نقاش المستخدم:صباح الكيميائي
تعليق
تعليق
تعليق
'نص عريضعنوان وصلة'الكيمياء العضوية الكيمياء العضوية
نبذة تاريخية استخدم الإنسان فى حياته منذ القدم كثيراً من المواد التى استخلصها من الحيوانات والنباتات مثل الدهون والزيوت والسكر والخل والكحول والعطور . كما استخدم المصريون القدماء العقاقير فى عمليات التحنيط والأصباغ ذات الألوان الثابتة التى مازالت ناصعة حتى الآن على معابدهم . وفى عام 1806 قسم العالم برزيليوس المركبات إلى نوعين : أ- المركبات العضوية وهى المركبات التى تستخلص من أصل نباتى أو حيوانى . ب- المركبات غير العضوية وهى المركبات التى تأتى من مصادر معدنية من الأرض . نظرية القوى الحيوية : أعتبر برزيليوس أن المركبات العضوية هى المركبات التى تتكون داخل خلايا الكائنات الحية بواسطة قوى حيوية ولا يمكن تحضير هذه المركبات فى المختبرات . فى عام 1828 وجه العالم الألمانى فوهلر ضربة قاضية لنظرية القوى الحيوية حيث تمكن من تحضير اليوريا ( البولينا ) (وهو مركب عضوى يتكون فى بول الثدييات ) فى المختبر وذلك من تسخين محلول محلول مائى لمركبين غير عضويين هما كلوريد الأمونيوم وسيانات الفضة .
NH4Cl + AgCNO AgCl + NH4CNO
NH4CNO H2N – CO – NH2
يوريا سيانات الأمونيوم
وكانت هذه هى البداية التى انطلق منها العلماء ليملئوا الدنيا بمركباتهم العضوية فى شتى مناحى الحياة من عقاقير ومنظفات وأصباغ وبلاستيك وأسمدة ومبيدات حشرية ......... إلخ . وأصبحت المادة العضوية تعرف على أساس بنيتها التركيبية وليس على أساس مصدرها لأن معظم المركبات العضوية التى حضرت فى المختيرات لا تتكون إطلاقاً داخل الكائنات الحية . ويهتم علم الكيمياء العضوية بدراسة مركبات عنصر الكربون ( باستثناء أكاسيد الكربون وأملاح الكربونات والسيانيد ) . أما علم الكيمياء غير العضوية فيهتم بدراسة بقية العناصر المعروفة وعددها 111 عنصر أو أكثر . وقد يتطرق إلى الذهن أن عدد المركبات غير العضوية أكثر من عدد المركبات العضوية – ولكن العكس هو الصحيح . فعدد المركبات العضوية يتعدى العشرة ملايين ويزيد يوماً بعد يوم . أما جميع المركبات غير العضوية فلا يتعدى النصف مليون . أى أن النسبة بين المركبات العضوية إلى غير العضوية 20- 1 تقربياً . ترجع وفرة المركبات العضوية إلى قدرة ذرات الكربون على الارتباط من نفسها أو مع غيرها بطرق عديدة . فقد ترتبط بروابط أحادية أو ثنائية أو ثلاثية .
أو قد ترتبط ذرات الكربون مع بعضها بطرق مختلفة إما على هيئة سلاسل مستمرة أو سلاسل متفرعة أو حلقات متجانسة أو غير متجانسة .
وأمام هذا الكم الهائل من المركبات العضوية كان لزاماً على العلماء تصنيف هذه المركبات بشكل منظم فى مجموعات قليلة العدد نسبياً ووضعوا أسساً لتسميتها وسنلقى لاحقاً الضوء على بعض هذه المجموعات . وسندرس بعض التفاعلات المهمة , وهدفنا من ذلك هو تقديم فكرة عامة عن بعض الموضوعات المهمة فى مجال الكيمياء العضوية وأهميتها فى حياتنا . الفرق بين المركبات العضوية وغير العضوية تدريب عملى : أحضر بعض المواد العضوية الصلبة ( مثل شمع البرافين والنفثالين ) والمواد السائلة ( مثل الكحول الايثيلى والاستيون والجلسرين ) وبعض المواد غير العضوية السائلة ( مثل الماء ) والصلبة ( مثل ملح الطعام وكبريتات النحاس ) قارن بين المواد العضوية وغير العضوية من حيث الذوبان – درجة الانصهار – الغليان – القابلية للاشتعال – الرائحة – التوصيل الحرارى . ويمكن أن نستنتج من هذه التجارب وغيرها الفرق بين المركبات العضوية وغير العضوية كما يوضحه الجدول التالى : وجه المقارنة المركبات العضوية المركبات غير العضوية 1- التركيب الكيميائى يشترط أن تحتوى على عنصر الكربون تحتوى على عناصر أخرى غير الكربون 2- الذوبان لا تذوب فى الماء غالباً - وتذوب فى المذيبات العضوية مثل البنزين تذوب غالباً فى الماء . 3- درجة الانصهار منخفضة . مرتفعة . 4- درجة الغليان منخفضة . مرتفعة . 5- الرائحة لها روائح مميزة غالباً . عديمة الرائحة غالباً . 6- الاشتعال تشتعل وينتج دائماً H2O , CO2 غير قابلة للاشتعال غالباً وإذا اشتعل بعضها تنتج غازات أخرى . 7- أنواع الروابط فى الجزئ روابط تساهمية . روابط أيونية غالباً . 8- التوصيل الكهربى مواد غير الكتروليتية لا توصل التيار الكهربى . مواد الكتروليتية توصل التيار الكهربى غالباً . 9- سرعة التفاعلات بطيئة لأنها تتم بين جزيئات . سريعة لأنها تتم بين أيونات . 10- البلمرة أو التجمع تتميز بقدرتها على تكوين بوليمرات . لا توجد غالباً . 11-المشابهةالجزيئية ( الايزوميرزم ) توجد بين كثير من المركبات . لا توجد بين جزيئات مركباتها هذه الخاصية .
الصيغة الجزيئية والصيغة البنائية للمركبات العضوية الصيغة الجزيئية : هى صيغة تبين نوع وعدد ذرات كل عنصر فى المركب فقط ولا تبين طريقة ارتباط الذرات مع بعضها فى الجزئ . الصيغة البنائية : هى صيغة تبين نوع وعدد ذرات كل عنصر فى الجزئ وطريقة ارتباط الذرات مع بعضها بالروابط التساهمية . فعدد الروابط التساهمية حول الذرة تبين تكافؤها فكل رابطة تساهمية واحدة تمثل تكافؤاً واحداً . ولكل عنصر يدخل فى تركيب المركبات العضوية تكافؤ محدد وثابت وهو ذرة الكربون (4) وفى ذرة الهيدروجين (1) وفى ذرة الأكسجين (2) وفى ذرة الكبريت (2) وفى ذرة النتروجين (3) .
المشابهة الجزيئية ( التشكل ) :
هى ظاهرة وجود عدة مركبات عضوية تختلف عن بعضها فى الخواص الفيزيائية والكيميائية وبالتالى فى الصيغة البنائية ولكنها تشترك فى صيغة جزيئية واحدة .
ويتضح ذلك فى الصيغة الجزيئية C2H6O التى تمثل مركبين مختلفين تماماً هما الكحول الايثيلى والاثير ثنائى الميثيل .
الصيغة الجزيئية
C2H6O
الصيغة البنائية
CH3CH2OH CH3OCH3
درجة الانصهار -138˚م -117.3˚ م درجة الغليان -29.5˚ م 78.5˚ م التفاعل مع الصوديوم لا يتفاعل يحل محل هيدروجين مجموعة
الهيدروكسيل
ملحوظة : كتابة الصيغ البنائية تظهر الجزئ كما لو كان مسطحاً – إنما هو فى الواقع مجسم تتجه ذراته فى الأبعاد الفراغية الثلاثة ولتوضيح شكل الجزئ الصحيح يجب استخدام النماذج الجزيئية وهى أنواع عديدة – أحد هذه الأنواع يستخدم من البلاستيك وتمثل فيه ذرات كل عنصر بلون معين وحجم معين .
الكشف عن الكربون والهيدروجين فى المركبات العضوية :
ضع فى أنبوبة اختبار قليل من أى مادة عضوية ( قماش – جلد – ورق – بلاستيك ) واخلطها مع أكسيد النحاس CuO فى أنبوبة اختبار تتحمل الحرارة ثم إمرار الأبخرة والغازات على مسحوق كبريتات النحاس اللامائية البيضاء – ثم على ماء الجير .
دون مشاهداتك وماذا تستنج ؟ ثم أكتب معادلات التفاعل .
المشاهدة :
1- يتحول لون كبريتات النحاس الأبيض إلى اللون الأزرق مما يدل على امتصاصها لبخار الماء الذى تكون من أكسجين أكسيد النحاس وهيدروجين المادة العضوية .
2- يتعكر ماء الجير مما يدل على خروج غاز ثانى أكسيد الكربون الذى تكون من أكسجين أكسيد النحاس وكربون المادة العضوية .
الاستنتاج :
المركب العضوى يحتوى على عنصرى الكربون والهيدروجين :
C +2CuO 2Cu + CO2 2H + CuO Cu + H2O
تصنيف المركبات العضوية : يتكونالبناء الأساسى لأى مركب عضوى من عنصرى الكربون والهيدروجين فيما يعرف بالهيدروكربونات وتعتبر كافة أنواع المركبات العضوية الباقية مشتقات للهيدروكربونات . الهيدروكربونات هى مركبات عضوية تحتوى على عنصرى الكربون والهيدروجين فقط ويمكن تقسيم الهيدروكربونات إلى الأقسام المبينة فى الجدول التالى وسنتناول دراسة كل قسم منها بالتفصيل بعد ذلك . الهيدروكربونات
أولاً : مفتوحة السلسلة ثانياً : حلقية
مشبعة غير مشبعة مشبعة غير مشبعة تربط جميع أمثلة : أمثلة : ذرات السلسلة البنتان الحلقى البنزين العطرى الكربونية توجد بالسلسلة توجد بالسلسلة بروابط أحادية
أولاً : الهيدروكربونات الأليفاتية مفتوحة السلسلة أ- الهيدروكربونات الأليفاتية المشبعة :
الالكانات
الالكانات هى هيدروكربونات أليفاتية مفتوحة السلسلة الكربونية وترتبط ذرات الكربون فى جزيئاتها بروابط أحادية قوية من نوع سيجما التى يصعب كسرها لذا فهى مركبات خاملة كيميائياً نسبياً .
ومن الجدول السابق نلاحظ مايلى :
1- جميع الالكانات لها الصيغة العامة CnH2n+2 حيث (n) عدد ذرات الكربون .
2- كل مركب يزيد عن الذى يسبقه بمجموعة ( -CH2) .
3- جميع مركبات السلسلة تنتهى بالمقطع آن (ane) الذى يدل على انتمائه لسلسلة الالكانات أما المقطع الأول من الأسم فيدل غالباً على عدد ذرات الكربون ( ميث = 1 , ايث = 2 , بروب = 3 , بيوت = 4 , بنت = 5 ...... وهكذا ) وتكون الالكانات سلسلة متجانسة .
السلسلة المتجانسة :
هى مجموعة من المركبات يجمعها قانون جزيئى عام وتشترك فى خواصها الكيميائية وتتدرج فى خواصها الفيزيائية .
وتلعب الالكانات دوراً هاماً كوقود ومواد أولية تستخدم فى تحضير العديد من المركبات العضوية الأخرى . وتوجد بكميات كبيرة فى النفط الخام . ويتم فصلها عن بعضها بواسطة التقطير التجزيئى .
فالميثان يوجد بنسبة تتراوح بين 50٪ إلى أكثر من 90٪ فى الغاز الطبيعى المستخدم حالياً كوقود فى المنازل . كما يعبأ البروبان والبيوتان فى اسطوانات ويستخدم أيضاً كوقود .
أما الالكانات الأطول فى السلسلة الكربونية فتوجد فى الكيروسين والديزل وزيوت التشحيم وشمع البارافين .
مجموعة أو شق الألكيل :
هى مجموعة ذرية لا توجد منفردة وتشتق من الالكان المقابل بعد نزع ذرة هيدروجين منه . وتسمى باسم الالكان المشتقة منه باستبدال المقطع ( آن ) بالمقطع ( يل ) – ويرمز لها بالرمز (R) وصيغتها العامة CnH2n+1 .
