Kimyəvi maddələrin böyük əksəriyyətinə daxil olan ən ümumi kimyəvi elementlərdən biri oksigendir. Qeyri-üzvi və üzvi kimya kursunda oksidlər, turşular, əsaslar, spirtlər, fenollar və digər oksigen tərkibli birləşmələr öyrənilir. Məqaləmizdə biz xassələri öyrənəcək, həmçinin sənaye, kənd təsərrüfatı və tibbdə tətbiqinə dair nümunələr verəcəyik.
Oksidlər
Quruluş baxımından ən sadələri metalların və qeyri-metalların oksigenlə ikili birləşmələridir. Oksidlərin təsnifatı aşağıdakı qrupları əhatə edir: turşu, əsas, amfoter və laqeyd. Bütün bu maddələrin bölünməsinin əsas meyarı hansı elementin oksigenlə birləşməsidir. Əgər metaldırsa, onlar əsasdır. Məsələn: CuO, MgO, Na2O - mis, maqnezium, natrium oksidləri. Onların əsas kimyəvi xassələri turşularla reaksiyasıdır. Beləliklə, mis oksid xlorid turşusu ilə reaksiya verir:
CuO + 2HCl -> CuCl2 + H2O +63,3 kJ.
İkili birləşmələrin molekullarında qeyri-metal elementlərin atomlarının olması onların turşu oksidlərə aid olduğunu göstərir, məsələn, hidrogen oksid H2O, karbon qazı CO 2, fosfor pentoksid P2O5. Belə maddələrin qələvilərlə reaksiya vermə qabiliyyəti onların əsas kimyəvi xüsusiyyətidir.
Reaksiya nəticəsində iki növ duzlar əmələ gələ bilər: turşu və ya orta. Bu, neçə mol qələvi reaksiya verməsindən asılı olacaq:
- CO2 + KOH=> KHCO3;
- CO2+ 2KOH=> K2CO3 + H2O.
Sink və ya alüminium kimi kimyəvi elementləri ehtiva edən oksigen tərkibli birləşmələrin başqa bir qrupu amfoter oksidlər adlanır. Onların xassələrində həm turşular, həm də qələvilərlə kimyəvi qarşılıqlı təsirə meyl var. Turşu oksidlərinin su ilə qarşılıqlı təsirinin məhsulları turşulardır. Məsələn, sulfat anhidrid və suyun reaksiyası zamanı sulfat turşusu əmələ gəlir. Turşular oksigen tərkibli birləşmələrin ən mühüm siniflərindən biridir.
Turşular və onların xassələri
Turşu qalıqlarının kompleks ionları ilə əlaqəli hidrogen atomlarından ibarət birləşmələr turşudur. Şərti olaraq, onları qeyri-üzvi, məsələn, karbon turşusu, sulfat, nitrat və üzvi birləşmələrə bölmək olar. Sonunculara sirkə turşusu, formik, olein turşuları daxildir. Hər iki maddə qrupu oxşar xüsusiyyətlərə malikdir. Beləliklə, onlar əsaslarla neytrallaşma reaksiyasına girirlər, duzlarla reaksiya verirlər vəəsas oksidlər. Sulu məhlullardakı demək olar ki, bütün oksigen tərkibli turşular ikinci növ keçiricilər olmaqla ionlara ayrılır. Göstəricilərdən istifadə edərək, hidrogen ionlarının həddindən artıq olması səbəbindən onların mühitinin turşu xarakterini müəyyən etmək mümkündür. Məsələn, bənövşəyi lakmus turşu məhluluna əlavə edildikdə qırmızı olur. Üzvi birləşmələrin tipik nümayəndəsi tərkibində karboksil qrupu olan sirkə turşusudur. Bu maddənin turşu xüsusiyyətlərini təyin edən bir hidrogen atomunu ehtiva edir. 17 °C-dən aşağı temperaturda kristallaşan xüsusi kəskin qoxusu olan rəngsiz mayedir. CH3COOH, digər oksigen tərkibli turşular kimi, istənilən nisbətdə suda mükəmməl həll olunur. Onun 3 - 5% məhlulu məişətdə sirkə adı ilə tanınır və yeməkdə ədviyyat kimi istifadə olunur. Maddə həmçinin asetat ipəyi, boyalar, plastiklər və bəzi dərmanların istehsalında istifadə olunduğunu tapmışdır.
