1
PROPRIETATI CHIMICE ALE COMPUSILOR COMPUSILOR ORGANICI ORGANICI CU FUNCTIUNI SIMPLE ALCANI.
Alcanii au o reactivitate reacti vitate chimică redusă, specifică alcanilor este reacţia de substituţie. – înlocuirea hidrogenului cu alţi atomi atomi sau grupări grupă ri de atomi. 1. Reacţia de substitutie – înlocuirea a) halogenarea – halogenarea – înlocuirea înlocuirea hidrogenului cu atomi de halogen (F, Cl, Br, I), reacţa are loc în prezenţa luminii sau la încălzire (500 oC), C), reacţionează direct cu Cl 2 şi Br2 Clorurarea metanului: CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl monoclorometan ( clorură de metil) CH3Cl + Cl2→ CH2Cl2 + HCl diclorometan (clororă de metilen) CH2Cl2 + Cl2 →CHCl3 + HCl triclorometan (cloroform) CHCl3 +Cl2 →CCl4 +HCl tetraclorometan (tetraclorură de carbon) clorurarea propanului: 2 H3C – CH – CH2 – CH – CH3 + 2 Cl2 → H3C – CHCl – CHCl – – CH CH3 + H3C – CH – CH2 –CH –CH2Cl + 2 HCl 2-cloropropan 1-cloropropan (produs majoritar) b) nitrarea - în - în fază gazoasă CH4 + HONO2 → CH3 – NO – NO2 + H2O nitrometan 2. Reacţia de izomerizare – alcanii normali se transform în izoalcani ,în prezenţa AlCl 3 la 50-100 oC. H3C – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH3 → H3C – CH(CH – CH(CH3) – CH – CH3 butan izobutan reacţia se foloseşte pentru obţinerea benzinelor de calitate superioară (conţinut mai mare de izoalcani ). 3. Reacţia de oxidare a)Oxidare incompletă incompletă sau parţială,numită de obicei oxidare, oxidare , când rezultă compuşi organici cu funcţiuni. R –CH –CH3 + O2 → R – COOH – COOH + H2O alcan superior acid gras CH4 + ½ O2 CH4 + O2
400C/60atm .
oxizi de azot/400
CH3 OH metanol ( alcool metilic) 600C
CH4 + H2O
Ni/800C
CH2O + H2O metanal(formaldehidă metanal(formaldehidă)
CO + 3H2 gaz de sinteză sintez ă
2
CH4 + ½ O2 → C 2H2O negru de fum ( în ( în cantitete mică de oxigen) oxigen) CH4 + ½ O2 → CO H 2O gaz de sinteză sintez ă CH4 + NH3 + 3/2 O 2 → HCN 3 H2O (amonoxidare) b)Oxidarea b)Oxidarea completă sau ardere, ardere , când rezultă CO 2, H2O şi căldură. CH4 + O2 → CO2 + H2O + Q – are loc la peste 400 oC. 4. Reacţia de descompunere termică – are a) Reacţia de dehidrogenare (eliminare dehidrogenare (eliminare de hidrogen) H3C – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH3 → H2C = CH – CH – CH CH2 –CH –CH3 butan 1- butenă H3C – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH3 → H3C – CH – CH = CH – CH –CH CH3 2-butenă 2-butenă b) Reacţia de cracare – rezultă amestec de alcani şi alchene cu număr mai mic de atomi de carbon; dacă se produce la peste 650 oC reacţia se numeşte piroliză. H3C – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH3 → CH4 + H2C = CH – CH – CH CH3 butan metan propenă H3C – CH – CH2 – CH – CH2 – CH – CH3 → H3C –CH –CH3 + H2C = CH2 etan etenă o Piroliza metanului – metanului – are are loc la 1500 C 2 CH4 → C2H2 + 3 H2 etină(acetilen tină(acetilenăă) ALCHENE