أمثلة R-H (R-)
شق الكيل ألكان CnH2n+2 CnH2n+1
كلوريد ميثيل CH3Cl بروميد ايثيل C2H5Br يوديد البروبيل C3H7I كلوريد البيوتيل C4H9Cl ميثل -CH3 ميثان CH4 إيثيل -C2H5 ايثان C2H6 بروبيل -C3H7 بروبان C3H8 بيوتيل -C4H9 بيوتان C4H10
تسمية الالكانات ( بنظام الأيوباك ) : استخدم الكيميائيون القدماء أسماءاً للمركبات العضوية التى كانوا يعرفونها آنذاك وكانت هذه الأسماء تشير غالباً إلى المصدر الذى استخلص منه هذا المركب وعرفت هذه الأسماء بالأسماء الشائعة . ومع التقدم المستمر وكثرة المركبات العضوية اتفق علماء الاتحاد الدولى للكيمياء البحتة والتطبيقية . على اتباع نظام معين فى تسمية أى مركب عضوى تمكن كل من يقرأه أو يكتبه من التعرف الدقيق على بناء هذا المركب . والإسم الشائع أو القديم للالكانات هو البارافينات ويتبع فى تسميتها الخطوات التالية : 1- تحدد أطول سلسلة كربونية متصلة ( سواء كانت مستقيمة أو متفرعة ) ومنها يحدد اسم الالكان .
CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH – CH2 CH3
CH3 – CH2 – CH CH3
CH3
السلسلة الأساسية هى البنتان السلسلة الأساسية هى الهبتان
2- ترقيم ذرات الكربون : أ- إذا كانت أطول سلسلة كربونية خالية من التفرعات – ترقيم ذرات الكربون من أى طرف فى السلسلة الأيمن أو الأيسر . ب- إذا كانت أطول سلسلة كربونية متصلة بمجموعة ألكيل أو أى ذرات أخرى يبدأ ترقيم السلسلة الكربونية من الطرف الأقرب لمكان التفرع – وتبدأ التسمية برقم ذرة الكربون الذى يخرج منها التفرع – ثم اسم التفرع – وتنتهى التسمية باسم الالكان .
3 4 5 6 5 4 3 2 1
CH3 CH CH2 CH2 CH3 CH3 CH2 CH2 CH CH3
2 CH2 CH3
1 CH
2- ميثيل بنتان 3- ميثيل هكسان
3- إذا تكررت المجموعة الفرعية فى السلسلة الكربونية تستخدم المقدمات ثنائى أو ثلاثى أو
رباعى للدلالة على عدد التكرار .
CH3 CH3 CH3
CH3 CH2 CH CH CH3 CH3 CH2 C CH2 CH3
CH3
3,3 ثنائى ميثيل بنتان 3,2 ثنائى ميثيل بنتان
4- إذا كان التفرع مجموعة سالبة مثل الكلوريد Cl- أو البروميد Br- أو نيتريت NO2- فيكتب أسمها منتهياً بحرف (و) فيقال كلورو أو برومو أو نيترو .
Cl
CH3 C CH2 CH3 CH3 CH CH3
Cl Br
2 برومو بروبان 2,2 ثنائى كلورو بيوتان
5- إذا كانت الفروع مختلفة ( مجموعة الكيل وهالوجينات مثلاً ) فترتب حسب الترتيب الأبجدى لأسمائها اللاتينية .
CH2 Cl
CH3 CH CH CH3 H3C CH2 C CH2 CH CH3
CH3 Br CH3
2 كلورو – 4,4 – ثنائى ميثيل هكسان 2 برومو – 3- ميثيل بيوتان
اكتب أسماء المركبات الآتية حسب نظام الأيوباك :
الميثان هو أول سلسلة الالكانات ويعتبر أبسط المركبات العضوية على الإطلاق – ويكون نسبة كبيرة قد تصل إلى أكثر من 90٪ من الغاز الطبيعى الموجود فى باطن الأرض أو مصاحباً للبترول . كما يوجد فى مناجم الفحم التى قد تتعرض للانفجار نتيجو اشتعاله ويسمى الغاز وأحياناً بغاز المستنقعات لأنه يخرج على هيئة فقاقيع من قاع المستنقعات نتيجة لتحلل المواد العضوية . ويوجد فى الهواء الجوى نسبة قليلة جداً من الميثان لا تتعدى 0.00022٪ لكن يعتقد أنه كان المكون الرئيسى للغلاف الجوى للأرض عند بداية تكوينها فقد كان الغلاف الجوى يتكون أساساً من الميثان والنشادر والهيدروجين وبخار الماء . وهى غازات لمعظها خاصية اختزالية . إلا أنه نتجة لتعرض هذه الغازات للأشعة فوق البنفسجية الشديدة الصادرة من الشمس عبر ملايين السنين حدثت كثير من التفاعلات الكيميائية أدت إلى سيادة غازى النتروجين والأكسجين – وانقلب الغلاف الجوى من غلاف مختزل إلى غلاف مؤكسد يساعد فى عمليات الاحتراق . تحضير الميثان فى المختبر : يحضر الميثان فى المختبر من التقطير الجاف لملح اسيتات الصوديوم اللامائية مع الجير الصودى باستخدام جهاز كالمبين بالشكل
CH3COONa + NaOH CH4 + Na2SO4
ويلاحظ أن الجير الصودى هو خليط من الصودا الكاوية NaOH والجير الحى ( أكسيد الكالسيوم
CaO ) ولا يدخل الأخير فى
التفاعل إنما يساعد على خفض
درجة إنصهار الخليط .
أ- الخواص الفيزيائية :
1- المركبات الأربعة الأولى عبارة عن غازات فى درجات الحرارة العادية فالميثان يستخدم كوقودفى المنازل . أما خليط البوبان والبيوتان فتسال وتعبأ فى اسطوانات تستخدم كوقود . وحيث أن البوبان أكثر تطايراً ( أقل فى درجة الغليان ) من البيوتان . لذا نجد أن نسبة البوبان تكون أكثر فى المناطق الباردة . أما فى المناطق الدافئة فتحتوى اسطوانات الغاز على نسبة أكبر من البيوتان .
2- الالكانات التى تحتوى من 5-17 ذرة كربون سوائل مثل الجازولين والكيروسين ويستخدما كوقود أيضاً .
3- المركبات التى تحتوى على أكثر من 17 ذرة كربون مواد صلبة مثل شمع البارافين .
4- الألكانات مواد غير قطبية لا تذوب فى الماء – لذا تغطى الفلزات بالألكانات الثقيلة لتحميها من التآكل .
ب- الخواص الكيميائية : ترتبط ذرات الكربون ببعضها فى الالكانات بروابط من نوع سيجما القوية التى يصعب كسرها إلإ تحت ظروف خاصة – لذا نجد أن الألكانات خاملة نسبياً فى تفاعلاتها الكيميائية .
تحترق الألكانات وتكون ثانى أكسيد الكربون وبخار الماء – وهى تفاعلات طاردة للحرارة لذا تستخدم كوقود .
طاقة CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O +
أ ) فى ضوء الشمس المباشر : إذا تفاعل الميثان مع الكلور أو الفلور فى ضوء الشمس المباشر ينتزع الهالوجين الهيدروجين من جزئ الميثان وينفرد الكربون ويصاحب هذا التفاعل إنفجاراً ويسمى هذا التفاعل – تفاعل نزع .
CH4 + 2Cl2 C + 4HCl
ب ) فى الضوء غير المباشر : تتفاعل الألكانات مع الهالوجينات فى ضوء الشمس غير المباشر فى سلسلة من تفاعلات الاستبدال
1- CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
كلوريد ميثيل
2- CH3Cl + Cl2 CH2Cl2 + HCl
ثنائى كلورو ميثان
3- CH2Cl2 + Cl2 CHCl3 + HCl
ثلاثى كلورو ميثان
( الكلوروفورم )
4- CHCl3 + Cl2 CCl4 + HCl
رابع كلورو ميثان
( رابع كلوريد الكربون )
تدريب : ما هى نواتج تفاعل الإيثان مع الكلور , اكتب الصيغ البنائية لها . استخدامات مشتقات الألكانات الهالوجينية : 1- استخدم الكلورفورم CHCl3لمدة طويلة كمخدر , ولكن توقف استخدامه لأن عدم التقدير الدقيق للجرعة اللازمة لكل
مريض تسبب فى وفيات كثيرة , ويستخدم حالياً بأمان أكثر مخدر الهالوثان وصيغته CHBrCl-CF3 وهو
1- برومو 1- كلورو- 2.2.2 ثلاثى فلوروإيثان . 2- يستخدم مركب 1.1.1 ثلاثى كلورو إيثان فى عمليات التنظيف الجاف . 3- استخدمت الفريونات فى أجهزة التكييف والثلاجات وكمواد دافعه للسوائل والروائح وكمنظفات للأجهزة الألكترونية – والفريونات عبارة عن مشتقات هالوجينية للألكانات مثل CF4 رابع فلوريد الميثان ولكن أشهرها هو ثنائى كلورو – ثنائى فلوروالميثان CF2Cl2 وتستخدم الفريونات بكميات كبيرة لرخص ثمنها وسهولة إسالتها – وهى غير سامة ولا تسبب تآكلاً فى المعادن , إلا أنها تسببت فى تآكل طبقة الأوزون التى تقى الأرض من أخطار الأشعة فوق البنفسجية – وهناك اتفاقاً دولياً يحرم استخدامها بداية من عام 2020 . تجرى هذه العملية أثناء تكرير البترول وذلك لتحويل النواتج البترولية الطويلة السلسلة والثقيلة إلى جزيئات أضغر وأخف , وتتم عملية التكسير بتسخين منتجات البترول الثقيلة وتحت ضغط مرتفع فى وجود عوامل حفازة فينتج نوعين من المنتجات . أ- الكانات ذات سلسلة قصيرة تستخدم مع الجازولين الذى يحتاجه العالم باضطراد مستمر . ب- الكينات قصيرةمثل الايثين والبروبين التى تقوم عليها صناعات كيميائية كثيرة أهمها صناعة البوليمرات .
C8H18 C4H8 + C4H10
بيوتان بيوتين أوكتان
الأهمية الأقتصادية للألكانات : يدخل الكربون المجزأ بكميات كبيرة فى صناعة إطارات السيارة وكصبغة فى الحبر الأسود والبويات وورنيش الأحذية , ويمكن الحصول عليه بتسخين الميثان ( بمعزل عن الهواء ) لدرجة 100˚
CH4 C + 2H2
الغاز المائى هو خليط من غازى الهيدروجين وأول أكسيد الكربون وهو يستخدم كمادة مختزلة أو قوداً قابلاً للإشتعال .
CH4 + H2O CO + 3H2
ب- الهيدروكربونات الأليفاتية غير المشبعة مفتوحة السلسلة :
تقسم الهيدروكربونات الأليفاتية غير المشبعة مفتوحة السلسلة إلى مجموعتين :
1- مجموعة الألكينات وتتميز بوجود رابطة مزدوجة أو أكثر فى السلسلة الكربونية . 2- مجموعة الألكاينات وتتميز بوجود رابطة ثلاثية فى السلسلة الكربونية . 1- الألكينات الأوليفينات هى هيدروكربونات توجد بين ذرات الكربون فى جزيئاتها رابطة مزدوجة أو أكثر – ويمكن اعتبار اللكينات مشتقات من الألكانات وذلك بانتزاع ذرتى هيدروجين من جزئ الألكان المقابل ولذلك فهى تكون سلسلة متجانسة قانونها العام CnH2n وكل مركب فى هذه السلسلة يقل عن مثيله فى سلسلة الألكانات بذرتى هيدروجين . تسمية الألكينات : 1- تتبع نفس الخطوات التى اتبعناها فى تسمية الألكانات . وهى اختيار أطول سلسلة كربونية ويستبدل المقطع (آن) فى اسم الألكان بالمقطع (ين) فى اسم الألكين على أن يسبق هذا المقطع رقم ذرة الكربون فى الرابطة المزدوجة الأقرب إلى بداية السلسلة .
CH3 – CH=CH – CH2 – CH3 CH3 – CH=CH2
1- بروبين 2- بنتين
2- يبدأ الترقيم من الطرف الأقرب إلى الرابطة المزدوجة بغض النظر عن موقع أى مجموعات أخرى .