Tərkibində oksigen olan üzvi birləşmələr
Kimyada karbon və hidrogenlə yanaşı, oksigen hissəciklərini də ehtiva edən böyük bir maddə qrupunu ayırd etmək olar. Bunlar karboksilik turşular, efirlər, aldehidlər, spirtlər və fenollardır. Onların bütün kimyəvi xassələri xüsusi komplekslərin - funksional qrupların molekullarında olması ilə müəyyən edilir. Məsələn, atomlar arasında yalnız məhdudlaşdırıcı bağlar olan spirtin ümumi kimyəvi formulu ROH-dur, burada R karbohidrogen radikalıdır. Bu birləşmələr adətən alkanların törəmələri kimi qəbul edilirhidrogen atomu hidrokso qrupu ilə əvəz olunur.
Spirtlərin fiziki və kimyəvi xassələri
Spirtlərin ümumi vəziyyəti maye və ya bərk birləşmələrdir. Spirtlər arasında qaz halında olan maddələr yoxdur, bu, zəif hidrogen bağları ilə birləşdirilmiş bir neçə molekuldan ibarət qrupların - assosiativlərin meydana gəlməsi ilə izah edilə bilər. Bu fakt həm də aşağı spirtlərin suda yaxşı həll olmasını müəyyən edir. Lakin sulu məhlullarda oksigen tərkibli üzvi maddələr - spirtlər ionlara dağılmır, göstəricilərin rəngini dəyişmir, yəni neytral reaksiya verirlər. Funksional qrupun hidrogen atomu digər hissəciklərlə zəif bağlıdır, buna görə də kimyəvi qarşılıqlı təsirlərdə molekulu tərk edə bilir. Sərbəst valentliyin eyni yerində, digər atomlarla, məsələn, aktiv metallarla və ya qələvilərlə reaksiyalarda - metal atomları ilə əvəz olunur. Platin şəbəkəsi və ya mis kimi katalizatorların iştirakı ilə spirtlər güclü oksidləşdirici maddələr, kalium bikromat və ya kalium permanqanat tərəfindən aldehidlərə oksidləşir.
Esterləşmə reaksiyası
Oksigen tərkibli üzvi maddələrin ən mühüm kimyəvi xassələrindən biri: spirtlər və turşular efirlərin istehsalına səbəb olan reaksiyadır. Böyük praktik əhəmiyyətə malikdir və sənayedə qida sənayesində həlledici kimi istifadə olunan efirlərin çıxarılması üçün istifadə olunur (meyvə essensiyaları şəklində). Tibbdə bəzi efirlər spazmolitik vasitələr kimi istifadə olunur, məsələn, etil nitrit periferik qan damarlarını genişləndirir vəizoamil nitrit koronar arteriyaların spazmlarının müdafiəçisidir. Esterləşmə reaksiya tənliyi aşağıdakı kimidir:
CH3COOH+C2H5OHCH3COOC2H5+H2O
İçində CH3COOH sirkə turşusu, C2H5OH spirt etanolun kimyəvi formuludur.
Aldehidlər
Əgər birləşmədə –COH funksional qrupu varsa, o, aldehidlərə aiddir. Onlar spirtlərin, məsələn, mis oksidi kimi oksidləşdirici maddələrlə əlavə oksidləşmə məhsulları kimi təqdim olunur.
Formik və ya asetaldehid molekullarında karbonil kompleksinin olması onların digər kimyəvi elementlərin atomlarını polimerləşdirmək və birləşdirmək qabiliyyətini müəyyən edir. Karbonil qrupunun mövcudluğunu və maddənin aldehidlərə aid olduğunu sübut etmək üçün istifadə edilə bilən keyfiyyət reaksiyaları gümüş güzgü reaksiyası və qızdırılan zaman mis hidroksid ilə qarşılıqlı təsirdir:
Sənayedə sirkə turşusu istehsal etmək üçün istifadə edilən asetaldehid ən çox istifadəni aldı - üzvi sintezin böyük tonajlı məhsulu.