Au o reactivitate chimică chimic ă mai mare , specifică este reacţia de adiţie. 1. Reacţia de adiţie – reacţia în care se rupe legătura π, iar prin valenţele libere atomii de carbon se leagă de de alţi atomi sau grupări grupări de atomi. a) Adiţia hidrogenului, hidrogenulu i, are loc în prezenţa prez enţa catalizatorilor de Ni, Pt,Pd. H2C = CH2 + H2 → H3C –CH –CH3 b) Adiţia halogenilorhalogenilor - se adiţionează Cl 2 , Br2 , rezultând compuşi halogenaţi vicinali. H2C = CH – CH – CH CH3 + Cl2 → ClH2C – CHCl – CHCl – – CH CH3 propenă 1,2 – dicloropropan c) Adiţia hidracizilor – hidracizilor – se adiţionează HCl, HBr, HI şi rezultă compuşi momohalogenaţi H2C = CH – CH – CH CH3 HCl →H3C – CHCl – CHCl – – CH CH3 2-cloropropan Regula lui Markovnikov – halogenul se leagă î ntotdeauna ntotdeauna de atomul de carbon mai substituit (mai sărac în hidrogen). d) Adiţia apei – are loc în prezenţa acidului sulfuric, cu rol de catalizator, rezultă alcooli. H2C = CH – CH – CH CH3 + HO – HO – SO SO3H → H → H3C – CH – CH – – CH CH3 l OSO3H sulfat acid de izopropil
3
H3C – CH – CH3 H3C – CH – CH3 l HOH → l H2SO4 OSO3H OH 2 – propanol (izopropanol) Adiţia are loc tot conform regulii lui Markovnikov. 2. Reacţia de alchilare a arenelor (reacţia Friedel -Crafts),are loc în prezenţa acizilor tari (acid sulfuric), sau a clorurii de aluminiu cu urme de apă. C6H6 + H2C = CH2 → C6H5 –CH2 – CH3 benzen etilbenzen C6H6 + H2C = CH – CH3 → C6H5 –CH – CH3 l CH3 izopropilbenzen (cumen) 3. Reacţia de substituţie în poziţie alilică (poziţia vecină legăturii duble) H2C = CH – CH3 + Cl2 → H2C = CH – CH2 – Cl + HCl clorură de alil 4. Reacţia de oxidare. a) Oxidare blândă – cu KMnO4 / Na2CO3 sau cu O 2 din aer în prezenţă de Ag la 250 oC. Se obţin dioli. H2C = CH2 + [O] + H2O → H2C – CH2 l l OH OH 1,2- etandiol (glicol)
H2C = CH2 +1/2 O2
Ag/250C
HOH
H2C – CH2 \ ⁄ O oxid de etenă
H2C – CH2 l l OH OH etandiol
b) Oxidarea energica 1) oxidarea cu KMnO4/H2SO4 sau K 2Cr2O7 / H2SO4. Se rupe legătura dublă şi se obţine un amestec de compuş i organici cu funcţiuni. R – CH = CH 2 +5 *O+ → R – COOH + CO2 + H2O R – CH = CH –R”4 *O+ → R – COOH R” – COOH acid R – C = CH 2 4 *O+ → R – C = O + CO2 + H2O l l CH3 CH3 cetonă
4
c) oxidare cu ozon – rezultă compuşi carbonilici. O + H 2O R - C H = C H 2 + O 3
R - CH
CH 2
O
R - C H = O + C H 2O
O
ozonidă aldehidă metanal 5. Reacţia de polimerizare. Mai multe molecule mici, numite monomeri, se unesc între ele formând macromolecule, numite polimeri.Este o reacţie de poliadiţie. H2C = CH2 → (– H2C – CH2 –)n etenă polietenă (polietilenă) n – grad de polimerizare Monomer H2C =CH l CH3 propenă
Polimer ( –H2C – CH –)n l CH3 polipropenă
H2C=CH clorură l de vinil Cl H2C =CH l acrilonitril CN H2C =CH acetat l de vinil OCOCH3 H2C =CH l C6H5
stiren
(-H2C –CH –)n l Cl Policlorură de vinil ( –H2C –CH –)n l CN poliacrilonitril ( –H2C – CH –)n l OCOCH3 Poliacetat de vinil –(H2C –CH –)n l C6H5 polistiren
DIENE (ALCADIENE) 1.
Reacţia de adiţie - are loc în poziţia 1,4 şi legătura dublă se mută la mijloc.