CH2= CH – CH – CH2 – CH3 CH2 – CH2 – CH=CH2
CH3 Cl
4- كلورو-1- بيوتين 3- ميثيل -1- بنتين
وتتميز الألكينات بوجود الرابطة المزدوجة , تكون إحدى هاتين الرابطتين من نوع سيجما القوية أمل الرابطة الأخرى فهى من نوع باى الضعيفة سهلة الكسر مما يفسر نشاط الألكينات . الإيثين : الاسم الشائع للإيثين هو الايثلين – وهو أول مركبات الألكينات . تحضيره فى المختبر : يحضر الإيثين بانتزاع الماء من الكحول الإيثيلى بواسطة حمض الكبريتيك المركز الساخن إلى 180˚م باستخدام جهاز كالمبين
ويتم هذا التفاعل على خطوتين متتاليتيتن :
1- يتفاعل الإيثانول مع حمض الكبريتيك المركز مكوناً كبريتات إيثيل هيدروجينية .
H H H H
H – C – C – OH + H – OSO3H H – C – C – O – SO3H + H2O
H H H H
كبريتات إيثيل هيدروجينية
2- تنحل كبريتات الإيثيل الهيدروجينية بالحرارة ويتكون الإيثين :
H H H H
H – C – C – O – SO3H C=C + H2SO4
H H H H خواص الألكينات :
الخواص الفيزيائية : 1- المركبات الأولى من سلسلة الألكينات غازات أمل المركبات التى تحتوى من 5-15 ذرة كربون فهى سوائئل والمركبات الأعلى مواد صلبة . 2- الألكينات مواد غير قطبية لا تذوب فى الماء وإنما تذوب فى المركبات العضوية مثل الأثير والبنزين ورابع كلوريد الكربون . الخواص الكيميائية : تعتبر الألكينات أكثر نشاطاً ويرجع ذلك إلى احتوائها على روابط من نوع باى سهلة الكسر . 1- الاحتراق : تشتعل الألكينات فى الهواء من خلال تفاعل طارد للحرارة وينتج ثانى أكسيد الكربون وبخار الماء . C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O + طاقة 2- تفاعلات الإضافة : تتميز الألكينات بقدرتها على الدخول فى تفاعلات بالإضافة مع المواد الأخرى – حيث تنكسر الرابطة باى وتبقى الرابطة سيجما وتتكون مركبات مشبعة . أ) إضافة الهيدروجين : تتفاعل الألكينات مع الهيدروجين فى وجود عوامل حفازة مثل النيكل أو البلاتين مع التسخين – ويتكون الألكان المقابل . CH2=CH2 + H2 CH3 CH3
إيثان إيثين
ويعتبر تفاعل هدرجة المركبات العضوية غير المشبعة تفاعلاً أساسياً فى تحضير المسلى الصناعى ( الزيوت المهدرجة ) حيث أن زيوت الطعام مثل زيت الذرة وزيت عباد المس تحتوى على سلاسل كربونية غير مشبعة – لذا فدرجات إنصهارها منخفضة وتوجد فى الحالة السائلة فى درجة الحرارة العادية ( حتى إذا وضعت فى الثلاجة ) وبهدرجة هذه الزيوت فى وجود النيكل تتصلب لتتحول المركبات غير المشبعة إلى مركبات مشبعة . ب) إضافة الهالوجينات : تتفاعل الهالوجينات مع الألكينات بالإضافة – ويستغل هذا التفاعل للكشف عن الألكينات غير المشبعة فعند رج الإيثين مع البروم المذاب فى رابع كلوريد الكربون يزول لون البروم الأحمر ويتكون 2,1 ثنائى برومو إيثان عديم اللون .
H H
CH2=CH2 + Br2 H – C – C – H
Br Br
ج) إضافة هاليدات الهيدروجين :
تتفاعل الألكينات بالإضافة مع هاليدات الهيدروجين حيث تنكسر الرابطة باى وتتصل ذرة
هيدروجين بإحدى ذرتى الكربون فى الرابطة باى وذرة الهالوجين بذرة الكربون الأخرى
ويتكون هاليد الألكيل المقابل – وتتوقف نواتج الإضافة على نوع الألكين .
أ) إذا كان الألكين متماثل ( أى أن ذرتى الكربون المتصلتين بالرابطة المزدوجة تحتويان نفس العدد من ذرات الهيدروجين ) فتضيف إى من ذرتى الكربون ذرة الهيدروجين والذرة الأخرى تضيف ذرة هالوجين .
H H H H
H – C = C – H + HBr H – C – C – H
H Br
برومو إيثان
ب) إذا كان الألكين غير متماثل ( أى أن ذرتى الكربون المتصلتين بالرابطة المزدوجة تحتويان على عدداً غير متساو من ذرات الهيدروجين ) نجد أن ذرة الهيدروجين , تضاف إلى ذرة الكربون الأغنى بالهيدروجين – بينما تتجه ذرة الهالوجين إلى ذرة الكربون الأخرى المتصلة بعدد أقل من ذرات الهيدروجين , وتسمى هذه القاعدة بقاعدة ماركونيكوف .
H H H H H H
H – C – C = C – H + HBr H – C – C – C – H
H H Br H
قاعدة ماركونيكوف : عند إضافة متفاعل غير متماثل ( HX أو H-OSO3H ) إلى ألكين غير متماثل فإن الجزء الموجب من المتفاعل يضاف إلى ذرة الكربون الحاملة لعدد أكبر من ذرات الهيدروجين والجرء السالب يضاف إلى ذرة الكربون الحاملة لعدد أقل من ذرات الهيدروجين . د) إضافة الماء : نظراً لأن الماء الكتروليت ضعيف فإن تركيز أيون الهيدروجين الموجب يكون ضعيفاً ولا يستطيع كسر الرابطة المزدوجة لذا لا يتم التفاعل إلا فى وسط حامضى لتوفير أيون الهيدروجين الموجب لذا يضاف حمض الكبريتيك أولاً إلى الإيثين فتتكون كبريتات الإيثيل الهيدروجينية التى تتحلل مائياً مكونه الكحول الإيثيلى .
CH2=CH2 + H-OSO3H CH3 CH2-OSO3H
كبريتات إيثيل هيدروجينية
CH3 – CH2 – OSO3H + H2O CH3 – CH2 – OH + H2SO4
وبالجمع
CH2=CH2 + H2O CH3 – CH2 – OH
3- الأكسدة : تتأكسد الألكينات بالعوامل المؤكسدة مثل فوق أكسيد الهيدروجين H2O2 أو برمنجانات البوتاسيوم وتتكون مركبات ثنائية الهيدروكسيل تعرف بالجلايكولات . تفاعل باير : عند إمرار الإيثين فى محلول بومنجانات البوتاسيوم فى وسط قلوى يزول لون برمنجانات البوتاسيوم وهو اختبار هام للكشف عن وجود الرابطة المزدوجة .
H H H H
H – C = C – H + H2O + [O] H – C – C – H
OH OH
ايثلين جليكول ايثين
والايثلين جليكول هو المادة الأساسية المانعة لتجمد المياه فى مبردات السيارات حيث أنه يكون روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء فيمنع تجمع جزيئات الماء مع بعضها على هيئة بلورات ثلج. 4- البلمرة : كلمة بوليمر كلمة لاتينية الأصل معناها عديد الوحدات . وتعتبر البلمرة من التفاعلات الكيميائية الهامة التىفتحت الباب على مصراعيه لتحضير العديد من المنتجات التى ساهمت فى إزدهار الحضارة . والبلمرة عبارة عن تجمع عدد كبير من جزيئات مركبات بسيطة غير مشبعة يتراوح عددها من المائة حتى المليون لتكوين جزئ كبير عملاق له نفس الصيغة الأولية للمركب الأصلى ويسمى الجزئ الأولى الصغير بالمونومر . وهناك طريقتين أساسيتين لعملية البلمرة : 1- البلمرة بالإضافة : وتتم بإضافة أعداد كبيرة جداً من جزيئات مركب واحد صغير وغير مشبع إلى بعضها لتكون جزىء مشبع كبير جداً مثل البولى ايثيلين . 2- البلمرة بالتكاثف : وتتم بين مونومرين مختلفين يحدث بينهما عملية تكاثف أى ارتباط مع فقد جزىء بسيط مثل الماء – ويتكون بوليمر مشترك ويعتبر هو الوحدة الأولى التى تستمر فيها عملية البلمرة بين جزيئاتها وسنتعرض لدراسة هذا النوع فيما بعد . وتتميز الالكينات بأنها تكون بوليمرات بالإضافة – فعند تسخين الايثين تحت ضغط كبير
( حوالى 1000 جو ) فى وجود الأكسجين كمادة بادئة للتفاعل يتكون البولى ايثيلن الذى تبلغ كتلته الجزيئية 30.000 ( لاحظ أن الكتلة الجزيئية للايثين = 28 فقط ) وتفسر عملية بلمرة الايثين بالإضافة إلى أن الرابطة باى تنكسر ويتحرر الكترونى هذه الرابطة ويصبح لكل ذرة كربون الكترون حر . ثم ترتبط ذرات الكربون عن طريق الكتروناتها الحرة مع بعضها بروابط تساهمية أحادية مكونة سلاسل طويلة من جزيئات البوليمر .
3- الألكاينات ( الأستيلينات ) هى مجموعة من الهيدروكربونات مفتوحة السلسلة توجد بين ذرات الكربون فى السلسلة الكربونية رابطة ثلاثية واحدة على الأقل . وهى تكون سلسلة متجانسة قانونها العام CnH2n-2 أى أن كل مركب منها يقل ذرتى هيدروجين عن مثيله من الالكينات وبالتالى أربعة ذرات كربون عن مثيله من الالكانات , ونجد أن إحدى الروابط الثلاثية من نوع سيجما القوية أما الرابطتين الأخريين فمن نوع باى الضعيفة لذا فهى مركبات شديدة النشاط . وأول مركبات هذه المجموعة الايثاين C2H2 واسمه الشائع هو الاستيلين والذى سميت هذه المجموعة باسمه . تسمية الالكاينات : 1- تتبع نفس الطريقة السابقة التى استخدمناها فى تسمية الالكانات بأن نختار أطول سلسلة كربونية متصلة ثم نسمى الالكان المقابل بعد استبدال النهاية (ان) بالنهاية (آين) . 2- ترقم السلسلة من الطرف القريب للرابطة الثلاثية بغض النظر عن موقع أى مجموعات متفرعة أخرى . 3- يسبق اسم الالكاين رقم ذرة الكربون المتصلة بالرابطة الثلاثية .
H H H H H
H – C ≡ C – C – C – H H – C – C ≡ C – C – C – H
Br H H H Cl 5- كلورو -2- بنتاين 3- برومو -1- بيوتاين
الأيثاين ( الأستيلين ) H C ≡ C H
تحضيره فى المختبر : يحضر بتنقيط الماء على كربيد الكالسيوم ( ثانى كربيد الكالسيوم ) باستخدام جهاز كالمبين بالشكل . ويلاحظ أن الغاز قبل جمعه يمرر أولاً على محلول كبريتات نحاس فى حمض كبريتيك مخفف لإزالة غاز الفوسفين PH3 وغاز كبريتيد الهيدروجين H2S الناتجين من الشوائب الموجودة مع كربيد الكالسيوم .
Ca
C ≡ C + 2H-OH H – C ≡ C – H + Ca(OH)2
كربيد الكالسيوم
خواص الايثاين : 1- الاحتراق : يحترق الايثاين بلهب مدخن إذا كانت كمية الهواء محدودة وذلك لعدم احتراق الكربون تماماً .
2C2H2 + 3O2 2CO2 + 2H2O + 3C
أما إذا كانت كمية الهواء وفيرة يحترق الايثاين تماماً معطياً ثانى أكسيد الكربون وبخار الماء من خلال تفاعل طارد للحرارة .
