului azotic. Inginerul suedez A. Nobel în 1875 a reușit să obțină cu ajutorul glicerinei explozive - dinamite.

Compoziția, structura și cea mai simplă formulă de glicerină

Cea mai simplă înregistrare a compoziției materiei coincide cu formula adevărată, empirică și brută de glicerină-C₃H₈O₃. Lanțul de carbon are 3 atomi, fiecare dintre aceștia fiind legat de gruparea hidroxi. Simbolurile chimice desemnează atomii constituenți ai substanței: C - carbon, O - oxigen, H - hidrogen. Compoziția glicerinei reflectă formule diferite (moleculară, structurală). Modelele șaroenergetice și emisferice sunt utilizate pe scară largă în studiul materiei. Structurile bidimensionale și tridimensionale create de simularea pe calculator sunt imagini spațiale ale unei molecule de glicerină. Ele ne permit să vizualizăm compoziția, aranjamentul reciproc și distanța, unghiul legăturii dintre atomi.

Masele moleculare și moleculare ale glicerinei

Prin formula, se pot găsi moleculele moleculare și masa molară, procent din elementele din substanță. Pentru calcule este necesar să se folosească masele atomice ale elementelor indicate în tabelul periodic. Formula empirică a glicerinei: C₃H₅(OH)₃. Prin multiplicarea masei atomice (în ae m) a fiecărui element cu numărul de atomi cu adăugarea ulterioară a valorilor obținute, găsim masele moleculare (Mr) și molar (M). Pentru acest tip de calcul, este mai convenabil să se utilizeze formula brută de glicerină-C₃H₈O₃.

• Ar (H) = 1.00794 - numărul de atomi din moleculă este de 8.
• Ar (C) = 12,0107 atomi - 3.
• Ar (O) = 15,9994 atomi - 3.
• Dl (de la₃H₈oh₃) = 12,0107 * 3 + 1,00794 * 8 + 15,9994 * 3 = 92,09382 a. e. m.
• M (C₃H₈oh₃) = 92,09382 g / mol /
• Procentul de elemente din molecula substanței: H - 8,756%, C - 39,125%, O - 52,119%.

Formula rațională și structurală a glicerinei

Compoziția substanței și a moleculelor sale reflectă o formulă rațională și brută, dar ele nu dau o idee despre aranjamentul atomilor pe care glicerina este diferit de. Formula structurală și modelul de calculator sunt mai potrivite pentru studierea structurii moleculei, a legăturilor dintre atomi.

• Formula rațională de glicerină - C₃H₅(OH)₃ . Din compoziția moleculei, grupările funcționale OH sunt separate și închise în paranteze. Imediat în spatele consolei de închidere este numărul de grupe hidroxi din moleculă.
• O formă semi-extinsă a formulei raționale este HOCH₂CH (OH) CH₂OH (glicerină).
• Formula structurală în formă grafică prezintă dispunerea moleculei. Ambalajele dintre atomi simbolizează legăturile chimice.
• Structura Lewis conține puncte care denotă electroni de valență și cuplurile implicate în formarea comunicării.

Unele tipuri de imagini ale unei molecule ocupă o mulțime de spațiu, prin urmare, formulele abreviate sunt adesea folosite, de exemplu,₂CHOH-CH₂OH, precum și structurile scheletice:

Starea atomilor din molecula de glicerină

Hidroxilul este o particulă polară, în plus, oxigenul are o pereche de electroni împărțită în comun. Prezența a trei grupări hidroxi conduce la polarizarea în continuare a legăturii O-H. O sarcină parțială a "+" apare la atomii de carbon, facilitând substituția nucleofilă a hidroxilului. Caracteristicile compoziției și structurii, care reflectă formula structurală a glicerinei, sunt confirmate în proprietățile substanței. Acest compus este caracterizat prin numeroase punți de hidrogen - legături slabe suplimentare. Glicerina are proprietăți acide mai pronunțate, comparativ cu etanolul și propanolul. Printre cei mai importanți derivați se numără trioleatul de glicerol. formula:

• cel mai simplu este C₅₇H₁₀₄oh₆;
• jumătate rațional - (C₁₇H₃₃COO)₃C₃H₅;
• rațională cu elemente structurale și scheletice -

Aspectul glicerolului

La temperatura camerei, propanetriol-1,2,3 este un lichid incolor sau galben pal, inodor, dulce pe gust. Glicerina, întărită la temperaturi scăzute, se topește la o temperatură de 17,8 ° C După fierbere, substanța urmată de evaporare începe la 290 ° C. Glicerina este puțin mai greuă decât apa, calculându-și densitatea la 20 ° C, dă o valoare de 1,2604 g / cm3.

Proprietățile propantriol-1,2,3

Formula chimică a glicerinei nu dă o idee despre caracterul amfoteric al compusului. Aciditatea slabă și proprietățile de bază ale substanțelor sunt asociate cu particularitățile influenței atomilor în moleculă, polarizarea în grupul O-H. În prezența alcaliilor, interacționează cu glicerolul hidroxid de cupru (II), se obține un complex de culoare albastră (unul dintre reacții calitative). Cu acizii, reacția glicerolului este completă prin formarea de esteri. Interacțiunea unui alcool triatomic cu acid azotic în prezența H₂SO₄ (conc.) conduce la formarea de nitroglicerină.

Acasă, grăsimile și uleiurile sunt extrase cu glicerină, alcool etilic și alte ingrediente. Procesul de preparare necesită încălzirea atentă a masei într-o baie de apă, o atitudine creativă față de alegerea componentelor și a formelor pentru produsul finit de săpun.

Glicerina și derivații acesteia sunt utilizați în smalțuri, vopsele, multe medicamente, articole de toaletă. O substanță dulce se găsește într-o varietate de produse alimentare, inclusiv produse de panificație. Denumire internațională de îndulcitori și arome de cofetărie - E422. Împreună cu alți alcooli, precum și cu esteri ai acizilor grași, glicerolul este considerat ca o potențială înlocuire a combustibilului derivat din petrol. Metodele economice de utilizare a noilor soiuri de biomotorină pentru autoturismele cu combustibil vor revoluționa economia mondială a transportului. Situația ecologică se va îmbunătăți în mod semnificativ, dependența economiei mondiale de producția de petrol și gaze va scădea.