Մրջնաթթու

Մրջնաթթու
Ընդհանուր տեղեկություններ
Դասական անվանակարգում	մրջնաթթու
Ավանդական անվանում	մեթանաթթու
Քիմիական բանաձև	CH₂O₂
Ռացիոնալ բանաձև	CH2O2
Մոլային զանգված	7,6E−26 կիլոգրամ գ/մոլ
Խտություն	1,22 ± 0,01 գ/սմ³ գ/սմ³
Դինամիկ մածուցիկություն	0,16 պուազեյլ Պա/վ
Իոնիզացման էներգիա	11,05 ± 0,01 Էլեկտրոն-վոլտ կՋ/մոլ
Ջերմային հատկություններ
Հալման ջերմաստիճան	8,25 °C, 8 °C և 8,3 °C °C
Եռման ջերմաստիճան	100,7 °C և 101 °C °C
Այրման ջերմաստիճան	122 ± 1 ℉
Ինքնաբռնկման ջերմաստիճան	520 °C
Եռյակ կետ	281,40 K (8,25 °C), 2,2 ԿՊա
Կրիտիկական ճնշում	588 K (315 °C), 5,81 ՄՊա մթն.
Մոլյար ջերմատարողություն	98,74 Ջ/(մոլ•Կ)
Գոյացան էնթալպիա	−234,8 կՋ/մոլ
Գոլորշու ճնշում	35 ± 1 mm Hg
Քիմիական հատկություններ
pKa	3,81 ± 0,01
Բեկման ցուցիչ	1,3714
Դիպոլ մոմենտ	4,7E−30 Կլ·մ
Դասակարգում
CAS համար	64-18-6
PubChem	284
EINECS համար	200-579-1
SMILES	C(=O)O
ЕС	200-579-1
RTECS	LQ4900000
ChEBI	278
IDLH	56,4 ± 0,1 mg/m³
	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 | խմբագրել կոդը]

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 լատին․՝ acidium formicum անվանումը, դրա համար էլ մրջնաթթվի աղերն անվանում են ֆորմիատներ։

Ֆիզիկական հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

Սուր հոտով, անգույն հեղուկ է, խտությունը՝ 1212,6 կգ/մ³, հալման ջերմաստիճանը՝ 8,25 °C, եռմանը՝ 100,7 °C։ Անսահմանափակ քանակով լուծվում է ջրում և սպիրտում։ Ջրի հետ առաջացնում է ազեոտրոպ խառնուրդ (77,4% մրջնաթթու, եռման ջերմաստիճանը՝ 107,2 °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 C_p	98,74 Ջ/մոլ·K (հեղ) (298 К-ում)
Հալման էնթալպիա ΔH_հալ	12,72 կՋ/մոլ
եռման էնթալպիա ΔH_եռ	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)
T_кип, °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)
T_кип, °C	32,4	43,8	61,4	80,3	100,7

Լուծույթների ինտեգրալ ջերմությունը 25 °C-ում
Մոլայի թիվ H₂O 1 մոլ HCOOH	m, մոլ HCOOH 1 կգ-ում H₂O	-ΔH_m, 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 | խմբագրել կոդը]

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_{2}SO_{4}\longrightarrow 2\ HCOOH+K_{2}SO_{4}}

Մեթանի կատալիտիկ օքսիդացումով.

Քիմիական հատկություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

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_{2}O}

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

\mathrm {(HCOO)_{2}Ni\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_{2}Cl_{2}+CO_{2}+2HCl}

\mathrm {HCOOH+Hg_{2}Cl_{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)_{2}Hg\longrightarrow Hg+HCOOH+CO_{2}}

Խիտ ծծմբական թթվով ազդելիս մրջնաթթուն քայքայվում է ածխածնի մոնօքսիդի^[6] և ջրի՝

\mathrm {HCOOH\longrightarrow CO+H_{2}O}

Կիրառություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

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^[7]։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

↑ ^1,0 ^1,1 formic acid
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 ^2,5 ^2,6 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0296.html
↑ ^3,0 ^3,1 Bradley J., Williams A. J., Andrew S.I.D. Lang Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset // Figshare — 2014. — doi:10.6084/M9.FIGSHARE.1031637.V2
↑ ^4,0 ^4,1 ^4,2 ^4,3 ^4,4 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5
↑ Flash P. Small Scale Determination of the pKa Values for Organic Acids // J. Chem. Educ. — ACS, 1994. — Vol. 71, Iss. 1. — P. A6. — ISSN 0021-9584; 1938-1328 — doi:10.1021/ED071PA6
↑ Разложение муравьиной кислоты — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов
↑ Красильников А. П. Справочник по антисептике. — Минск, 1995.

Գրականություն[խմբագրել | խմբագրել կոդը]

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 | խմբագրել կոդը]

Վիքիպահեստն ունի նյութեր, որոնք վերաբերում են «Մրջնաթթու» հոդվածին։

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից (հ․ 8, էջ 67)։

[_2505c6e03f2a20f4-1] 1,0 ^1,1 formic acid

[_f1d21ec3448db3f1-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 ^2,3 ^2,4 ^2,5 ^2,6 http://www.cdc.gov/niosh/npg/npgd0296.html

[_83d30bbb990aa5cf-3] 3,0 ^3,1 Bradley J., Williams A. J., Andrew S.I.D. Lang Jean-Claude Bradley Open Melting Point Dataset // Figshare — 2014. — doi:10.6084/M9.FIGSHARE.1031637.V2

[_6c7a0c00002e3c70-4] 4,0 ^4,1 ^4,2 ^4,3 ^4,4 David R. Lide, Jr. Basic laboratory and industrial chemicals: A CRC quick reference handbook — CRC Press, 1993. — ISBN 978-0-8493-4498-5

[_eec83a89b8238d17-5] Flash P. Small Scale Determination of the pKa Values for Organic Acids // J. Chem. Educ. — ACS, 1994. — Vol. 71, Iss. 1. — P. A6. — ISSN 0021-9584; 1938-1328 — doi:10.1021/ED071PA6

[6] Разложение муравьиной кислоты — видеоопыт в Единой коллекции цифровых образовательных ресурсов

[7] Красильников А. П. Справочник по антисептике. — Минск, 1995.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]