a) Adiţia hidrogenului , în prezenţă de Ni,Pt,Pd. H2C = CH –CH = CH2 + H2 → H3C – CH =CH – CH3 butadienă 2- butenă H2C = CH –CH = CH2 + 2 H2 → H3C – CH2 – CH2 – CH3 Butan
5
b) Adiţia halogenilor (Clor, brom) H2C = CH –CH = CH2 + Cl2 → ClH2C – CH =CH – CH2Cl 1.4 – dicloro-2-butenă c) adiţia hidracizilor (HCl, HBr, HI) H2C = CH –CH = CH2 HCl → H3C – CH =CH – CH2Cl 1-cloro-2-butenă 2. Reacţia de polimerizere -are loc tot în poziţiile 1,4 , se obţin elastomeri. n H2C = CH –CH = CH2 → (–H2C – CH =CH – CH2 –)n polibutadienă n H2C = C(CH3) –CH = CH2 →(– H2C – C(CH3) =CH – CH2 –)n 2-metilbutadienă ( izopren) poliizopren 3. Reacţia de copolimerizare – polimerizează în acelaşi timp butadiena cu un alt monomer vinilic, se obţin elastomeri(cauciuc sintetic) n xH2C = CH –CH = CH2 +ny H2C =CHCN →*(–H2C – CH =CH – CH2 –)x( – H2C – CHCN –)y]n cauciuc butadienacrilonitrilic (buna N) 4. Sinteza dien - compuşii cu duble legături conjugate (dienă) pot da reacţii de adiţie cu compuşi cu o legătură dublă(filodienă), formându -se compuşi ciclici nesaturaţi. CH
CO
CO
+
O
O CH
CO
CO
butadienă anhidridă maleică anhidrida acidului tetrahidroftalic Diene pot fi: derivaţi ai butadienei substituiţi cu grupe metil, fenil, clor,etc., ciclopentadiena,ciclohexadiena. f ilodiene : anhidrida maleică, acroleina,acidul acrilic, esterii şi nitrilii acidului acrilic,etc. Sinteza dien este o reacţie stereospecifică, adică se formează un singur izomer dintre toţi cei posibili. ALCHINE. 1. Reacţia de adiţie.
a) adiţia hidrogenului: HC Ξ CH H2
Ni
HC Ξ CH 2H2
H2C = CH2
Pd/Pb
H3C –CH3
b) adiţia halogenilor – are loc în prezenţă de solvenţi inerţi; în fază gezoasă are loc o reactie explozivă.
6
faza gazoasa
HC Ξ CH Cl2
HC Ξ CH Cl2
CCl
2 C + 2 HCl
2 Cl HC = CHCl Cl2 HC – CHCl2 1,2- dicloroetenă 1,1,2,2-tetracloroetenă
4
Cl
c)Adiţia acizilor : HC Ξ CH HCl
HgCl
2 /
tC
H2C = CHCl clorură de vinil
(CH 3 COO) 2 Zn/tC
HC Ξ CH CH3 – COOH HC Ξ CH HCN
Cu 2 Cl 2 , NH 4 Cl/tC
polimeriza re
( – H2C – CHCl –)n policlorură de vinil
H2C = CH – OCOCH3 acetat de vinil
H2C = CH – CN acrilonitril ( cianură de vinil)
d)Adiţia apei : HC Ξ CH HOH
HgSO
4 /H 2 SO 4
HC Ξ C – CH3 + HOH
HgSO
[ H2C = CH –OH] alcool vinilic
4 /H 2 SO 4
tautomerie
H3C –CH=O etanal (acetaldehidă)
[ H2C = C – CH3] l OH
tautomerie
H3C –CO – CH3 propanonă (acetonă)
2. Reactia de polimerizare :
a) dimerizarea HC Ξ CH HC Ξ CH
Cu 2 Cl 2 , NH 4 Cl/tC
HC Ξ C – HC = CH2 H2C= C – HC = CH2 vinilacetilenă l Cl cloropren HCl
b) trimerizarea 3 C2H2
600
800C/tubur i ceramice
C6H6 benzen
3 HC Ξ C – CH3 → C6H3 (CH3)3 mesitilen (1,3,5 -trimetilbenzen) 3. Reacţia de oxidare: a) Oxidarea cu KMnO 4 HC Ξ CH 4*O+ → HOOC – COOH acid etandioic (acid oxalic) HC Ξ C – CH3 3 *O+ → H3C –CO –COOH Acid α cetopropionic (acid piruvic) b) Arderea C2H2 + 5/2O2 →2 CO2 + H2O + Q 4.Reacţia de formare a acetilurilor Acetilurile metalelor alcaline şi alcalino-pământoase. HC Ξ CH Na
150C/
HC Ξ C-Na+ acetilură monosodică
1/2H
2
Na,200C/
Na+-CΞC-Na+ acetilură disodică 1/2H
2
7