2C2H2 + 5O2 4CO2 + 2H2O + Heat
وتبلغ الحرارة المنطلقة من هذا التفاعل حوالى 3000˚م ولذا تستخدم ما يعرف بلهب الأكسى استيلين فى لحام المعادن . 2- تفاعلات الإضافة : نظراً لأن جزىء الايثاين يحتوى على رابطتين باى بجنب الربطة سيجما . فإنه يتفاعل بالإضافة على مرحلتين حيث تتحول الرابطة الثلاثية إلى رابطة ثنائية ثم إلى رابطة أحادية وتتضح تفاعلات الإضافة فيما يلى : أ- الهدرجة فى وجود النيكل المجزأ :
H H H H
H – C ≡ C – H C = C H – C – C – H
H H H H
ايثان ايثين ايثاين
ب- الهلجنة : يتفاعل الايثاين مع الهالوجينات بشدة وقد يكون التفاعل مصحوباً بلهب وضوء عندما يتفاعل الكلور ولكن عندما يمرر الايثاين فى محلول البروم المذاب فى رابع كلوريد الكربون يزال لون البروم الأحمر ويستخدم هذا لتفاعل فى الكشف عن عدم التشبع فى جزئ الايثاين . C2H2 + Br2 C2H2Br2 C2H2Br4
رباعى برومو ايثاين ثنائى برومو ايثين
3- إضافة الأحماض الهالوجينية :
H H H H
H C ≡ C H C C H C C H
H Br H Br 1.1 ثنائى برومو ايثان
لماذا لا يتكون 2,1 ثنائى برومو ايثان ........... ؟ ( تذكر قاعدة ماركونيكوف ) 4- إضافة الماء – الهيدرة الحفزية : يتفاعل الايثاين مع الماء بالإضافة وذلك فى وجود عوامل حفز مثل حمض الكبريتيك وكبريتات الزئبق عند 60˚م لتكوين الاسيتالدهيد ( الايثانال )
H OH H – C ≡ C – H + H2O H – C – C – H CH3 – CHO ايثانال كحول الفينيل ( اسيتالدهيد ) مركب غير ثابت
ويستغل هذا التفاعل فى صناعة حمض الايثانويك وذلك بأكسدة الايثانال ( الاسيتالدهيد )
CH3 – CHO CH3COOH
حمض ايثانويك اسيتالدهيد
ثانياً : الهيدروكربونات الحلقية أ- الحلقية المشبعة – الالكانات الحلقية : الهيدروكربونات التى تحتوى جزيئاتها على ثلاثة ذرات كربون فأكثر يمكن أن توجد فى شكل حلقى . الصيغة العامة للالكانات الحلقية هى CnH2n وهى نفس الصيغة الجزيئية للالكينات الأليفاتية لذا يجب أن نفرق بينهما عند كتابة صيغتهما الجزيئية . ولا تختلف تسمية الالكانات الحلقية عن مثيلاتها غير الحلقية سوى فى المقدمة سيلكو أو حلقى لتدل على التركيب الحلقى .
ويلاحظ أن الزوايا بين الروابط فى البروبان الحلقى 60˚ بينما تساوى 90˚ فى البيوتان الحلقى وهى تقل عن الزوايا 109˚ الموجودة فى الالكانات غير الحلقية . وتئدى هذه الزوايا الصغيرة إلى تداخل ضعيف بين الأوربيتالات الذرية وبالتالى يكون الارتباط بين ذرات الكربون ضعيفاً فى هذه المركبات لذا أنها نشيطة للغاية – فالبروبان الحلقى مثلاً يكون مع الهواء خليطاً شديد الاحتراق – بينما البروبان المستقيم السلسلة أقل نشاطاً بكثير أما السيكلوبنتان والسيكلوهكسان فمستقران وثابتان لأن الزوايا بين الروابط تقترب من 109˚ وبالتالى يكون التداخل بين الأوربيتالات قوياً وتتكون روابط سيجما القوية .
ب- الهيدروكربونات الحلقية غير المشبعة ( المركبات الأروماتية العطرية ) :
ميز الكيميائيون القدماء بين نوعين من المركبات العضوية – المركبات العضوية المشتقة من الأحماض الدهنية وبها نسبة عالية من الهيدروجين وسميت بالمركبات الأليفاتية ( الدهنية ) ويعتبر الميثان أول أفرادها أما المركبات العضوية الأخرى المشتقة من بعض الراتنجات وبعض المنتجات الطبيعية ولها روائح عطرية مميزة وبها نسبة أقل من الهيدروجين فسميت بالمركبات الأروماتية ( العطرية ) ويعتبرالبنزين العطرى أول أفرادها . وتوجد المركبات العطرية فى شكل حلقة واحدة أو حلقتين أو أكثر بمشتقاتهم العديدة .
ملحوظة : بنزين السيارات هو الجازولين الذى يختلف تركيبه تماماً عن البنزين العطرى .
الصيغة البنائية للبنزين :
استغرق التعرف على الصيغة البنائية للبنزين سنوات عديدة – نظراً لأنه يتفاعل بالإضافة وبالإحلال وطول الروابط بين ذرات الكربون وسط بين طول الرابطة الأحادية والمزدوجة – وغيرها من الخواص التى حيرت العلماء مدة طويلة إلى أن توصل العالم الألمانى كيكولى عام 1931 إلى الشكل السداسى الحلقى الذى تتبادل فيه الروارط المزدوجة والأحادية .
ويمكن الاكتفاء بالشكل :
حيث تدل الحلقة داخل الشكل على عدم تمركز الالكترونات الستة عند ذرات كربون معينة .
تحضير البنزين فى الصناعة : 1- من قطران الفحم : عند إجراء التقطير الاتلافى للفحم الحجرى ( تسخينه بمعزل عن الهواء ) – يتحلل إلى غازات وسوائل أهمها مادة سوداء ثقيلة تسمى قطران الفحم – ويتبقى فحم الكوك . وعند إجراء عملية التقطير التجزئيى لقطران الفحم نحصل على مركبات عضوية لها أهمية اقتصادية كبيرة . وما يهمنا هو البنزين الذى نحصل عليه عند درجة 80- 82˚م . 2- من المشتقات البترولية الأليفاتية : نظراً للطلب الكبير على البنزين العطرى باعتبارها مادة أولية فى الصناعات الكيميائية – أمكن الحصول عليه من المشتقات البترولية الأليفاتية بإحدى طريقتين : أ- من الهكسان العادى : يمرر الهكسان العادى فى درجة حرارة مرتفعة على عامل حفز يحتوى على البلاتين – وتسمى هذه الطريقة إعادة التشكيل المحفزة
CH3 CH2 CH2 CH2 CH2 CH3 + 4H2
بنزين هكسان عادى
ب- بلمرة الإيثاين : إمرار الايثاين فى أنبوبة من النيكل مسخنة لدرجة الإحمرار .
3C2H2
ج- من الفينول : وذلك بإمرار بخار الفينول على مسحوق الزنك الساخن الذى يختزل الفينول إلى البنزين .
OH
+ ZnO
بنزين فينول
تحضير البنزين فى المختبر : يحضر البنزين نقياً فى المختبر من التقطير الجاف لملح بنزوات الصوديوم مع الجير الصودى ( على مبدأ تحضير الميثان .
COONa
+ NaOH + Na2CO3
بنزين بنزوات الصوديوم
تسمية مشتقات البنزين : 1- يسمى مشتق البنزين أحادى الإحلال بذكر اسم الذرة أو المجموعة الداخلة مصحوباً بكلمة بنزين وتهاجم الذرة أو المجموعة الداخلة أى ذرة من الذرات الستة المتكافئة فى الحلقة .
NO2 Cl
شق أو مجموعة الآريل :
هو الشق الناتج من نزع ذرة هيدروجين من المركب الأروماتى ويرمز له بالرمز (Ar) فعند نزع ذرة هيدروجين مثلاً من جزىء البنزين يسمى شق الآريل الناتج شق الفينيل .
2- إذا كان البنزين ثنائى الإحلال فيوجد فى ثلاثة متشابهات هى أرثو ويرمز لها (o-) وميتا ويرمز لها (m-) وبارا ويرمز لها (p-) .
A
أرثو أرثو أرثو 2 أو 6
ميتا ميتا ميتا 3 أو5
بارا
ويعتمد نوع الناتج على طبيعة المجموعة البديلة الموجودة أصلاً (A) وقد وجد أن هناك مجموعات توجه للموقعين أرثو وبارا وجموعات أخرى توجه للموقع ميتا . ومن المجموعات التى توجه إلى الأرثو والبارا مجموعة الألكيل , مجموعة الهيدروكسيل , مجموعة الأمينو , وذرة الهالوجين . مثال :
CH3 CH3 CH3
Cl
2 + 2Cl2 + + 2HCl
Cl
بارا – كلوروطولوين أرثو – كلوروطولوين طولوين
ومن المجموعات التى توجه للموقع ميتا مجموعة الألدهيد , مجموعة الكيتون , مجموعة الكربوكسيل ومجموعة النيترو . مثال :
NO2 NO2
+ Cl2 + HCl
Cl
ميتا – كلورونيتروبنزين نيتروبنزين
3- إذا كان البنزين ثلاثى غلإحلال فلا يمكن استخدام التعبيرات أرثو وميتا وبارا – بل ترقم ذرات الكربون فى الحلقة ونحدد رقم ذرة الكربون المرتبطة بكل مجموعة – ثم ترتب التسمية حسب الحروف الأبجدية باللغة اللاتينية فمثلاً يأخذ البروم رقماً قبل الكلور , والكلور قبل النيترو .
Cl
NO2
Br
1- برومو-4- كلورو-3- نيترو بنزين
ويلاحظ أن تسمية الأيوباك تأخذ بالتسمية عن طريق الأرقام فقط .
الخواص الفيزيائية للبنزين : البنزين سائل شفاف لا يمتزج بالماء له رائحة مميزة يغلى عند 80˚م – ويشتعل مصحوباً بدخان أسود مما يعنى أنه يحتوى على نسبة كبيرة من الكربون . الخواص الكيميائية : يتفاعل البنزين بنوعين من التفاعلات هما الإضافة والإحلال . أ- تفاعلات الإضافة : بالرغم من إحتواء جزئ البنزين على روابط مزدوجة إلا أن تفاعلات الإضافة فى البنزين صعبة ولا تحدث إلا تحت ظروف خاصة .
1- إضافة الهيدروجين : يتفاعل البنزين مع الهيدروجين بالضغط والحرارة وفى وجود عامل حفاز لينتج سداسى هيدروبنزين أو الهكسان الحلقى .
+ 3H2
C6H6 C6H12
هكسان حلقى بنزين
الهلجنة : يتفاعل البنزين مع الكلور أو البروم فى ضوء الشمس ويتكون سداسى هاليد الهكسان الحلقى . فمع الكلور يتكون المبيد الحشرى المعروف بالجامكسان .
+ 3Cl2 C6H6Cl6
سداسى كلوريد البنزين
( الجامكسان )
ب- تفاعلات الإحلال : تعتبر تفاعلات الإحلال هى التفاعلات المهمة للبنزين لأنها تمكننا من الحصول على مركبات لها أهمية اقتصادية كبيرة – ويتم فى هذه التفاعلات استبدال ذرة هيدروجين أو أكثر بذرات أو مجموعات أخرى .
Cl
+ Cl2 + HCl
كلوروبنزين
يمكن استبدال ذرة أو أكثر من ذرات هيدروجين حلقة البنزين بذرات هالوجين فى وجود عامل حفز مناسب – فيتفاعل البنزين مع الكلور
فى غياب ضوء الشمس وفى وجود كلوريد الحديد (III) كعامل
حفز معطياً الكلوروبنزين . - تنتج هاليدات الآريل بكميات كبيرة لاستخدامها كمبيدات حشرية
ولعل أكثرها استخداماً هو مبيد د0د0ت (D.D.T) المعروف وهو مركب ثنائى كلورو ثنائى فينيل ثلاثى كلوروإيثان وترجع سمية ال د0د0ت إلى أن الجزء ( CHCCl3 ) من الجزىء يذوب فى النسيج الدهنى للحشرة فيقتلها .
وقد استخدم د0د0ت منذ تصنيعه فى 1939 قبل الحرب العالمية الثانية استخداماً كبيراً لسميته الشديدة على جميع أنواع الحشرات التى تصيب النبات والحيوان وحتى الحشرات التى تصيب الجنود أثناء الحرب – وهو مركب ثابت مما يضمن استمرار فاعليته لمدة طويلة دون الحاجة لتكرار رشه ومع ذلك وصم بأنه أقبح مركب حضر فى تاريخ الكيمياء وذلك للمشاكل البيئية التى ظهرت نتيجة استخدامه- فبقاءه فى البيئة دون تحلل فتل الحشرات النافعة مثل النحل وتسرب مع مياع الأمطار ومياه الصرف إلى الأنهار والبحيرات وقتل الأسماك والكائنات البحرية أى تسرب إلى السلسلة الغذائية حتى وصل للإنسان لذا حرم استخدامه فى كثير من البلاد المتقدمة لكنه مازال يستخدم فى بلاد أخرى . ومن المشتقات الهالوجينية للمركبات الأروماتية أيضاً مركبات عديد كلوروثنائى الفينيل والتى تحضر من تفاعل الكلور مع مركب ثنائى الفينيل حيث يحل الكلور محل عدد من ذرات الهيدروجين وينتج أكثر من 200 مركب مختلف تبين المعادلة واحداً منها .