Oksigen tərkibli üzvi birləşmələrin xüsusiyyətləri - karboksilik turşular
Bir və ya bir neçə karboksil qrupunun olması karboksilik turşuların əlamətidir. Funksional qrupun strukturuna görə turşu məhlullarında dimerlər əmələ gələ bilər. Onlar hidrogen bağları ilə bir-birinə bağlıdır. Birləşmələr hidrogen kationlarına və turşu qalıq anionlarına ayrılır və zəif elektrolitlərdir. İstisna bir sıra məhdudiyyətlərin ilk nümayəndəsidirmonobazik turşular - ikinci növ orta gücün keçiricisi olan formik və ya metan. Molekullarda yalnız sadə siqma bağlarının olması həddi göstərir, lakin maddələrin tərkibində ikiqat pi bağları varsa, bunlar doymamış maddələrdir. Birinci qrupa metan, sirkə, butirik kimi turşular daxildir. İkincisi, maye yağların bir hissəsi olan birləşmələrlə təmsil olunur - yağlar, məsələn, oleik turşusu. Oksigen tərkibli birləşmələrin kimyəvi xassələri: üzvi və qeyri-üzvi turşular əsasən oxşardır. Beləliklə, onlar aktiv metallarla, onların oksidləri ilə, qələvilərlə, həmçinin spirtlərlə qarşılıqlı əlaqədə ola bilirlər. Məsələn, sirkə turşusu natrium, oksid və kaustik soda ilə reaksiyaya girərək duz - natrium asetat əmələ gətirir:
NaOH + CH3COOH→NaCH3COO + H2O
Yüksək karboksilik oksigen tərkibli turşuların birləşmələri xüsusi yer tutur: stearik və palmitik, üç atomlu doymuş spirt - qliserin. Onlar efirlərə aiddir və yağlar adlanır. Eyni turşular natrium və kalium duzlarının tərkibində turşu qalıq olaraq sabunlar əmələ gətirir.
Yağlar və sabunlar
Vəhşi təbiətdə geniş yayılmış və ən çox enerji tutumlu maddə kimi aparıcı rol oynayan mühüm üzvi birləşmələr yağlardır. Onlar fərdi birləşmə deyil, heterojen qliseridlərin qarışığıdır. Bunlar, metanol və fenol kimi, hidroksil funksional qruplarını ehtiva edən məhdudlaşdırıcı polihidrik spirtin - qliserinin birləşmələridir. Yağlar hidrolizə edilə bilərkatalizatorların iştirakı ilə su ilə qızdırma: qələvilər, turşular, sink oksidləri, maqnezium. Reaksiya məhsulları daha sonra sabun istehsalı üçün istifadə olunan qliserin və müxtəlif karboksilik turşular olacaqdır. Bu prosesdə bahalı təbii yeməli piylərdən istifadə etməmək üçün parafini oksidləşdirərək lazımi karboksilik turşular alınır.
Fenollar
Oksigen tərkibli birləşmələrin siniflərinə gəldikdə, gəlin fenollara diqqət yetirək. Onlar bir və ya bir neçə funksional hidroksil qrupuna bağlı olan fenil radikalı -C6H5 ilə təmsil olunur. Bu sinfin ən sadə nümayəndəsi karbol turşusu və ya fenoldur. Çox zəif bir turşu olaraq, qələvilər və aktiv metallarla - natrium, kalium ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilər. Aşkar bakterisid xüsusiyyətləri olan bir maddə - fenol tibbdə, həmçinin boyalar və fenol-formaldehid qatranlarının istehsalında istifadə olunur.
Məqaləmizdə oksigen tərkibli birləşmələrin əsas siniflərini öyrəndik, həmçinin onların kimyəvi xassələrini nəzərdən keçirdik.