Hidrolizează uşor,refăcând acetilena, sunt stabile la temperatură ridicată. Acetilurile metalelor tranziţionale. HC Ξ CH *Cu(NH3)2+Cl → Cu+-CΞ C-Cu+ + 2 NH3 + 2 NH4Cl clorură de acetilură de Cu (I) diamino Cu(I) (roşie) HC Ξ CH *Ag(NH3)2+OH → Ag+-C Ξ C-Ag+ + NH3 +H2O hidroxid de acetilură de Ag diaminoargint (galbenă) (reactiv Tollens) Sunt stabile faţă de apă, dar la încălzire se descompun cu explozie. Reacţia de formare a C2Cu2 se foloseşte pentru identificarea acetilenei. ARENE. I. Arene mononucleare. 1. Reacţia de substituţie la nucleu – reacţie specifică arenelor, ele manifestând un
caracter saturat. a)Halogenarea – H este substituit cu halogeni (Cl 2, Br2), în prezenţă de FeCl3. C6H6 + Cl2 → C6H5 – Cl + HCl benzen clorobenzen b) Nitrarea – H substituit cu gruparea NO2 (nitro),se realizează cu acid azotic,în prezenţa acidului sulfuric C6H6 + HO –NO2 → C6H5 – NO2 + H2O nitrobenzen c) Sulfonarea – H este substituit cu gruparea sulfonică – SO3H,se realizează cu acid sulfuric, sau trioxid de sulf (oleum). C6H6 + HOSO3H → C6H5 – SO3H + H2O acid benzensulfonic C6H6 + SO3 → C6H5 – SO3H d) Alchilarea (reacţia Friedel-Crafts) - se realizează cu derivaţi halogenaţi în prezenţă de AlCl3 anhidră, sau cu alchene, în prezenţă de acizi tari (H 2SO4)sau AlCl3 cu urme de apă. C6H6 + CH3Cl → C6H5 – CH3 + HCl clorometan toluen C6H6 + H2C = CH2 → C6H5 –CH2 – CH3 etenă etilbenzen e) Acilarea – H este substituit cu radical acil (R –CO –), se realizează cu cloruri acide, în prezenţă de AlCl3. C6H6 + CH3 –COCl → C6H5 – CO – CH3 + HCl clorură de fenil-metilcetonă acetil acetofenonă C6H6 + C6H5 – COCl → C6H5 – CO – C6H5 + HCl clorură de difenilcetonă benzoil benzofenonă
8
Orientarea substituenţilor. Primul substituent intră în nucleul benzenic în orice poziţie. Poziţia în care intră al doilea substituent este determinată de natura primului substituent. Substituenţi de ordinul I – orientează a doua substituţie în orto sau para – radicalii alchil, halogenii,gruparile amino (NH 2), hidroxil (OH),etc. CH3
CH3
CH3
NO 2 2
+
+ 2 HONO 2
+ 2 H 2O
NO 2
toluen o-nitrotoluen p-nitrotoluen Substituenţi de ordinul II – orientează a doua substituţie în poziţia meta – grupările nitro,sulfonică, carbonil , carboxil, nitril, etc. NO2
NO 2
+ H 2O
+ 2 HONO2
NO 2
nitrobenzen m-dinitrobenzen 2. Reacţia de substituţie la catena laterală – are loc în prezenţa luminii. C6H5 – CH3 + Cl2 Toluen
lumin
ă
/ - HCl
C6H5 – CH2 Cl
Cl / - HCl, lumin
ă 2
clorurădebenzil
Cl 2 / _ HCl → C6H5 – CH Cl2 clorură de benziliden 3. Reacţia de oxidare a) Oxidarea la nucleu .
/ lumin
ă
C6H5 – C Cl3 fenil-triclormetan
V 2O 5 , 5 0 0 oC + 9/2 O 2
- 2 C O 2 , - H 2O
benzen
CH
COOH
CH
COOH
acid maleic
CH - H 2O
CO O
CH
CO
anhidridă maleică b) Oxidarea la catena laterală. Oricât de lungă ar fi catena rezultă acid benzoic. C6H5 – CH3 + 3 [O] KMnO 4 /H 2 SO 4 C6H5 – COOH + H2O acid benzoic KMnO 4 /H 2 SO 4 C6H5 – CH2 –CH3 + 6 [O] C6H5 – COOH + CO2 +2 H2O acid benzoic
9
4. Reacţia de adiţie – decurge în condiţii energice. Ni, 170 - 200 o C + 3 H2
Ciclohexan C6H6 + 3 Cl2
lumin
ă
C6H6Cl6 Hexaclorociclohexan (HCH) II. Arene polinucleare. 1. Adiţia H2 la naftalină.