Cl
+ nCl2 Cl Cl
Cl Cl
خماسى كلوروثنائى الفينيل
وتتميز مركبات عديد كلوروثنائى الفينيل بثباتها الشديد حتى 800˚م وخمولها الكيميائى مما جعلها واسعة الاستخدام فى كثير من الصناعات كمواد عازلة للحريق – ومواد لاصقة – وتدخل فى الدهانات والبلاستيك والأحبار والمبيدات الحشرية إل أنه تبين خطورة هذه المركبات على صحة الإنسان حيث ظهر تأثيرها فى تورم المفاصل واختلال وظائف الكبد وآلام العيون والسمع وتشوه المواليد – لذا حرم استخدام هذه المواد فى الولايات المتحدة عام1979 . 2- النيترة : يتفاعل البنزين مع حمض النيتريك فى وجود حمض الكبريتيك المركز – فتحل مجموعة النيترو (NO2) محل ذرة هيدروجين فى حلقة البنزين .
NO2
+ HO NO2 + H2O
نيترو بنزين
ويلاحظ أن مركبات عديد النيترو العضوية مواد شديدة الإنفجار لأن جزيئاتها تحتوى على وقودها الذاتى وهو الكربون أما الأكسجين فهو المادة المؤكسدة – مثل هذه المركبات تحترق بسرعة وتنتج كمية كبيرة من الحرارة والغازات فيحدث الانفجار ويعلل ذلك بضعف الرابطة N-O لتكون الرابطتين القويتين C – O فى ثانى أكسيد الكربون والرابطة N-N فى جزئ النتروجين .
الرابطة طاقة الترابط
K cal/mol
N – O 150 C - O 265 N - N 225 ومن مركبات النيترو العضوية المتفجرة التى انتج منها ملايين
الأطنان خلال الحرب العالمية الثانية ومازال إنتاجها مستمراً مادة T.N.T وهى ثلاثى نيتروالطولوين ويحضر بتفاعل
خليط النيترة ( حمض النيتريك والكبريتيك المركزين
بنسبة 1:1 ) مع الطولوين
CH3 CH3
O2N NO2
+ 3HNO3
NO2
6,4,2 ثلاثى نيترو الطولوين الطولوين ( ميثيل بنزين )
T.N.T
3- الألكلة : تفاعل فريدل – كرافت : يتفاعل البنزين مع هاليدات الألكيل (RX) فتحل مجموعة الألكيل محل ذرة هيدروجين فى حلقة البنزين ويتكون ألكيل البنزين – ويتم هذا التفاعل فى وجود مادة حفازة مثل كلوريد الألومنيوم اللامائى .
CH3
+ CH3Cl + HCl
ميثيل بنزين ( طولوين )
4- السلفنة : هى إدخال مجموعة حمض السلفونيك (-SO3H) محل ذرة هيدروجين فى حلقة البنزين – ويتم ذلك بتفاعل البنزين العطرى مع حمض الكبريتيك المركز فيتكون بنزين حمض السلفونيك .
SO3H
+ HO – SO3H + H2O
بنزين حمض السلفونيك
- تقوم صناعة المنظفات الصناعية أساساً على مركبات حمض السلفونيك الأروماتية بعد معالجتها بالصودا الكاوية لنحصل على الملح الصوديومى القابل للذوبان فى الماء .
R SO3H + NaOH R SO3-Na+
ويتضح أن جزىء المنظفات يتكون من جزأين ( الذيل ) وهو عبارة عن السلسلة الكربونية الطويلة وهى كارهة للماء والجزء الآخر هو الرأس وهو مجموعة متأينة وهى محبة للماء . كيفية عمل المنظفات: توضيح كيفية إزالة البقع والأقذار بواسطة المنظفات . 1- نرى هنا مساحة كبيرة من اٌذار تلتصق بالنسيج ( أو الجلد , أو بأى سطح آخر ) . 2- الماء النقى لا يزيل , لأن الشحم المسبع بالأقذار لا يذوب فى الماء . 3- عندما يذوب المنظف فى الماء , فإن جزيئاته ترتب نفسها , بحيث أن الذيل الكاره للماء من كل جزء يتجه ناحية القاذروات وبالنسيج ويلتصق بها , أما الرأس " الشره للماء " فإنه يتجه ناحية الماء , وتكون النتيجة أن يلتف الجزىء حول القاذورات ويحيط بها . 4- تتغطى القاذورات والنسيج تماماً بجزيئات المنظف . وعند أى احتكاك ميكانيكى تبدأ عملية التنظيف .وكما هو معروف أن الشحنات المتشابهة تتنافر , فإن النسيج والقاذورات تتنافر كل مع الآخر , لأن رؤوس الجزيئات التى تغطيها , والتى يواجه بعضها الآخر , وتحمل شحنات كهربائية موجبة .
مشتقات الهيدروكربونات مقدمة : اعتمد تصنيف المركبات العضوية فى الماضى على خواصها الفيزيائية مثل الرائحة والطعم وبعض خواصها الكيميائية ومع تقدم طرق التحليل الكيميائى وجد أن الخواص الفيزيائية والكيميائية للمركبات تعزى إلى وجود مجموعات معينة تسمى المجموعات الوظيفية . المجموعات الوظيفية أو الفعالة : هى عبارة عن مجموعة من الذرات المرتبطة بشكل معين وتكون ركناً من جزئ المركب ولكن فعاليتها ( وظيفتها ) تتغلب على خواص الجزىء بأكمله . وقد صنفت المركبات العضوية إلى مجموعات يختص بكل منها مجموعة وظيفية معينة ويبين الجدول التالى أقسام المركبات العضوية والمجموعة الوظيفية المميزة لكل قسم .
الكحولات والفينولات الكحولات والفينولات مركبات عضوية تحتوى جزيئاتها على مجموعة أو أكثر من مجموعات الهيدروكسيل – فإذا اتصلت مجموعة الهيدروكسيل بمجموعة ألكيل (R) سمى المركب كحولاً , أما إذا اتصلت بمجموعة آريل (Ar) سمى المركب فينولاً .
Ar – OH R – OH
كحول فينول
OH CH3OH
كحول ميثلى فينول
ويمكن اعتبار الكحولات والفينولات إما مشتقات من الماء باستبدال ذرة هيدروجين بمجموعة ألكيل أو آريل – أو مشتقات هيدروكسيلية للهيدروكربونات الأليفاتية أو الأروماتية وذلك باستبدال ذرة هيدروجين أو أكثر بمجموعة هيدروكسيل أو أكثر.
R – OH R – H
هيدروكربون أليفاتى
H – OH
Ar – OH Ar – H
هيدروكربون أروماتى
1) الكحولات : هناك طريقتان لتسمية الكحولات وهى : أ- التسمية تبعاً لمجموعة الألكيل ( التسمية الشائعة ) : وتسمى فيها الكحولات تيعاً لمجموعة الألكيل تسبقها كلمة كحول مثل كحول مثيلى CH3OH وكحول ايثيلى C2H5 – OH . ب- التسمية تبعاً لنظام الأيوباك : يشتق اسم الكحول من الألكان المناظر ( المحتوى على نفس العدد من ذرات الكربون ) ثم تضاف النهاية (ول) مثل CH3OH ميثانول , C2H5OH ايثانول . ويجب عند التسمية ترقيم السلسلة الكربونية من الطرف القريب لمجموعة الهيدروكسيل . فمن البنتان يمكن اشتقاق ثلاثة إيزوميرات كحولية مختلفة هى : 1- بنتانول CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – OH 2- بنتانول CH3 – CH2 – CH2 – CH – CH3
OH
3- بنتانول CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH3
OH
ملحوظة : فى التسميات الشائعة اصطلح على أن يطلق اسم أيزو على شق الألكيل إذا كانت ذرة كربون مجموعة الهيدروكسيل متصلة بذرتى كربون .
CH3 – CH2 – CH2 – OH CH3 – CH – OH
CH3
كحول أيزو بروبيلى كحول بروبيلى عادى
أو 2- بروبانول أو 1- بروبانول
تدريب :
تصنيف الكحولات : يمكن تصنيف الكحولات بحسب عدد مجموعات الهيدروكسيل فى الجزىء إلى أربعة أنواع :
تصنيف الكحولات أحادية الهيدروكسيل إلى ثلاثة أنواع وذلك حسب نوع ذرة الكربون المتصلة بمجموعة الهيدروكسيل وتسمى ذرة الكربونيل .
الكحولات الأولية أحادية الهيدروكسيل
مثال : الكحول الايثيلى ( الايثانول )
C2H5OH
يعتبر الايثانول من أقدم المركبات العضوية التى حضرت صناعياً فقد حضره قدماء المصريين منذ أكثر من ثلاثة آلاف عام من تخمر المواد السكرية والنشوية . طرق تحضير الايثانول فى الصناعة : 1- بالتخمر الكحولى : ينتج حوالى 20٪ من الايثانول على مستوى العالم من عمليات التخمر الكحولى للمواد السكرية والنشوية خاصة فى البلدان التى تكثر فيها زراعات قصب السكر والبنجر والذرة وفى مصر يحضر الإيثانول من المولاس . وهو المحلول السكرى المتبقى بعدما يستخلص منه السكر ( وذلك فى مصانع شركة السكر والتقطير المصرية – بالحوامدية ) وتجرى عملية التخمر بإضافة الخميرة إلى المولاس ( سكروز ) فيتكون الإيثانول وثانى أكسيد الكربون تبعاً للخطوات التالية :
C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6
فركتوز جلوكوز سكروز
2C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2
كحول ايثيلى
2- إماهة الإيثين : وهى الطريقة الشائعة لتحضير الإيثانول – وتجرى فى معظم البلدان النفطية – فعند تكسير المواد البترولية الكبيرة السلسلة ينتج غاز الإيثين – وبإجراء الإماهة الحفزية باستخدام حمض الكبريتيك أو الفوسفوريك يتكون الإيثانول .
منتجات بترولية CH2=CH2 + H2O C2H5OH لذا يعتبر الإيثانول من البتروكيماويات ( وهى الكيماويات التى تصنع من البترول )
ملحوظة : الإيثين هو الألكين الوحيد الذى يعطى كحول أولى بالإماهة الحفزية – أما بقية الألكينات فتعطى كحولات ثانوية أو ثالثية ( قاعدة ماركونيكوف ) .
CH3 – CH =CH2 + H2O CH3 – CH – CH3
OH
2- بروبانول ( كحول ثانوى ) بروبين
CH3 CH3
CH3 – C = CH – CH3 + H2O CH3 – C – CH2 – CH3
OH
2- مثيل -2- بيوتانول ( كحول ثالثى ) بيوتين
الكحول المحول : أو السبرتو الأحمر : تفرض ضريبة إنتاج عالية على الإيثانول النقى الذى تركيزه 96٪ للحد من تناوله فى المشروبات الكحولية لما لها من أضرار صحية واجتماعية جسيمة . ولكن نظراً للاستخدامات العديدة للايثانول كوقود وفى كثير من الصناعات الكيماوية وكمذيب عضوى يمكن استخدامه بثمن اقتصادى بعد أن تضاف إليه بعض المواد السامة مثل الميثانول ( يسبب الجنون والعمى ) والبيردين ( رائحته كريهة ) وبعض الصبغات لتلوينه . وهذه الإضافات لا يمكن فصلها عن الإيثانول إلا بعمليات كيميائية معقدة . بجانب أن القانون يعاقب عليها . الطريقة العامة لتحضير الكحولات : بتسخين هاليدات الألكيل , التى يتكون شقها الألكيلى من الشق الألكيلى للكحول المطلوب مع المحاليل المائية للقلويات القوية , فتحل مجموعة الهيدروكسيل محل شق الهاليد ويتكون الكحول المقابل .
RX + KOH R – OH + KX
حيث R = شق الألكيل , X = شق الهاليد
أمثلة :
2CH3-CH2-Br + KOH CH3-CH2-OH + KBr
إيثانول ( كحول أولى )
CH3 H CH3 H
C – Br + KOH(aq) C – OH + KBr
CH3 CH3
2- بروبانول ( كحول ثانوى )
CH3 CH3
CH3 – C – Cl + KOH CH3 – C – OH + KCl
CH3 CH3
بيوتانول ثالثى كلوريد بيوتيل ثالثى
ملحوظة : ترتب الهالوجينات حسب سهولة إنتزاعها من هاليد الألكيل كما يلى :
يود > بروم > كلور
أى أن يوديدات الألكيل أسهلها فى التحلل . تدريب : ما هو هاليد الألكيل المناسب لتحضير الكحولات الآتية ( اكتب معادلة التفاعل ) : (1) الميثانول (2) 2- بيوتانول (3) 2- ميثيل -2- بنتانون
الكحول درجة الغليان
C2H5OH
إيثانول 78˚م
C2H4(OH)2
إيثلين جليكول 197˚م
C3H5(OH)3
الجليسرول 290˚م
الخواص العامة للكحولات :
الخواص الفيزيائية :
الكحولات مواد متعادلة عديمة اللون – المركبات الأولى
منها سوائل خفيفة تمتزج بالماء امتزاجاً تاماً – أما المركبات
المتوسطة فسوائل زيتية القوام – والمركبات العالية مواد
جامدة ذات قوام شمعى .
