الأملاح العضوية: الخصائص والاستخدامات والأمثلة - كيمياء - 2025

و الأملاح العضوية وعدد كثيف من المركبات الأيونية مع العديد من الميزات. تم اشتقاقها سابقًا من مركب عضوي خضع لعملية تحول تسمح لها بحمل شحنة ، وأيضًا تعتمد هويتها الكيميائية على الأيون المرتبط بها.

يتم عرض صيغتين كيميائيتين عامتين للغاية للأملاح العضوية في الصورة أدناه. أولها ، R-AX ، يتم تفسيره على أنه مركب في هيكله الكربوني ، تحمل الذرة ، أو المجموعة A ، شحنة موجبة + أو سالبة (-).

المصدر: غابرييل بوليفار

كما يمكن رؤيته ، هناك رابطة تساهمية بين R و A ، RA ، ولكن في المقابل ، A لها شحنة رسمية تجذب (أو تطرد) الأيون X. وتعتمد علامة الشحنة على طبيعة A والبيئة الكيميائية.

إذا كانت A موجبة ، فكم عدد X يمكنه التفاعل معها؟ مع واحد فقط ، بالنظر إلى مبدأ الحياد الإلكتروني (+ 1-1 = 0). ومع ذلك ، ما هي هوية X؟ يمكن أن يكون الأنيون X هو CO ₃ ^2– ، مما يتطلب اثنين من الكاتيونات RA ⁺ ؛ هاليد: F ^- ، Cl ^- ، Br ^- ، إلخ ؛ أو حتى RA آخر ^- مجمع. الخيارات لا تحصى.

أيضًا ، يمكن أن يكون للملح العضوي طابع عطري ، يتضح من حلقة البنزين البني. يتكون ملح بنزوات النحاس (II) ، (C ₆ H ₅ COO) ₂ Cu ، على سبيل المثال ، من حلقتين عطريتين مع مجموعات كربوكسيل سالبة الشحنة ، والتي تتفاعل مع الكاتيون Cu ²⁺.

الخصائص الفيزيائية والكيميائية

يمكن القول من الصورة أن الأملاح العضوية تتكون من ثلاثة مكونات: عضوي ، R أو Ar (الحلقة العطرية) ، ذرة أو مجموعة تحمل الشحنة الأيونية A ، ومضاد X.

تمامًا كما يتم تحديد الهوية والبنية الكيميائية بواسطة هذه المكونات ، بنفس الطريقة التي تعتمد عليها خصائصها.

من هذه الحقيقة ، يمكن تلخيص بعض الخصائص العامة التي تفي بها الغالبية العظمى من هذه الأملاح.

كتل جزيئية عالية

بافتراض أنيون X أحادي أو متعدد التكافؤ غير عضوي ، تميل الأملاح العضوية إلى امتلاك كتل جزيئية أكبر بكثير من الأملاح غير العضوية. هذا يرجع أساسًا إلى الهيكل الكربوني ، الذي تساهم فيه روابط CC الفردية ، وذرات الهيدروجين الخاصة بها ، في الكثير من الكتلة للمركب.

لذلك ، R أو Ar مسؤولان عن كتلتهما الجزيئية العالية.

Amphiphilics و السطحي

الأملاح العضوية هي مركبات برمائية ، أي أن هياكلها لها نهايات محبة للماء وكارهة للماء.

ما هي هذه التطرفات؟ تمثل R أو Ar كارهة للماء الشديدة ، لأن ذرات C و H ليس لها صلة كبيرة بجزيئات الماء.

A ^{+ (-)} ، الذرة أو المجموعة الحاملة للشحنة ، هي النهاية المحبة للماء ، لأنها تساهم في العزم ثنائي القطب وتتفاعل مع الماء ، وتشكل ثنائيات القطب (RA ⁺ OH ₂).

عندما يتم استقطاب المناطق المحبة للماء والكارهة للماء ، يصبح الملح البرمائي مادة خافضة للتوتر السطحي ، وهي مادة تستخدم على نطاق واسع لإنتاج المنظفات ومزيلات الاستحلاب.

درجة غليان أو انصهار عالية

مثل الأملاح غير العضوية ، تتمتع الأملاح العضوية أيضًا بنقاط انصهار وغليان عالية ، بسبب القوى الكهروستاتيكية التي تحكم المرحلة السائلة أو الصلبة.

ومع ذلك ، نظرًا لوجود مكون عضوي R أو Ar ، تشارك أنواع أخرى من قوى Van der Waals (قوى لندن ، وثنائي القطب ، والروابط الهيدروجينية) التي تتنافس بطريقة معينة مع القوى الكهروستاتيكية.

لهذا السبب ، فإن الهياكل الصلبة أو السائلة للأملاح العضوية ، في المقام الأول ، أكثر تعقيدًا وتنوعًا. يمكن أن يتصرف البعض منهم مثل البلورات السائلة.

الحموضة والقاعدية

الأملاح العضوية بشكل عام هي أحماض أو قواعد أقوى من الأملاح غير العضوية. هذا لأن A ، على سبيل المثال في أملاح الأمين ، لها شحنة موجبة بسبب ارتباطها بهيدروجين إضافي: A ⁺ -H. لذلك ، عند ملامسة القاعدة ، تبرع بالبروتون ليصبح مركبًا محايدًا مرة أخرى:

RA ⁺ H + B => RA + HB

تنتمي H إلى A ، ولكنها مكتوبة لأنها متورطة في تفاعل التعادل.