+ 2 H2
+ 3 H2
Ni
Ni
naftalină
tetrahidronaftalina (tetralina) 2. Reacţia de substituţie la naftalină. a) Nitrarea – se obţine direct doar α – nitronaftalina
decahidronaftalina (decalina)
NO2
+ HONO2
H 2S O 4 + H 2O
α – nitronaftalina c) Sulfonarea S O 3H
+ H O S O 3H - H 2O
acid alfa-naftalinsulfonic
S O 3H
naftalina
acid beta-naftalinsulfonic
5. Reacţia de oxidare.
10
COOH
V 2 O 5 , 350 o C
CO
+ 9/2 O 2
O -2 CO 2, - H 2 O
naftalină
COOH
-H 2 O
acid ftalic
CO
anhidridă ftalică O
K 2 C r 2 O 7
+ H 2O
+ 3 [O] C H 3- C O O H O
antracen
antrachinonã
COMPUŞI HALOGENAŢI. 1. Reacţia de hidroliză – în prezenţa NaOH / H2O
a) Hidroliza compuşilor monohalogenaţi – rezultă alcooli H3C – CH2 – Cl HOH → H3C – CH2 – OH + HCl cloroetan etanol b) Hidroliza compuşilor dihalogenaţi geminali – rezultă aldehide sau cetone. H3C – CHCl2 + 2 HOH NaOH / - 2 HCl [ H3C – CH(OH)2] - H 2O H3C – CHO
1,1-dicloroetan instabil etanal H3C – CCl2 – CH3 HOH → H3C – CO – CH3 + 2 HCl 2,2-dicloropropan propanonă c) Hidroliza compuşilor trihalogenaţi geminali – rezultă compuşi carboxilici. H3C – CCl3 + 3 HOH NaOH / - 3 HCl [H3C – C(OH)3] H3C – COOH H 2 O
1,1,1-tricloroetan instabil acid acetic Compuşii halogenaţi în care halogenul se leagă de un atom de carbon sp 2, ce aparţine unui nucleu aromatic sau unui sistem nesaturat, practic nu hidrolizează. 2. Reacţia cu KCN – rezultă nitrili – reacţie cu mărire de catenă. H3C – CH2 – Cl KCN → H3C – CH2 – CN + KCl cloroetan propiononitril H3C – CN + 2 H2 → H3C – CH2 – NH2 acetonitril etilamină H3C – CN + H2O → H3C – CONH2 hidroliză parţială acetamidă H3C – CN + 2 H2O → H3C – COOH + NH3 hidroliză totală acid acetic 3. Reacţia cu amoniacul – rezultă amine H3C – CH2 – Cl + NH3 → H3C – CH2 – NH2 + HCl cloroetan etilamină
11
4. Reacţia cu magneziu – rezultă compuşi organomagnezieni, numiţi reactivi Grignard,
folosiţi în sinteze orgenice. Toţi compuşii helogenaţi reacţionează cu Mg. H3C – CH2 – Cl Mg → H3C – CH2 – MgCl clorură de etil magneziu (H3C – CH2 – MgCl HOH → H3C – CH3 + HOMgCl etan clorură bazică de Mg) 5. Reacţia de alchilare a arenelor .
C6H6 + CH3Cl → C6H5 – CH3 + HCl clorometan toluen 6. Reacţia de eliminare de hidracizi ( dehidrohalogenarea) H3C – CH2 – Cl
NaOH / alcool
H2C = CH2 + HCl etenă
ALCOOLI. 1. Aciditatea alcoolilor. Alcoolii au caracter de acid slab , reacţionează cu metalele
alcaline formând alcoxizi (alcoolaţi),dar nu reacţionează cu bazele. Ionul alcoxid reacţionează cu apa refăcând alcoolul. H3C – CH2 – OH Na → H3C – CH2 – O-Na+ + ½ H2 etanol etoxid de Na H3C – CH2 – O + H2O → H3C – CH2 – OH + HO2. Reacţia de deshidratare – are loc în prezenţa H 2SO4, la încălzire; se obţin alchene (deshidratare intramoleculară),iar dacă H 2SO4 este în cantitate mică, se obţin eteri(deshidtratare intermoleculară). H3C – CH2 – OH H 2SO 4 H2C = CH2 + H2O etenă 2 H3C – CH2 – OH H 2SO 4 H3C – CH2 – O – CH2 – CH3 dietileter (eter etilic) 3. Reacţia de oxidare . a) Oxidare blândă – în prezenţa K 2Cr2O7 /H2SO4, rezultă aldehide,din alcooli primari şi cetone din alcooli secundari.Alcoolii terţiari nu se oxidează cu K 2Cr2O7. H3C – CH2 – OH + [O] K 2 Cr 2O 7 / H 2SO 4 H3C – CH=O + H2O etanol etanal (acetaldehidă) H3C – CH – C H3 K 2 Cr 2 O 7 / H 2 SO 4 l + [O] H3C – CO – C H3 + H2O OH propanonă (acetonă) 2-propanol (izopropanol) b) Oxidare energică – în prezenţa KMnO 4/H2SO4, rezultă acizi din alcooli primari şi amestecde acizi din alcooli secundari şi tertiari.