وتختلف الكحولات ( خاصة المركبات الأولى منها ) عن
الألكانات فى أن الكحولات تذوب فى الماء – وبارتفاع درجات غليانها , ويعزى ذلك لوجود مجموعة الهيدروكسيل القطبية التى لها القدرة على تكوين روابط هيدروجينية بين جزيئات الكحول وبعضها مما يسبب ارتفاع درجات غليانها , أو تكوين روابط هيدروجينية مع جزيئات الماء مما يتسبب فى ذوبانها فى الماء . بزيادة عدد مجموعات الهيدروكسيل فى جزئ الكحول يزداد ذوبانه فى الماء وترتفع درجة غليانه .
الخواص الكيميائية :
يمكن تقسيم التفاعلات االكيميائية للكحولات إلى ما يلى :
1- تفاعلات خاصة بذرة هيدروجين مجموعة الهيدروكسيل .
2- تفاعلات خاصة بمجموعة الهيدروكسيل .
3- تفاعلات خاصة بمجموعة الكاربينول .
4- تفاعلات تشمل الجزىء كله .
1- تفاعلات خاصة بذرة هيدروجين مجموعة الهيدروكسيل : أ) حمضية الكحولات : ذكرنا أن الكحولات متعادلة التأثير على عباد الشمس – ولكن من الممكن أن تظهر لها صفة حمضية ضعيفة وذلك من تفاعلها مع الفلزات القوية مثل الصوديوم والبوتاسيوم التى تحل محل ذرة هيدروجين مجموعة الهيدروكسيل .
2ROH + 2K 2ROK + H2
الكوكسيد البوتاسيوم
ويمكن تفسير هذه الحمضية الضعيفة للكحولات إلى أن زوج الإلكترونات الذى يربط ذرة الهيدروجين بذرة الأكسجين فى مجموعة الهيدروكسيل يزاح أكثر ناحية ذرة الأكسجين الأكثر سالبية كهربية وبالتالى يسهل كسر هذه الرابطة التساهمية القطبية ويحل الفلز محل هيدروجين مجموعة الهيدروكسيل .
2C2H5OH + Na 2C2H5ONa + 2H2
يشتعل بفرقعة ايثوكسيد الصوديوم
تدريب : اكتب معادلة تفاعل فلز الصوديوم مع الميثانول . تدريب عملى : ضع قطعة صغيرة من الصوديوم ( فى حجم الحمصة ) فى أنبوبة اختبار تحتوى على 5 مل من الإيثانول وسد الأنبوبة باصبع الإبهام – تشاهد فوراناً – وإذا قربت عود ثقاب مشتعل إلى فوهة الأنبوبة بحذر تحدث فرقعة مميزة مما يدل على تصاعد غاز الهيدروجين – وإذا بخرالمحلول على حمام مائى بعد إنتهاء التفاعل تشاهد ترسب مادة بيضاء صلبة هى ايثوكسيد الصوديوم الذى يمكن تحليله مائياً إلى الإيثانول وهيدروكسيد الصوديوم .
C2H5ONa + H2O C2H5OH + NaOH
ب) تكوين الأستر : تتفاعل الكحولات مع الأحماض العضوية لتكوين الأسترا وفى هذا التفاعل تنفصل من جزئ الكحول ذرة هيدروجين مجموعة الهيدروكسيل ومن جزئ الحمض تنفصل مجموعة هيدروكسيل . وأمكن إثبات ذلك عندما عولج الكحول الإيثيلى المحتوى على نظير الأكسجين الثقيل (O18) بحمض الإيثانويك الذى يحتوى على الأكسجين العادى (O16) فوجد أن أكسجين الماء الناتج أكسجين عادى .
CH3 – CO OH + H OC2H5 CH3 – COOC2H5 + H2O
ايثانول حمض إيثانويك
وتفاعل تكوين الأستر تفاعل عكسى لذا يضاف حمض الكبريتيك المركز لمنع التفاعل العكسى وبذلك يستمر تكوين الأستر .
2- تفاعلات خاصة بمجموعة الهيدروكسيل : نظراً لاحتواء الكحولات على مجموعة الهيدروكسيل فإنها تتفاعل مع الأحماض الهالوجينية وحمض الكبريتيك المركز . فيتفاعل الإيثانول مع حمض الهيدروكلوريك المركز الذى يضاف إليه كلوريد الخارصين كعامل حفز مكوناً كلوريد الإيثيل .
C2H5OH + HCl C2H5Cl + H2O تدريب : كيف تحول كلوريد الإيثيل إلى الإيثانول والعكس ؟
3- تفاعلات خاصة بمجموعة الكاربينول : تتأكسد الكحولات بالعوامل المؤكسدة مثل ثانى كرومات البوتاسيوم أو برمنجانات البوتاسيوم المحمضتين بحمض الكبريتيك المركز وتختلف نواتج الأكسدة تبعاً لنوع الكحول . ويتركز فعل العامل المؤكسد على ذرات الهيدروجين المتصلة بمجموعة الكاربينول ويحولها إلى مجموعات هيدروكسيل – ولكن عندما تتصل مجموعتى هيدروكسيل بذرة كربون واحدة يكون المركب الناتج غير ثابت وسرعان ما يفقد جزئ ماء ويتحول إلى مركب ثابت . أ- أكسدة الكحولات الأولية : تتأكسد الكحولات الأولية على خطوتين لأن مجموعة الكاربينول تكون متصلة بذرتى هيدروجين فعندما تتأكسد ذرة الهيدروجين الأولى يتكون الألدهيد وعندما تتأكسد ذرة الهيدروجين الثانية أيضاً يتكون الحمض – فغلإيثانول يتأكسد أولاً إلى الأسيتالدهيد ثم إلى حمض الإيثانويك . تدريب عملى : ضع فى أنبوبة اختبار 3 مل من الإيثانويك ثم أضف إليها كمية مماثلة من محلول ثانى كرومات البوتاسيوم المحمضة بحمض الكبريتيك المركز – ثم سخنها فى حمام مائى لمدة عشر دقائق – تلاحظ تغير اللون من البرتقالى إلى الأخضر وظهور رائحة الخل ( حمض الإيثانويك ) . أما إذا استخدمت برمنجانات البوتاسيوم المحمضة كمادة مؤكسدة تلاحظ زوال لونها البنفسجى . يستخدم هذا التفاعل للكشف عن تعاطى السائقين للكحولات – حيث يسمح لهم بنفخ بالون من خلال أنبوبة بها مادة السليكاجل مشبعة بثانى كرومات البوتاسيوم المحمضة بحمض الكبريتيك ثم تترك البالونة ليخرج منها زفير السائق – فإذا كان السائق مخموراً تغير لون ثانى كرومات البوتاسيوم داخل الأنبوبة من اللون البرتقالى إلى اللون الأخضر .
ب- أكسدة الكحولات الثانوية :
حيث أن مجموعة الكاربينول فى الكحولات الثانوية تتصل بذرة هيدروجين واحدة فتتم الأكسدة فى خظوة واحدة وذلك بنفس الطريقة السابقة ويتمون الكيتون فمثلاً يتأكسد الأيزوبروبانول إلى الأسيتون ( البروبانون ) .
H OH CH3
CH3 – C – OH CH3 – C – OH C = O
CH3 CH3 CH3
أسيتون ( مركب غير ثابت ) ( كحول أيزوبربيلى )
ﺟ- أكسدة الكحولات الثالثية : حيث أن مجموعة الكاربينول لا تتصل بذرات هيدروجين لذا فهى لا تتأكسد تحت هذه الظروف
4- تفاعلات خاصة بجزئ الكحول كله : تتفاعل الكحولات مع حمض الكبريتيك المركز ويتوقف ناتج التفاعل على درجة الحرارة فعندمل تكون الحرارة 180˚م ينتزع جزئ ماء من كل جزئ من الكحول .
H H H H
H – C – C – OH C = C + H2O
H H H H
ملحوظة : إذا كانت الحرارة 140˚م فإن حمض الكبريتيك المركز ينتزع جزئ ماء من كل جزيئين من الكحول .
C2H5OH C2H5 – O – C2H5 + H2O
C2H5OH
اثير ثنائى الإيثيل
الأهمية الأقتصادية للكحولات : 1- كمذيب للمركبات العضوية مثل الزيوت والدهون وفى الصناعات الكيميائية مثل صناعة الأدوية والطلاء والورنيش . 2- يستخدم فى محاليل تعقيم الفم والأسنان عن طريق المضمضة كمادة مطهرة وذلك لقدرته على قتل الميكروبات . 3- يستخدم الإيثانول فى صناعة الروائح العطرية والمشروبات الكحولية ويجب أن ننوه هنا إلى خطورة تناول المشروبات الكحولية لما لها من أضرار فتاكة على صحة الإنسان مثل تليف الكبد وسرطان المعدة والمرىء . 4- يخلط مع الجازولين ويستخدم كوقود للسيارات فى بعض البلدان مثل البرازيل . 5- يدخل فى تكوين الكحول المحول ( 85٪ إيثانول + 1٪ إضافات + لون ورائحة والباقى ماء ) الذى يستخدم كوقود منزلى وفى بعض الصناعات الكيميائية . 6- تملأ به الترمومترات التى تقيس درجات الحرارة المنخضة حتى -50˚م وذلك لانخفاض درجة تجمده ( -110.5˚م ) .
الكحولات ثنائية الهيدروكسيل :
مثال : الإيثلين جليكول CH2 – CH2
OH OH
1- يستخدم فى مبردات السيارات فى المناطق الباردة كما دة مانعة للتجمد . 2- نظراً للزوجته الشديدة يستخدم فى سوائل الفرامل الهيدروليكية وأحبار الأقلام الجافة وأحبار الطباعة . 3- يحضر منه بوليمر بولى إيثلين جليكول (PEG) الذى يدخل فى تحضير ألياف الداكرون وأفلام التصوير وأشرطة التسجيل .
الكحولات ثلاثية الهيدروكسيل :
CH2 – CH – CH2 مثال : الجليسرول
OH OH OH
1- يستخدم كمادة مرطبة للجلد فى مستحضرات التجميل والكريمات . 2- يدخل فى صناعة النسيج لأنه يكسب الأقمشة المرونة والنعومة . 3- تجرى عليه عملية النيترة بواسطة خليط من حمض الكبريتيك والنيتريك المركزين لتحضير مفرقعات النيتروجلسرين ( ثلاثى نترات الجلسرين ) . CH2 – OH CH2 – O – NO2 CH – OH + 3HO-NO CH – O – NO2 + 3H2O CH2- OH CH2 – O – NO2
كما يستخدم النيتروجلسرين أيضاً لتوسيع الشرايين فى علاج الأزمات القلبية .
المركبات عديدة الهيدروكسيل : تعتبر الكربوهيدرات مواد ألدهيدية أو كيتونية عديدة الهيدروكسيل أى أنها تحتوى على أكثر من مجموعة هيدروكسيل بجانب مجموعة ألدهيد أو مجموعة كيتون مثال ذلك سكرالجلوكوز أو سكر الفركتوز C6H12O6 .
CH2 – OH CHO
C = O (CHOH)4
(CHOH)3 CH2OH
CH2- OH
الصيغة البنائية للجلوكوز الصيغة البنائية للفركتوز
الفينولات الفينولات مركبات هيدروكسيلية أروماتية تتصل فيها مجموعة هيدروكسيل أو أكثر مباشرة بذرات كربون حلقة البنزين .
OH OH OH
OH OH
OH
فينول كاتيكول بيروجالول
وسنتناول بالدراسة الفينول كمثال لهذه المجموعة . الفينول ( حمض الكربوليك ) C6H5-OH الفينول مركب عضوى له أهمية صناعية كبيرو لاستخدامه كمادة أولية فى تحضير كثير من المنتجات مثل البوليمرات والأصباغ والمطهرات ومستحضرات السلسليك ( كالأسبرين ) وحمض البكريك . طرق الحصول على الفينول : 1- من التقطير التجزيئى لقطران الفحم . 2- من المركبات الهالوجينية الأروماتية بتحليلها مائياً وذلك بتسخينها مع هيدروكسيد الصوديوم فى درجة حرارة مرتفعة وضغط عال 300 جو .