من ناحية أخرى ، يمكن أن يكون RA ⁺ جزيءًا كبيرًا ، غير قادر على تكوين مواد صلبة بشبكة بلورية مستقرة بدرجة كافية مع الهيدروكسيل أو الهيدروكسيل الأنيون OH ^-.

عندما يكون هذا هو الحال، وRA ⁺ OH ^- ملح يتصرف مثل قاعدة قوية. حتى الأساسية مثل NaOH أو KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCl => RACl + H ₂ O

ملاحظة في المعادلة الكيميائية التي الكلورين ^- أنيون محل OH ^- ، وتشكيل RA ⁺ الكلور ^- الملح.

التطبيقات

يختلف استخدام الأملاح العضوية وفقًا لهوية R و Ar و A و X. علاوة على ذلك ، يعتمد تطبيقها أيضًا على نوع المادة الصلبة أو السائلة التي تتكون منها. بعض العموميات في هذا الصدد هي:

- تعمل ككواشف لتخليق المركبات العضوية الأخرى. يمكن أن تعمل RAX كـ "مانح" لسلسلة R لإضافتها إلى مركب آخر لتحل محل مجموعة مغادرة جيدة.

- إنها مواد خافضة للتوتر السطحي ، لذا يمكن استخدامها أيضًا كمواد تشحيم. تستخدم الأملاح المعدنية للكربوكسيلات لهذا الغرض.

- يسمح بتوليف مجموعة واسعة من الملونات.

أمثلة على الأملاح العضوية

الكربوكسيلات

تتفاعل الأحماض الكربوكسيلية مع الهيدروكسيد في تفاعل معادل ، مما يؤدي إلى ظهور أملاح الكربوكسيل: RCOO ^- M ⁺ ؛ حيث يمكن أن يكون M ⁺ أي كاتيون معدني (Na ⁺ ، Pb ²⁺ ، K ⁺ ، إلخ) أو كاتيون الأمونيوم NH ₄ ^+.

الأحماض الدهنية عبارة عن أحماض كربوكسيلية طويلة الأليفاتية ، يمكن أن تكون مشبعة وغير مشبعة. من بين تلك المشبعة حمض البالمتيك (CH ₃ (CH ₂) ₁₄ COOH). ينتج عن هذا ملح البالميتات ، في حين أن حامض دهني (CH ₃ (CH ₂) ₁₆ COOH يشكل ملح الستيرات ، ويتكون الصابون من هذه الأملاح.

في حالة حمض البنزويك ، C ₆ H ₅ COOH (حيث C ₆ H ₅ - عبارة عن حلقة بنزين) ، عندما يتفاعل مع قاعدة ، فإنه يشكل أملاح بنزوات. في جميع الكربوكسيل ، تمثل المجموعة -COO ^- A (RAX).

دياكيل الليثيوم

دياكيل كوبات الليثيوم مفيد في التخليق العضوي. صيغتها هي ^- Li ⁺ ، حيث تحمل ذرة النحاس شحنة سالبة. هنا يمثل النحاس الذرة أ في الصورة.

أملاح السلفونيوم

تتشكل من تفاعل كبريتيد عضوي مع هاليد ألكيل:

R ₂ S + R'X => R ₂ R’S ⁺ X

بالنسبة لهذه الأملاح ، تحمل ذرة الكبريت شحنة رسمية موجبة (S ⁺) لأنها تحتوي على ثلاث روابط تساهمية.

أملاح أوكسونيوم

وبالمثل ، تتفاعل الإيثرات (النظائر المؤكسجة للكبريتيدات) مع الهيدرازيد لتكوين أملاح الأكسونيوم:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

يرتبط البروتون الحمضي لـ HBr تساهميًا بذرة الأكسجين للأثير (R ₂ O ⁺ -H) ، مما يؤدي إلى شحنه بشكل إيجابي.

أملاح أمين

يمكن أن تكون الأمينات أولية أو ثانوية أو ثالثية أو رباعية ، مثل أملاحها. تتميز جميعها بوجود ذرة H مرتبطة بذرة النيتروجين.

وبالتالي ، RNH ₃ ⁺ X ^- هو ملح أمين أساسي ؛ R ₂ NH ₂ ⁺ X ^- للأمين الثانوي ؛ R ₃ NH ⁺ X ^- من الأمين العالي ؛ و R ₄ N ⁺ X ^- من أمين رباعي (ملح الأمونيوم الرباعي).

أملاح الديازونيوم

أخيرًا ، تمثل أملاح الديازونيوم (RN ₂ ⁺ X ^-) أو الأريديازونيوم (ArN ₂ ⁺ X ^-) نقطة البداية للعديد من المركبات العضوية ، وخاصة أصباغ الآزو.

المراجع

1. فرانسيس إيه كاري. الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة ، الصفحات 604-605 ، 697-698 ، 924). ماك جراو هيل.
2. غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. الكيمياء العضوية. الأمينات. (الطبعة العاشرة). وايلي بلس.
3. ويكيبيديا. (2018). ملح (كيمياء). مأخوذة من: en.wikipedia.org
4. ستيفن إيه هاردينجر. (2017). مسرد مصور للكيمياء العضوية: الأملاح. تم الاسترجاع من: chem.ucla.edu
5. شيفرون أورونيت. (2011). الكربوكسيلات.. تم الاسترجاع من: oronite.com