Մրջնաթթու

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Մրջնաթթու
Formic acid.svg
Formic-acid-CRC-MW-3D-balls.png
Ընդհանուր տեղեկություններ
Դասական անվանակարգում Մրջնաթթու
Ավանդական անվանում Մեթանաթթու
Քիմիական բանաձև HCOOH
Ռացիոնալ բանաձև CH2O2
Ֆիզիկական հատկություններ
Ագրեգատային վիճակ Հեղուկ
Դինամիկ մածուցիկություն 0,16 Պա•վ
Ջերմային հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան 8,25 °C
Եռման ջերմաստիճան 100,7 °C
Կրիտիկական կետ 281,40 K (8,25 °C), 2,2 ԿՊա
Կրիտիկական խտություն 588 K (315 °C), 5,81 ՄՊա մթն.
Գոյացան էնթալպիա −234,8 կՋ/մոլ
Գազի ճնշում 120 մմ. ս. ս]] (16 կՊա]]) 50 °C-ում մթն.
Քիմիական հատկություններ
pKa 3,75
Օպտիկական հատկություններ
Բեկման ցուցիչ 1,3714
Կառուցվածք
Դիպոլ մոմենտ 1,41 (գազ)
Դասակարգում
CAS համար 64-18-6
SMILES O=CO
ЕС 200-579-1
RTECS LQ4900000
Եթե հատուկ նշված չէ, ապա բոլոր արժեքները բերված են ստանդարտ պայմանների համար (25 °C, 100 կՊա)


Մրջնաթթու (միջազգային անվանումը՝ մեթանաթթու), սահմանային թթուների հոմոլոգիական շարքի առաջին անդամն է, պարզագույն միահիմն կարբոնաթթու։ Գրանցված է որպես սննդամթերքի հավելում՝ E236 նշանակությամբ։

Բանաձևը՝  {HCOOH}։

Անվանում[խմբագրել]

Մրջնաթթուն իր անունը ստացել է այն պատճառով, որ առաջին անգամ հայտնաբերվել է մրջյուններում (17-րդ դարում), օրինակ Formica rufa կարմիր անտառային մրջյունի գեղձի արտաթորանքում։ Մրջնաթթուն պարունակվում է մրջյունների խայթիչ արտաթորանքներում, եղինծում և եղևնու փշատերևում։ Այստեղից էլ առաջացել է նրա լատ.՝ acidium formicum անվանումը, դրա համար էլ մրջնաթթվի աղերն անվանում են ֆորմիատներ։

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել]

Սուր հոտով, անգույն հեղուկ է, խտությունը՝ 1212,6 կգ/մ³, հալման ջերմաստիճանը՝ 8,25&nbsp°C, եռմանը՝ 100,7&nbsp°C։ Անսահմանափակ քանակով լուծվում է ջրում և սպիրտում։ Ջրի հետ առաջացնում է ազեոտրոպ խառնուրդ (77,4% մրջնաթթու, եռման ջերմաստիճանը՝ 107,2&nbsp°C)։ Ամենաուժեղ ճարպաթթուն է, մաշկի վրա առաջացնում է այրվածք։ Ունի կարբոնաթթուներին բնորոշ քիմիական հատկություններ։ Մրջնաթթվի աղերը և էսթերները կոչվում են ֆորմիատներ։ Վերականգնիչ է, տալիս է «արծաթահայելու» ռեակցիան։

Մրջնաթթվի հատկությունները
Գոլորշի ճնշումը 120 մմ ս. ս. (50 °C-ում)
Էնթալպիայի ձևավորում ΔH −409,19 կՋ/մոլ (հեղ.) (298 К-ում)
Գիբբսի ստանդարդ էներգիայի ձևավորումը G −346 կՋ/մոլ (հեղ.) (298 К-ում)
Նորմալ Էնտրոպիայի ձևավորումը S 128,95 Ջ/մոլ·K (հեղ.) (298 К-ում)
Ստանդարտ մոլային ջերմունակություն Cp 98,74 Ջ/մոլ·K (հեղ) (298 К-ում)
Հալման էնթալպիա ΔHհալ 12,72 կՋ/մոլ
եռման էնթալպիա ΔHեռ 22,24 կՋ/մոլ
Այրման ջերմություն -ΔH°298 (վերջանյութ CO2, H2O) 254,58 կՋ/մոլ
Մրջնաթթվի խտությունը ջրային լուծույթներում 20 °C ջերմաստիճանում
ω(H2CO2) 1 2 4 6 8 10 12 14 16 18 22 26 30
ρ, գ/սմ³ 1,0020 1,0045 1,0094 1,0142 1,0197 1,0247 1,0297 1,0346 1,0394 1,0442 1,0538 1,0634 1,0730
Մրջնաթթվի մակերևութային լարվածությունը
15 20 30
σ, Ն/մ 3,813×10−2 3,758×10−2 3,648×10−2
Եռման ջերմաստիճանը ցածր մթնոլորտային ճնշման դեպքում
Ճնշում, կՊա (մմ ս. ս.) 0,133(1) 0,667(5) 1,333(10) 2,666(20) 5,333(40)
Tкип, °C −20,0 −5,0 +2,1 10,3 24,0
Ճնշումը, կՊա (մմ ս. ս.) 7,999(60) 13,333(100) 26,66(200) 53,33(400) 101,32(760)
Tкип, °C 32,4 43,8 61,4 80,3 100,7


