GARAM ORGANIK: SIFAT, KEGUNAAN DAN CONTOH - KIMIA - 2025

The garam organik sebilangan padat sebatian ionik dengan banyak ciri-ciri. Mereka sebelumnya berasal dari sebatian organik, yang telah mengalami transformasi yang memungkinkannya membawa muatan, dan juga, identiti kimianya bergantung pada ion yang berkaitan.

Dua formula kimia yang sangat umum untuk garam organik ditunjukkan dalam gambar di bawah. Yang pertama, R-AX, ditafsirkan sebagai sebatian yang struktur karbon atomnya, atau kumpulan A, membawa muatan positif + atau negatif (-).

Sumber: Gabriel Bolívar

Seperti yang dapat dilihat, terdapat ikatan kovalen antara R dan A, RA, tetapi pada gilirannya, A mempunyai muatan formal yang menarik (atau menolak) ion X. Tanda caj akan bergantung pada sifat A dan persekitaran kimia .

Sekiranya A positif, berapa banyak X yang boleh berinteraksi dengannya? Dengan hanya satu, diberikan prinsip elektroneutraliti (+ 1-1 = 0). Namun, apakah identiti X? Anion X boleh menjadi CO ₃ ^2– , memerlukan dua kation RA ⁺ ; halida: F ^- , Cl ^- , Br ^- , dan lain-lain; atau sebatian RA ^- lain . Pilihannya tidak dapat dikira.

Juga, garam organik boleh mempunyai watak aromatik, yang digambarkan oleh cincin benzena coklat. Garam benzoat tembaga (II), (C ₆ H ₅ COO) ₂ Cu, misalnya, terdiri daripada dua cincin aromatik dengan kumpulan karboksil bermuatan negatif, yang berinteraksi dengan kation Cu ²⁺ .

Sifat fizikal dan kimia

Dari gambar tersebut dapat dinyatakan bahawa garam organik terdiri daripada tiga komponen: organik, R atau Ar (cincin aromatik), atom atau kumpulan yang membawa muatan ion A, dan sebatian X.

Sama seperti identiti dan struktur kimia yang ditentukan oleh komponen tersebut, dengan cara yang sama sifatnya bergantung padanya.

Dari fakta ini, sifat umum tertentu yang dipenuhi oleh sebahagian besar garam ini dapat diringkaskan.

Jisim molekul tinggi

Dengan andaian anion anorganik mono atau polivalen X, garam organik cenderung mempunyai jisim molekul yang jauh lebih besar daripada garam anorganik. Ini terutama disebabkan oleh kerangka karbon, yang ikatan CC tunggal, dan atom hidrogennya, menyumbang banyak jisim kepada sebatian tersebut.

Oleh itu, R atau Ar bertanggungjawab untuk jisim molekulnya yang tinggi.

Amphiphilik dan surfaktan

Garam organik adalah sebatian amfifilik, iaitu strukturnya mempunyai hujung hidrofilik dan hidrofobik.

Apa yang melampau itu? R atau Ar mewakili hidrofobik ekstrem, kerana atom C dan H mereka tidak mempunyai pertalian yang besar untuk molekul air.

A ^{+ (-)} , atom atau kumpulan yang mengandungi cas, adalah hujung hidrofilik, kerana menyumbang kepada momen dipol dan berinteraksi dengan air, membentuk dipol (RA ⁺ OH ₂ ).

Apabila kawasan hidrofilik dan hidrofobik terpolarisasi, garam amfifilik menjadi surfaktan, bahan yang banyak digunakan untuk penghasilan bahan pencuci dan pengemulsi.

Takat didih atau lebur yang tinggi

Seperti garam bukan organik, garam organik juga mempunyai takat lebur dan didih yang tinggi, kerana daya elektrostatik yang mengawal fasa cecair atau pepejal.

Walau bagaimanapun, kerana terdapat komponen organik R atau Ar, jenis pasukan Van der Waals yang lain (pasukan London, dipole-dipole, ikatan hidrogen) yang bersaing dengan kaedah elektrostatik.

Atas sebab ini, struktur pepejal atau cecair garam organik, pada mulanya, lebih kompleks dan bervariasi. Sebilangan dari mereka bahkan boleh berkelakuan seperti kristal cair.

Keasidan dan asas

Garam organik pada amnya adalah asid atau basa yang lebih kuat daripada garam bukan organik. Ini kerana A, misalnya dalam garam amina, mempunyai muatan positif kerana ikatannya dengan hidrogen tambahan: A ⁺ -H. Oleh itu, jika bersentuhan dengan asas, sumbangkan proton untuk menjadi sebatian neutral lagi:

RA ⁺ H + B => RA + HB

H tergolong dalam A, tetapi ditulis kerana terlibat dalam reaksi peneutralan.

