비누화 반응 및 얻을 수있는 물질



그 비누화 그것은 에스테르의 기본적인 가수 분해입니다. 이는 에스테르가 염기 (NaOH 또는 KOH)와 비가 역적으로 반응하여 알콜 및 나트륨 또는 칼륨의 카르 복실 레이트를 생성 함을 의미합니다. 이 단어는 "비누 제조"를 의미하며 사실 인류가 사용하는 가장 오래된 화학 반응 중 하나입니다.

바빌로니아 시대에는 나무와 식물과 동물 지방에서 수집 한 재를 사용하여 비누를 만드는 기술을 완성했습니다. 동물성 지방은 왜? 그 이유는 그것이 글리세롤 트리 에스테르 (트리글리세리드)가 풍부하고 목재 재는 칼륨의 원천이며, 기본 금속.

그렇지 않으면, 반응은 낮은 수율로 진행하지만, 페인트 및 일부 표면에 미치는 영향을 반영하기에 충분합니다. 이러한 유화의 경우, 안료가 오일 (에스테르의 출처)과 혼합되는 경우,.

색인

  • 1 비누화 반응
    • 1.1 메커니즘
    • 1.2 동역학
  • 2 비누화로 얻을 수있는 물질
    • 2.1 비누의 용제 작용
  • 3 참고

비누화 반응

메커니즘

에스테르는 OH와 같은 친 핵성 공격에 민감한 아 실기 (O = C-R)-.

산소 원자는 탄소 원자로부터 전자 밀도를 "훔치기"때문에, 에스테르의 경우에는 부분적으로 충전됩니다.

결과적으로,이 양전하는 친 핵성 공격이 일어나는 (이미지의 왼쪽) 탄소 원자에 전자를 공급할 수있는 음성 종을 끌어 당긴다. 그 결과, 사면체 중간체 (왼쪽에서 오른쪽으로 두 번째 분자)가 형성된다.

사면체 중간체의 산소에 대한 음전하는 OH- 주변의 그런 다음,이 음전하는 카르 보닐 기의 기원이 역전되어 C-OR 결합을 끊어 버린다. 또한,이 재배치는 카르 복실 산 RCOOH 및 알콕시 드 이온 R'O-.

마지막으로, 반응 매질이 염기성이므로, 알콕시 드는 한 분자의 물을 탈 프로톤 화시키고 카르 복실 산은 다른 OH와 반응한다- 비누화 생성물을 생성하는 매체.

운동학

비누화 반응의 속도는 반응물의 농도에 비례한다. 즉, 에스테르 (RCOOR ') 또는 염기 (NaOH)의 농도를 증가 시키면, 반응은보다 빠른 속도로 진행될 것이다.

이것은 또한 다음과 같이 번역된다 : 비누화 속도는 에스테르에 관해서는 1 차, 염기에 대해서는 1 차이다. 위의 식은 다음 수학 식으로 나타낼 수있다.

속도 = k [RCOOR '] [NaOH]

여기서 k는 온도 또는 압력의 함수로서 변하는 상수 또는 속도 계수이다. 즉 열이 높을수록 비누화 속도가 빨라진다. 이러한 이유로 매체는 끓을 수 있습니다.

두 시약 모두 1 차 반응 속도 론적이므로 전체 반응은 2 차 반응입니다.

비누화의 반응 메카니즘에서, 사면체 중간체의 형성은 에스테르와 염기 모두를 포함하는 친 핵성 공격을 필요로한다.

따라서 2 차 속도론은 반응의 (느린) 결정 단계에 개입하기 때문에이 사실에 반영된다..

비누화로 얻을 수있는 물질

비누화의 주요 생성물은 알콜 및 카르 복실 산의 염이다. 산성 매질에서, 지방산으로 알려진 지방 및 오일의 비누화에 의해 얻어진 각각의 RCOOH가 얻어진다..

이런 식으로 비누는 비누화로 인한 지방산의 염으로 구성됩니다. 당신은 어떤 양이온으로 나가십니까? 그들은 Na 일 수있다.+, 케이+, Mg2+, 신앙3+, 등..

이들 염은 물에 용해되지만, 혼합물에 첨가 된 NaCl의 작용에 의해 침전되고, 이는 비누를 탈수시키고 그것을 수성 상으로부터 분리시킨다. 트리글리세리드의 비누화 반응은 다음과 같다 :

글리세린은 알콜 성 "E"이며, 비누는 생성 된 지방산의 모든 염입니다. 여기서, 각 측쇄 -R은 상이한 길이 및 불포화도를 갖는다. 결과적으로,이 사슬은 지방과 식물성 기름의 차이를 만든다..

비누 제조의 핵심은 최고의 지방과 오일의 선택에 있습니다.보다 구체적으로는 트리글리세리드의 다양한 공급원 선택에 있습니다.

이 흰색 비누 덩어리는 염료 및 기타 유기 화합물을 그 구조에 포함 할 수있어 쾌적한 향과 밝은 색상을 선사합니다. 여기에서, 가능성의 범위는이 무역에서 예술과 직업에 의해 길들여졌다..

그러나, 비누화 반응은 또한 글리세린 또는 비누와 반드시 관련이없는 카르 복실 산 및 알콜의 합성 경로이다.

예를 들어, 간단한 에틸 아세테이트와 같은 모든 에스테르의 기본 가수 분해는 아세트산 및 에탄올을 생성 할 것이다.

비누의 용제 작용

지방산의 염은 물에 용해되지만 이온이 용 매화되는 것과 같은 방식으로 용해되지 않습니다. 즉 수성 구로 둘러싸여 있습니다. 비누의 경우에, 그들의 측쇄 -R는 이론에서 물에서 녹기에서 그들을 방지한다.

따라서 이러한 에너지 적으로 불편한 위치를 막기 위해 극성의 머리, 말단 (-COO), 뼈대,- Na+), 물 분자와 상호 작용하며 "극지방 쉘".

위 그림은 미셀로 알려진 구조의이 유형을 보여줍니다.

"검은 꼬리 (black tails)"는 소수성 사슬에 해당하며 회색 구체로 보호 된 유기 코어에 얽혀 있습니다. 이 회색 구들은 극지 방패를 만들고, 머리는 -COO- Na+.

다음, 미셀은 지방산의 소금의 송이 (송이)이다. 이 안에는 무극성 때문에 물에 녹지 않는 지방을 감쌀 수있다..

그들은 어떻게합니까? 지방과 -R 사슬은 모두 소수성이므로 서로가 서로 친화력이 좋습니다..

미셀이 지방을 감싸면 물은 극성 껍질과 상호 작용하여 비누의 용해도를 허용합니다. 마찬가지로, 미셀은 음으로 대전되어 서로에게 반발력을 일으키고, 따라서 지방의 분산을 발생시킨다.

참고 문헌

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