Մրջնաթթու
Լուծույթների ինտեգրալ ջերմությունը 25 °C-ում
Մոլայի թիվ H2O 1 մոլ HCOOH m, մոլ HCOOH 1 կգ-ում H2O -ΔHm, կՋ/մոլ
1 55,51 0,83
2 27,75 0,87
3 18,50 0,79
4 13,88 0,71
5 11,10 0,67
6 9,25 0,62
8 6,94 0,58
10 5,55 0,56
15 3,70 0,55
20 2,78 0,55
30 1,85 0,56
40 1,39 0,57
50 1,11 0,60
75 0,740 0,65
100 0,555 0,66
0,0000 0,71

Ստացում[խմբագրել]

Արդյունաբերության մեջ մրջնաթթուն ստացվում է բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի պայմաններում ածխածնի (II) օքսիդի ու կալիումի հիդրօքսիդի փոխազդեցությամբ։ Ստանում են նաև մեթանի կատալիտիկ օքսիդացմամբ, Н20 + С0 սինթեզով և հիմնականում NaOH-ի և CO-ի փոխազդեցությամբ (120- 150°С, 6-8 մթն, առաջանում է նատրիումի ֆորմիատ, որից մրջնաթթու անջատվում են ծծմբական թթվով).

\mathrm{KOH + CO \longrightarrow HCOOK} կալիումի ֆորմիատ
  • Կալիումի ֆորմիատից ազատ թթուն դուրս է մղվում ավելի ուժեղ հանքային թթվով.
\mathrm{2 \ HCOOK + H_2SO_4 \longrightarrow 2 \ HCOOH + K_2SO_4}
Մրջնաթթվի ստացումը մեթանի կատալիտիկ օքսիդացումով

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել]

Ի տարբերություն մյուս կարբոնաթթուների, միջին ուժեղության թթու է, որը պայմանավորված է կարբօքսիլային խմբին միացած ջրածնի ատոմի փոքր էլեկտրադրական ինդուկցիայով։ Մրջնաթթուն մտնում է կարբոնաթթուներին բնորոշ ռեակցիաների մեջ, միաժամանակ օժտված է որոշ յուրահատկություններով, որոնք պայմանավորված են ածխաջրածնային ռադիկալի բացակայությամբ։ Մրջնաթթուն հեշտությամբ օքսիդանում է առաջացնելով ածխաթթու գազ և ջուր.

\mathrm{2 \ HCOOH + O_2 \longrightarrow 2 \ CO_2 + 2 \ H_2O}

Սննդարդյունաբերության մեջ մրջնաթթվի այդ հատկությունը օգտագործում են նիկել կատալիզատորի ստացման համար, որը, մասնավորապես կիրառվում է ճարպերի հիդրոգենման ժամանակ.

\mathrm{ (HCOO)_2Ni \longrightarrow Ni + 2CO_2 + H_2}

Սուլեմայի լուծույթը տաքացնելիս, որը թթվեցրած է մրջնաթթվի լուծույթով, սկզբում սուլեման վերականգնվելով վերածվում է կալոմելի, ապա մետաղական սնդիկի՝

\mathrm{HCOOH + 2HgCl_2 \longrightarrow Hg_2Cl_2 + CO_2 + 2HCl}
\mathrm{HCOOH + Hg_2Cl_2 \longrightarrow 2Hg + 2HCl + CO_2}

Մրջնաթթվի սնդիկային աղերը տաքացնելիս սնդիկը վերականգնվում է մինչև ազատ մետաղ, իսկ ածխածնի կեսը օքսիդանալով առաջացնում է ածխաթթու գազ՝

\mathrm{ (HCOO)_2Hg \longrightarrow Hg + HCOOH + CO_2}

Խիտ ծծմբական թթվով ազդելիս մրջնաթթուն քայքայվում է ածխածնի մոնօքսիդի[1] և ջրի՝

\mathrm{ HCOOH \longrightarrow CO + H_2O}

Կիրառություն[խմբագրել]

Սննդարդյունաբերության մեջ մրջնաթթվի այդ հատկությունը օգտագործում են նիկել կատալիզատորի ստացման համար, որը, մասնավորապես կիրառվում է ճարպերի հիդրոգենման ժամանակ։

Մրջնաթթու կիրառվում է օրգանական սինթեզում, արծնիչային ներկման, կաշվի վերամշակման, մրգահյութերի պահածոյացման, սարքավորումների ախտահանման համար[2]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]

  1. Разложение муравьиной кислоты — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
  2. Красильников А. П. Справочник по антисептике. — Минск, 1995.

Գրականություն[խմբագրել]

  • Օրգանական քիմիայի դասընթաց, Բ. Ա. Պավլով, Ա. Պ. Տերենտև
  • Ameisensäure, Formiate, Diglykol-bis–chlorformiat. VCH, Weinh, ISBN 3-527-28529-6.
  • Ausgewählte C-H-O Radikale. Ameisensäure. Essigsäure. Oxalsäure (Gmelin Handbook of Inorganic and Organometallic Chemistry - 8th edition ELEM C TL C LFG 4). Springer Verlag, ISBN 3-540-93283-6.
  • Gundula Jänsch-Kaiser und Dieter Behrens։ Ameisensäure und Erdalkalihydroxide. DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., ISBN 3-926959-00-2.

Արտաքին հղումներ[խմբագրել]

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Հայկական սովետական հանրագիտարանից, որի նյութերը թողարկված են Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) թույլատրագրի ներքո։ CC-BY-SA-icon-80x15.png