Cl OH
+ NaOH + NaCl
فينول كلوروبنزين
الخواص الفيويائية : الفينول مادة صلبة كاوية للجلد لها رائحة مميزة – ينصهر عند 43˚م – شحيح الذوبان فى الماء ويزداد ذوبانه فى الماء برفع درجة الحرارة حتى يمتزج به تماماً عند 65˚م . الخواص الكيميائية : 1- حامضية الفينول : من المعروف أن الخاصية الحامضية ترجع إلى وجود أيون الهيدروجين الموجب . ويتبين من الجدول التالى أن كلاً من الكحول والفينول يتفاعل مع الفلزات القوية مثل الصوديوم ويخرج الهيدروجين , ويرجع ذلك إلى قطبية الرابطة (O-H) وتزداد هذه الخاصية فى الفينولات والدليل على ذلك أنها تتفاعل مع القلويات مثل الصودا الكاوية لأن حلقة البنزين فى الفينولات تزيد من طول الرابطة بين H-O وتضعفها فيسهل إنفصال أيون الهيدروجين لذا يسمى الفينول حمض الكربوليك .
الكحول R – OH
OH الفينول
مع الصوديوم RONa + H2
ONa + H2
مع هيدروكسيد الصوديوم لا يتفاعل
ONa + H2O
كما تؤثر حلقة البنزين على الرابطة بين ذرة كربون حلقة البنزين فى الفينول وذرة أكسجين مجموعة الهيدروكسيل فتقصر هذه الرابطة وتزداد قوة . لذا لا يمكن نزع مجموعة الهيدروكسيل من الفينولات بتفاعلها مع الأحماض وذلك عكس الكحولات .
HCl الكحول R – OH
RCl + H2O
OH
الفينول لا يحدث تفاعل لقوة الرابطة بين الأكسجين وحلقة البنزين .
2- نيترة الفينول : يتفاعل الفينول مع حمض النيتريك المركز مكوناً 6,4,2 ثلاثى نيترو الفينول ويسمى تجارياً بحمض البكريك وهو مادة متفجرة – كما يستخدم كمادة مطهرة لعلاج الحروق وهو يصبغ الجلد باللون الأصفر ولا تسهل إزالته ويبقى عدة أيام إلى أن تتآكل طبقة الجلد .
OH OH
O2N NO2
+ 3HONO2 + 3H2O
NO2
6,4,2 ثلاثى نيترو فينول
حمض بكريك
H
3- مع الفورمالدهيد : H – C = O يتفاعل الفورمالدهيد مع الفينول وذلك بخلطهما فى وسط حمضى أو قاعدى ويكونان معاً مبلمر مشترك ثم تجرى عملية بلمرة بالتكاثف ليتكون بوليمر الباكليت . البلمرة بالتكاثف : هى مبلمرات مشتركة تنتج عادة من ارتباط نوعين من المونمر ويخرج جزىء صغير مثل جزىء الماء .
وتتم أول هذه الخطوات بتفاعل جزئ من الفورمالدهيد مع جزيئين من الفينول ويخرج جزئ ماء – ثم ترتبط جزيئات المبلمر المشترك بالتتابع إلى أن يتكون بوليمر شبكى يرتبط فيه المبلمر المشترك فى تقاطعات ذات أبعاد ثلاثية يربط فيها كل جزيئين فينول قنطرة من مجموعة
(-CH2)
والباكليت هو من أنواع البلاستيك المتصلب الذى يتحمل الحرارة وتكمن أهميته فى مقاومته للكهرباء فهو عازل جيد يستعمل فى عمل الأدوات الكهربائية وطفايات السجائر ولونه بنى قاتم . الكشف عن الفينول : عند إضافة قطرات من محلول كلوريد الحديد (III) إلى محلول الفينول فى الماء يتكون لون بنفسجى .
الأحماض الكربوكسيلية الأحماض الكربوكسيلية هى أكثر المواد العضوية حامضية , إلا أنها ليست أحماضاً قوية مثل الأحماض غير العضوية كأحماض الهيدروكلوريك والكبريتيك والنيتريك وتكون الأحماض الكربوكسيلية مجموعة متجانسة من المركبات العضوية وتتميز بوجود مجموعة أو أكثر من مجموعات الكربوكسيل (-COOH) . وقد تتصل مجموعة الكربوكسيل بمجموعة ألكيل لتكون الأحماض الأليفاتية . وإذا اتصلت مجموعة الكربوكسيل بحلقة بنزين مباشرة يتكون حمض أروماتى .
OH OH
C=O R – C = O
حمض أليفاتى حمض أروماتى
ويطلق على الأحماض الأليفاتية المشبعة أحادية الهيدروكسيل – الأحماض الدهنية . نظراً لأن عدداً كبيراً من هذه الأحماض يوجد فى الدهون على هيئة استرات مع الجلسرين . مجموعة الكربوكسيل المميزة للأحماض العضوية مجموعة مركبة من مجموعتى الكربونيل ( C = O ) والهيدروكسيل (-OH) .
أنواع الأحماض الكربوكسيلية : أحماض أحادية الكربوكسيل :
COOH H – COOH
فورميك بنزويك
أحماض ثنائية الهيدروكسيل
COOH COOH
COOH
COOH
أكساليك فثاليك
التسمية الشائعة : تسمى الأحماض الكربوكسيلية عادة بأسمائها الشائعة المشتقة من الأسم اللاتينى أو الإغريقى للمصدر الذى حضر منه . فمثلاً اشتق اسم الفورميك من اسم النمل الأحمر لأن الحمض حضر أول مرة من تقطير النمل المطحون وحمض الأستيك أو الخليك من الخل وحمض البيوتريك من الزبدة وحمض البالمتيك من زيت النخيل . التسمية تبعاً للأيوباك : بالرغم من أن التسمية الشائعة للأحماض هى الأكثر استخداماً عن بقية جميع المركبات العضوية الأخرى إلا أنه عند تسمية الحمض تبعاً للأيوباك يشتق اسم الحمض من الألكان المقابل الذى يحتوى على نفس عدد ذرات الكربون بإضافة المقطع (ويك) إلى نهاية اسم الألكان . ويوضح الجدول التالى بعض الأحماض الكربوكسيلية وأسمائها الشائعة وأسمائها تبعاً لنظام الأيوباك : الصيغة اسم الحمض تبعاً لمصدره الألكان المقابل الذى فيه نفس عدد ذرات الكربون اسم الحمض تبعاً للأيوباك
HCOOH حمض الفورميك النمل الميثان حمض ميثانويك CH3COOH حمض الأستيك الخل الايثان حمض ايثانويك C3H7COOH حمض البيوتريك الزبدة بيوتان حمض بيوتانويك C15H31COOH حمض البالمتيك زيت النخيل هكسا ديكان به 16 ذرة كربون هكساديكانويك وسنأخذ حمض الاستيك كمثال للأحماض الأليفاتية أحادية الكربوكسيل ونتعرف على طرق تحضير حمض الأستيك فى الصناعة : 1- الطريقة الحيوية : يحضر حمض الأستيك ( الخل ) فى مصر بأكسدة المحاليل الكحولية المخففة بواسطة أكسجين الهواء فى وجود البكتريا التى تعرف ببكتريا الخل . 2- تحضيره من الأستيلين : يحضر عمض الأستيك فى الصناعة على نطاق واسع بالهيدرة الحفزية للأستيلين فينتج الأسيتالدهيد الذى يتأكسد بدوره إلى الحمض بسهولة .
H OH HC≡CH + H2O CH3 – C = O CH3 – C = O حمض أستيك أسيتالدهيد أستيلين
الخواص العامة للأحماض الأليفاتية : الخواص الفيزيائية : تتدرج الخواص الفيزيائية للأحماض العضوية بزيادة الكتلة الذرية . فالأحماض الأربعة الأولى منها سوائل كاوية لها رائحة نفاذة تامة الذوبان فى الماء . أما الأعضاء التالية فسوائل زيتية القوام كريهة الرائحة شحيحة الذوبان فى الماء ثم بزيادة الكتل الجزيئية نجد أن أحماضاً صلبة عديمة الرائحة وغير قابلة للذوبان فى الماء . وعند مقارنة درجات غليان الأحماض الكربوكسيلية بدرجات غليان الكحولات التى تتساوى معها فى عدد ذرات الكربون نجد أن درجة غليان الأحماض العضوية أعلى , ويعزى هذا إلى أن الرابطة الهيدروجينية فى الأحماض تعمل على تجميع الجزيئات فى تجمعات , فيرتبط جزئ الحمض مع جزئ آخر برابطتين هيدروجينى .
O H – O
R – C C – R
O – H O
الحمض الكتلة الجزيئية درجة الغليان الكحول الكتلة الجزيئية درجة الغليان
الفورميك 46 100˚م الإيثانول 46 78˚م
الأستيك 60 118˚م البوبانول 60 98˚م
الخواص الكيميائية :
1- خواص تعزى إلى أيون الهيدروجين :
أ- الخاصية الحامضية :
تظهر الخاصية الحامضية فى الأحماض الكربوكسيلية فى تفاعلها مع الفلزات ( التى تسبق الهيدروجين فى السلسلة الكهروكيميائية ) والأكاسيد والهيدروكسيدات وأملاح الكربونات والبيكربونات لتكوين الأملاح العضوية .
2CH3COOH + Mg (CH3COO)2Mg + H2
أسيتات ماغنسيوم
CH3COOH + NaHCO3 CH3COONa + CO2 + H2O
أسيتات صوديوم
ويلاحظ أن الأحماض الكربوكسيلية جميعها أحماض ضعيفة تقل قوتها بدرجة كبيرة عن الأحماض غير العضوية . 2- خواص تعزى إلى مجموعة الهيدروكسيل : تكوين الأسترات : تتفاعل الأحماض العضوية مع الكحولات لتكوين الأستر والماء .
O O R – C – OH + H – OR R – C – OR + H2O 3- خواص تعزى إلى مجموعة الكربوكسيل :
تختزل الأحماض الكربوكسيلية بواسطة الهيدروجين فى وجود عامل حفز مثل
O
CH3 – C – OH + 2H2 CH3CH2OH + H2O كرومات النحاس عند درجة 200˚م , ويمكن تحضير الإيثانول من حمض الأستيك بهذه الطريقة . ويعتبر هذا التفاعل عكس تفاعل أكسدة الكحولات إلى أحماض . الكشف عن حمض الأستيك : 1- كشف الحامضية : عند إضافة الحمض إلى ملح كربونات أو بيكربونات صوديوم يحدث فوران ويتصاعد غاز ثانى أكسيد الكربون الذى يعكر ماء الجير . 2- كشف تكوين الأستر : ( الأسترة ) تتفاعل الأحماض مع الكحولات لتكوين الأسترات المميزة برائحتها الذكية ( روائح لأنواع مختلفة من الزهور أو الفواكه تبعاً لنوع الكحول والحمض ) . الأحماض الكربوكسيلية الأروماتية الأحماض الأروماتية هى مركبات تحتوى على مجموعة كربوكسيل أو أكثر متصلة بحلقة بنزين ويمثل حامض البنزويك الأحماض الأروماتية أحادية الكربوكسيل ( أحادية القاعدية ) ومن أمثلة الأحماض الثنائية الكربوكسيل ( ثنائية القاعدية ) حامض الفثاليك .
COOH COOH
COOH OH
COOH
حمض سلسليك حمض فثاليك حمض بنزويك
( ثنائى القاعدية ) ( أحادى القاعدية )
ويمكن تحضير حامض البنزويك بأكسدة أى من الطولوين أو البنزالدهيد باستخدام المواد المؤكسدة المناسبة , فمثلاً يحضر تجارياً بأكسدة الطولوين بالهواء الجوى عند درجة حرارة 400˚م وفى وجود خامس أكسيد الفاناديوم .
CH3 COOH
2 + 3O2 2 + 2H2O
والأحماض الأروماتية عامة أقوى قليلاً من الأحماض الأليفاتية وأقل ذوباناً فى الماء وأقل تطايراً , وتفاعلات مجموعة الكربوكسيل تشبه تلك الموجودة فى الأحماض الأليفاتية ويتمثل ذلك فى تكوين أملاح مع الفلزات أو هيدروكسيداتها أو كربوناتها وتكوين استرات مع الكحولات
COONa + H2O
ملح بنزوات صوديوم
COOH
حمض بنزويك
COOC2H5 + H2O
استرات بنزوات الايثيل
الأحماض العضوية فى حياتنا :
1- حمض الفورميك H-COOH
هو الحمض الذى يفرزه النمل الأحمر دفاعاً عن نفسه ويستخدم فى صناعة الصبغات والمبيدات الحشرية والعطور وفى العقاقير والبلاستيك .
