Хімія. 9 клас. Попель

§ 29. Вищі карбонові кислоти та їхні солі (мила)

Матеріал параграфа допоможе вам:

  • отримати відомості про вищі карбонові кислоти;
  • дізнатися про органічні сполуки, які виявляють мийну дію.

Вищі карбонові кислоти. Карбонові кислоти, молекули яких містять 10 або більше атомів Карбону, називають вищими. Серед кислот цієї групи найважливішими є пальмітинова С15Н31СООН, стеаринова С17Н35СООН і олеїнова С17Н33СООН (мал. 83). Перші дві кислоти належать до насичених сполук, оскільки містять у молекулах лише прості ковалентні зв'язки між атомами Карбону, а олеїнова кислота — до ненасичених, бо має в молекулі один подвійний зв'язок С=С.

Мал. 83. Кулестержневі моделі молекул стеаринової (а) й олеїнової (б) кислот

Вищі карбонові кислоти раніше добували тільки з рослинних і тваринних жирів. Тому їх ще називають жирними кислотами.

Пальмітинова і стеаринова кислоти — білі тверді речовини, а олеїнова — рідина. Вони практично не розчиняються у воді.

За хімічними властивостями вищі карбонові кислоти подібні до оцтової, але є дуже слабкими. Ці сполуки реагують із лугами:

Якщо до розчину солі вищої карбонової кислоти додати розбавлену сульфатну кислоту, то відбувається реакція обміну:

Вищі карбонові кислоти добувають, здійснюючи за певних умов реакції природних жирів із водою, а також окисненням деяких компонентів нафти.

Мила. Солі лужних елементів і карбонових кислот із кількістю атомів Карбону в аніонах від 10 до 20 називають милами. (Якщо атомів Карбону в аніоні солі менше 10, то сполука не виявляє мийної дії, а якщо більше 20, то сіль практично нерозчинна у воді.) Солі Натрію і вищих карбонових кислот є твердими речовинами, а солі Калію — рідинами.

Традиційний процес миловаріння полягає в нагріванні жирів або олій із лугом. У результаті утворюється концентрований розчин, у якому містяться солі вищих кислот (мила). При додаванні до нього насиченого розчину кухонної солі розчинність цих солей зменшується; вони виділяються з розчину і спливають на поверхню. Цей процес називають висолюванням. Мило збирають і заповнюють ним форми, де воно твердне. Залежно від сорту мила в нього під час виготовлення додають барвники, ароматизатори, екстракти рослин (календули, липи, ромашки та ін.).

Мийна дія мила полягає у відокремленні часточок бруду, наприклад, від поверхні тканини й утворенні емульсії чи суспензії. Розглянемо, як це відбувається.

• Пригадайте, що таке емульсія, суспензія.

Потрапляючи у воду, мило розчиняється і частково взаємодіє з нею; при цьому утворюються слабка кислота і луг:

C17H35COONa + H2O ⇄ С17Н35СООН + NaOH,

С17Н35СОО- + H2O ⇄ С17Н35СООН + OH-.

Аніон С17Н35СОО- складається із двох частин — полярної (-СОО-) і неполярної (С17Н35-) (мал. 84). Неполярна частина йона «розчиняється» в жировій частині забруднення, а полярна залишається у воді (мал. 85), сполучаючись із її молекулами водневими зв'язками. Унаслідок такої взаємодії забруднення відокремлюється від поверхні тканини разом з аніонами кислотних залишків у вигляді маленьких жирових краплинок або твердих часточок. Вони не злипаються, оскільки мають на своїй поверхні однойменний заряд (який?), а збираються навколо бульбашок повітря в піні.

Мал. 84. Масштабна модель аніона вищої карбонової кислоти

Мал. 85. Мийна дія мила: а — сполучення аніонів із часточкою жиру; б — відокремлення часточки жиру від тканини

Використання мила має певні недоліки. Луг, невелика кількість якого утворюється у водному розчині мила, повільно роз'їдає тканини, руйнує деякі барвники. Нині мило майже повністю витіснили синтетичні мийні засоби.

ВИСНОВКИ

Найважливіші вищі карбонові кислоти — пальмітинова, стеаринова й олеїнова. Це дуже слабкі кислоти. Їх натрієві й калійні солі називають милами.

Мило частково реагує з водою; при цьому утворюються відповідні кислота і луг. Наявність в аніоні кислоти полярної й неполярної частин зумовлює змочування розчином мила різних поверхонь і видалення з них забруднень.

  • 217. Які сполуки зараховують до вищих карбонових кислот?
  • 218. Напишіть рівняння реакції олеїнової кислоти з калій гідроксидом і дайте назву солі, яка утворюється.
  • 219. Складіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій:

а) калій пальмітату з водою;

б) магній стеарату (нерозчинна сіль) із хлоридною кислотою.

  • 220. Чи здатні виявляти мийну дію:

а) натрій сульфат;

б) натрій ацетат;

в) калій стеарат?

Відповіді поясніть.