Sebaliknya, RA ⁺ boleh menjadi molekul besar, tidak dapat membentuk pepejal dengan kisi kristal yang cukup stabil dengan hidroksil atau hidroksil anion OH ^- .

Apabila ini berlaku, garam RA ⁺ OH ^- bertindak seperti asas yang kuat; sama asasnya dengan NaOH atau KOH:

RA ⁺ OH ^- + HCl => RACl + H ₂ O

Perhatikan dalam persamaan kimia bahawa Cl ^- anion menggantikan OH ^- , membentuk garam RA ⁺ Cl ^- .

Permohonan

Penggunaan garam organik akan berbeza mengikut identiti R, Ar, A dan X. Selanjutnya, penggunaannya juga bergantung pada jenis pepejal atau cecair yang mereka bentuk. Beberapa kesamaan dalam hal ini adalah:

-Bekalkan sebagai reagen untuk sintesis sebatian organik lain. RAX boleh bertindak sebagai "penderma" untuk rantai R untuk menambah kompaun lain menggantikan kumpulan meninggalkan yang baik.

-Mereka adalah surfaktan, jadi mereka juga dapat digunakan sebagai pelincir. Garam logam karboksilat digunakan untuk tujuan ini.

-Membolehkan sintesis pelbagai jenis pewarna.

Contoh garam organik

Karboksilat

Asid karboksilat bertindak balas dengan hidroksida dalam tindak balas peneutralan, sehingga menimbulkan garam karboksilat: RCOO ^- M ⁺ ; di mana M ⁺ boleh menjadi kation logam apa pun (Na ⁺ , Pb ²⁺ , K ⁺ , dan lain-lain) atau kation ammonium NH ₄ ^+.

Asid lemak adalah asid karboksilik rantai alifatik panjang, ia boleh menjadi tepu dan tak tepu. Antara tepu adalah asid palmitik (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₄ COOH). Ini menimbulkan garam palmitat, sementara asid stearat (CH ₃ (CH ₂ ) ₁₆ COOH membentuk garam stearat. Sabun terdiri daripada garam ini.

Dalam kes asid benzoat, C ₆ H ₅ COOH (di mana C ₆ H ₅ - adalah cincin benzena), apabila ia bertindak balas dengan asas, ia membentuk garam benzoat. Dalam semua karboksilat kumpulan -COO ^- mewakili A (RAX).

Lithium diakylcuprates

Lithium diakylcuprate berguna dalam sintesis organik. Formulanya ialah ^- Li ⁺ , di mana atom tembaga membawa muatan negatif. Di sini, tembaga mewakili atom A dalam gambar.

Garam sulfonium

Mereka terbentuk dari tindak balas sulfida organik dengan alkil halida:

R ₂ S + R'X => R ₂ R'S ⁺ X

Untuk garam ini, atom sulfur membawa muatan formal positif (S ⁺ ) kerana mempunyai tiga ikatan kovalen.

Garam oksonium

Begitu juga, eter (analog sulfida beroksigen) bertindak balas dengan hidridid ​​untuk membentuk garam oksonium:

ROR '+ HBr <=> RO ⁺ HR' + Br ^-

Proton berasid HBr mengikat kovalen ke atom oksigen eter (R ₂ O ⁺ -H), mengecasnya secara positif.

Garam amina

Amina boleh menjadi primer, sekunder, tersier atau kuarter, seperti garamnya. Kesemuanya dicirikan oleh atom H yang dihubungkan dengan atom nitrogen.

Oleh itu, RNH ₃ ⁺ X ^- adalah garam amina utama; R ₂ NH ₂ ⁺ X ^- , amina sekunder; R ₃ NH ⁺ X ^- , dari amina tersier; dan R ₄ N ⁺ X ^- , dari amina kuarter (garam amonium kuarter).

Garam Diazonium

Akhirnya, garam diazonium (RN ₂ ⁺ X ^- ) atau aryldiazonium (ArN ₂ ⁺ X ^- ) mewakili titik permulaan sebilangan besar sebatian organik, terutamanya pewarna azo.

Rujukan

1. Francis A. Carey. Kimia organik. (Edisi Keenam, Halaman 604-605, 697-698, 924). Bukit Mc Graw.
2. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. Kimia organik. Amines. (Edisi ke-10.) Wiley Plus.
3. Wikipedia. (2018). Garam (Kimia). Diambil dari: en.wikipedia.org
4. Steven A. Hardinger. (2017). Glosari Kimia Organik yang digambarkan: garam. Dipulihkan dari: chem.ucla.edu
5. Chevron Oronite. (2011). Karboksilat. . Dipulihkan dari: oronite.com