2- حمض الأستيك CH3COOH
حمض الاستيك النقى 100٪ نفاذ الرائحة يتجمد فى حوالى 16˚م على هيئة بلورات شفافة تشبه الثلج لذا يسمى حمض الخليك الثلجى ويستخدم حمض الخليك 4٪ على هيئة الخل فى المنازل ويعتبر مادة أولية هامة فى تحضير الكثير من المركبات العضوية مثل الحرير الصناعى والصبغات والمبيدات الحشرية – والإضافات الغذائية .
COOH
3- حمض البنزويك
وهو قليل الذوبان فى الماء لذا يحول إلى ملحه الصوديومى والبوتاسيومى ليكون قابلاً للذوبان فى الماء ويسهل امتصاصه بالجسم . وتستخدم بنزوات الصوديوم 0.1٪ مم فى معظم الأغذية المحفوظة كمادة حافظة لأنها تمنع نمو الفطريات على هذه الأغذية .
H
H – C – COOH
4- حمض الستريك : HO – C – COOH
H – C – COOH
H
يوجد فى الموالح مثل الليمون 5-7٪ والبرتقال 1٪ وهو يمنع نمو البكتريا على الأغذية لأنه يقلل الرقم الهيدروجينى (pH) وله استخدامات صناعية كثيرة ويضاف إلى الفاكهة المجمدة ليحافظ على لونها وطعمها .
OH
5- حمض اللاكتيك : CH3 – CH – COOH يوجد فى اللبن نتيجة لفعل الإنزيمات التى تفرزها بعض أنواع البكتريا على سكر اللبن ( اللاكتوز ) . كما يتولد فى الجسم نتيجة للمجهود الشاق ويسبب تقلصاً فى العضلات . 6- حمض الاسكوربيك فيتامين ﺟ (C) وهو من الفيتامينات التى يحتاجها الجسم بكميات قليلة ويوجد فى الحمضيات والفواكة والخضروات مثل الفلفل الأخضر . وهو يتحلل بالحرارة وفعل الهواء ويؤدى نقصه إلى تدهور بعض الوظائف الحيوية فى الجسم وإلى الإصابة بمرض الاسقرابوط . 7- حمض السلسليك : تصنع منه كثير من مستحضرات التجميل الخاصة بالجلد لإعطائه النعومة أو للحماية من أشعة الشمس كما استخدم منذ 1829 لعلاج أمراض البرد والصداع قبل استخدام الاسبرين إلا أنه كان المتسبب فى إدماء المعدة . 8- الأحماض الأمينية : تعرف الأحماض الأمينية بأنها مشتقات للأحماض العضوية , وأبسط أنواع الأحماض الأمينية هو حمض الجلايسين ويسمى أيضاً بحمض الأمينو استيك NH2CH2COOH ويتكون نتيجة لإحلال مجموعة أمينو ( - NH2 ) محل ذرة هيدروجين من مجموعة الألكيل الموجودة فى جزىء حمض الأستيك .
NH2 + H CH2COOH NH2CH2COOH
حمض جلايسين حمض أستيك مجموعة أمينو
( حمض أمينواستيك )
والأحماض الأمينية الموجودة فى الطبيعة متعددة ولكن يوجد منها عشرون حمضاً فقط فى البروتينات . وتتميز الأحماض الأمينية الموجودة فى البروتينات بأنها جميعاً من نوع الألفا أمينو تكون متصلة بذرة الكربون ألفا ( α ) وهى التى تلى مجموعة الكربوكسيل مباشرة .
α
R – CH – COOH
NH2
وتعتبر البروتينات بوليمرات للأحماض الأمينية – فلو أخذنا جزىء أحد البروتينات وليكن جزىء الأنسولين مثلاً – نجد أن كتلته الجزيئية تبلغ 6000 وهو يتكون من 51 جزىء لستة عشر حمضاً أمينياً . وقد تصل الكتلة الجزيئية لبعض البروتينات إلى أكثر من مليون كما فى الأنزيمات المعقدة .
الاسترات
الاسترات هى نواتج إتحاد الأحماض الكربوكسيلية مع الكحولات , ويمثل ذلك بالمعادلة العامة .
O O
R – C – OH + H OR R – C – OR + H2O
إستر كحول حامض
وتنتشر الإسترات بكثرة فى الطبيعة فهى توجد فى كل من المواد النباتية والحيوانية وكثير من الإسترات يتميز برائحة ذكية وهى التى تمد الفواكه والأزهار والزيوت العطرية برائحتها والنكهة الخاصة بها . وقد حضرت إسترات عضوية عديدة لإنتاج العطور والنكهات تجارياً وتستخدم إما بمفردها أو ممزوجة بمركبات طبيعية , وتقل رائحة الإسترات تدريجياً بإرتفاع الكتل الجزيئية للكحولات والأحماض المستخدمة فى تكوينها كما تتغير طبيعة الأستر من شائل ذى رائحة ذكية إلى جسم صلب شمعى عديم الرائحة تقريباً 000 والشموع التى يمثلها شمع النحل ما هى إل إسترات ذات كتل جزيئية مرتفعة , والزيوت والدهون هى إسترات مشتقة من الجلسرين وهو كحول ثلاثى الهيدروكسيل مع أحماض دهنية عالية . ويسمى الاستر باسم الشق الحامضى وأسم الألكيل من الكحول ويتضح ذلك من الأمثلة الآتية :
HCOOCH3 CH3COOCH2CH3 COOC2H5
بنزوات الإيثيل أسيتات الإيثيل فورمات الميثيل
والطريقة المباشرة لتحضير الإستر هى بتفاعل الحامض الكربزكسيلى مع الكحول فمثلاً يتكون أسيتات الإيثيل بتفاعل حامض الأستيك مع كحول الإيثيلى :
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O
أسيتات الإيثيل كحول الإيثيل حامض الأستيك
ولكن نظراً لأن هذا التفاعل عكسى حيث يتحلل الأستر مائياً إلى الحامض والكحول فإنه يفضل استخدام مادة نازعة للماء مثل حامض الكبريتيك المركز أو غاز كلوريد الهيدروجين الجاف للتخلص من الماء الناتج . الخواص الفيزيائية : الأسترات معظمها سوائل – تقل درجة غليانها عن درجات غليان الأحماض أو الكحولات المتساوية معها فى الوزن الجزيئى وذلك لعدم احتوائها على مجموعة الهيدروكسيل القطبية الموجودة فى كل من الكحولات والأحماض التى تتسبب فى ربط جزيئاتها معاً بالروابط الهيدروجينية . الكتلة الجزيئية الحمض الكحول الأستر 60 CH3COOH C3H7OH HCOOCH3 درجة الغليان ˚م 118 97.8 31.8
74 C3H7COOH بروبيونيك C4H9COOH بيوتانول CH3COOH اسيتات ميثيل درجة الغليان ˚م 141 118 57
الخواص الكيميائية : 1- التحلل المائى : ينتج من التحلل المائى للإستر كحول وحامض أو بعبارة أخرى فإن هذا التفاعل عكس عملية الأسترة السابقة .
O O R – C – OR + H2O R – C – OH + ROH
ويمكن إتمام هذا التحلل باستخدام حامض معدنى مخفف كعامل مساعد ويسمى التحلل المائى الحمضى .
O H3C – C – OH2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH
وكذلك يمكن إجراء التحلل المائى بالتسخين مع قلوى مائى حيث يتكون الكحول وملح الحامض ويسمى التحلل المائى القاعدى أو التصبن ( حيث أن الصابون هو أملاح الصوديوم لأحماض كربوكسيلية عالية ) .
CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH
أسيتات صوديوم أسيتات إيثيل
C6H5COOC2H5 + NaOH C6H5COONa + C2H5OH
بنزوات صوديوم بنزوات الإيثيل
2- التحلل بالأمونيا : تتفاعل الأستلاات مع الأمونيا لتكون أميد الحامض والكحول ( التحلل النشادرى ) :
O O
CH3 – C – OC2H5 + NH3 CH3 – C – NH2 + C2H5OH
أسيتاميد أسيتات الأيثيل
O O
C6H5 – C – OC2H5 + NH3 C6H5 – C – NH2 + C2H5OH
بنزاميد بنزوات الأيثيل
وسنين فيما يلى بعض الاستخدامات المهمة للأسترات فى حياتنا . 1- الأسترات كمكسبات طعم ورائحة : تتميز الاسترات بروائح ذكية جعلت منها مواد مهمة فى كثير من الصناعات الغذائية كمكسبات طعم ورائحة ويبين الجدول التالى بعض هذه الاسترات الشائعة الاستخدام وهى للاطلاع فقط :
2- الاسترات كدهون وزيوت : الزيوت والدهون عبارة عن استرات ناتجة من تفاعل الجليسرول مع الأحماض العضوية لذا تسمى جزيئاتها بثلاثى الجلسريد لأن كل جزىء منها يتكون من تفاعل جزىء واحد من الجلسرين ( كحول أحادى الهيدروكسيل ) مع ثلاثة جزيئات من الأحماض الدهنية التى قد تكون من نوع واحد ولكن غالباً ما تكون مختلفة وقد تكون السلسلة الكربونية لهذه الأحماض العضوية طويلة أو قصيرة مشبعة أو غير مشبعة .
ملحوظة : التحلل المائى للدهن أو الزيت ( استر ثلاثى الجليسريد ) فى وجود مادة قلوية قوية مثل NaOH أو KOHتسمى بعملية التصبن وهى الأساس الصناعى لتحضير كل من الجليسرين والصابون . 3- الاسترات كبوليمرات ( البولى استر ) : البولى استرات هى بوليمرات تنتج من عملية تكاثف مشتركة لمونومرين أحداهما لجزئ ثنائى الحامضية والآخر كحول ثنائى الهيدروكسيل . وأشهر أنواع البولى استرات المعروفة هو نسيج الداكرون الذى يصنع بأسترة حمض التيرفثاليك والايثيلين جليكول .
O O
HO – C C – OH + HO – CH2 – CH2 – OH
اثيلين جليكول
-H2O حمض تيرفثاليك
O O
HO – C C – O – CH2 – CH2 – OH
كحول حامض
وتستمر عملية التكاثف كيميائياً بأن يهاجم المحول طرف الجزىء من ناحية الحمض أو يهاجم الحمض طرف الجزىء من ناحية الكحول وبتكرار عملية التكاثف يتكون جزىء طويلة جداً يسمى البولى استر ونظراً لخمول الداكرون تصنع منه أنابيب لاستبدال الشرايين التالفة , كما تصنع منه صمامات القلب الصناعية . 4- الاسترات كعقاقير طبية : تستخدم الاسترات العضوية فى عمل كثير من العقاقير وأشهرها وأبسطها هو الأسبرين وزيت المروخ ( الذى يستخدم كدهان موضعى حيث يمتص عن طريق الجلد لتخفيف الآلام الروماتيزمية ) . والحمض العضوى المستخدم فى تحضير هذين العقارين هو حمض السلسليك الذى يحتوى على مجموعتى الكربوكسيل والهيدروكسيل ويمكنه أن يتفاعل كحمض أو كحول ( فينول ) ويتبين ذلك من التفاعلات التالية :
O
C – O CH3
O
C – OH H – O – CH3 OH
زيت المروخ ( سلسيلات ميثيل ) ميثانول
O O
O H HO – C – CH3 C – OH
حمض استيك
O
O – C – CH3
أسبرين
( استيل حمض السلسليك )
الأسبرين : يعتبر الأسبرين من أهم العقاقير التى تخفف آلام الصداع وتخفض الحرارة – كما يقلل تجلط الدم فيمنع حدوث الأزمات القلبية والمادة الفعالة فى الأسبرين هى حمض السلسليك إلا أن إضافة مجموعة الاستيل إليه (CH3CO- ) تجعله عديم الطعم تقريباً وتقلل من حموضته . ويتحلل الأسبرين فى الجسم لينتج حمض السلسليك وحمض الأستيك .
COOH O COOH
O – C – CH3 OH O
+ H2O + CH3 – C – OH
وهى أحماضاً تسبب تهيجاً لجدار المعدة وقد تسبب قرحة للمعدة – لذا ينصح الأطباء بتفتيت حبة الأسبرين قبل بلعها أو أخدها مذابة فى الماء . وهناك أمواع من الأسبرين تكون مختلطة بمادة قلوية مثل هيدروكسيد الألومنيوم لتعادل الحموضة الناتجة .
'