12
H3C – CH2 – OH + 2 [O]
KMnO
/ H 2 SO 4
H3C – COOH + H2O acid etanoic (acid acetic) KMnO 4 / H 2 SO 4 H3C – COOH + H3C – CH2 –COOH acid acetic acid propionic 4
H3C – CH – C H2 – CH2 –CH3 + [O] l OH 2 – pentanol 4. Reacţia de esterificare – reacţia de formare a esterilor. Esterii sunt combinaţii formate prin eliminarea unei molecule de apă între un alcool şi acid. a) Esteri anorganici
H3C – CH2 – OH HONO2 → H3C – CH2 – O – NO2 + H2O nitrat de etil H3C – CH2 – OH + HOSO3H → H3C – CH2 – O – SO3H + H2O sulfat acid de etil b) Esteri organici H3C – COOH + H3C – CH2 – OH H3C – CO –O –CH2 –CH3 + H2O acid acetic etanol acetat de etil C6H5 –O-Na+ + CH3 –COCl CH3 –CO – O – C6H5 + NaCl fenoxid de Na clorură de acetil acetat de fenil FENOLI. I. Reactii specifice grupei hidroxil . 1. Aciditatea fenolilor . Datorită influienţei nucleului aromatic, fenolii sunt acizi mai
tari decât alcoolii dar mai slabi decât acizii carboxilici şi anorganici,chiar decât acidul carbonic. Fenolii reacţionează atât cu metalele active cât şi cu bazele formând fenoxizi (fenolaţi). C6H5 – OH Na → C 6H5 –O-Na+ + 1/2H2 fenol fenoxid de Na C6H5 – OH NaOH→ C6H5 –O-Na+ + H2O Fenoxizii hidrolizează uşor dând soluţii cu caracter bazic C6H5 –O-Na+ + H2O C6H5 – OH + NaOH 2. Reacţia de eterificare. Majoritatea fenolilor nu se eterifică direct ci prin reacţia fenoxizilor cu derivati halogenaţi, sau cu alţi agenţi de alchilare . C6H5 –O-Na+ + CH3 – Cl → C6H5 – O – CH3 + NaCl fenil-metil-eter (anisol) 3. Reacţia de esterificare. Fenolii nu formează esteri prin reacţia directă cu acizii. Esterii fenolilor se obţin prin reacţia fenolilor sau fenoxizilor cu cloruri acide (în mediu bazic) sau anhidride acide (în nediu acid). C6H5 – OH + CH3 – COCl → CH3 – COO C6H5 + HCl fenol clorură de acetat de fenil acetil
13
C6H5 – OH +(CH3 – CO)2O → CH3 – COO C6H5 + CH3 – COOH Fenol anhidridă acetat de fenil acid etanoic acetică (acid acetic) C6H5 –O-Na+ + CH3 – COCl → CH3 – COO C6H5 + NaCl fenoxid de Na clorură de acetat de fenil acetil II. Reacţii specifice nucleului aromatic. 1. Reactii de substituţie . Fenolii ,datorită grupării hidroxil, dau reacţii de substituţie la nucleu mai uşor decât arenele. Gruparea hidroxil este un substituent de ordinul întâi şi va orienta a doua substituţie în poziţiile orto sau para.Fenolii pot fi alchilaţi, halogenaţi, nitraţi, sulfonaţi,acilaţi, etc. OH
OH
OH NO2 + 2 HONO 2
2
+ 2 H 2O
+
NO 2
fenol o – nitrofenol p – nitrofenol reacţia poate continua rezultând 2,4 – dinitrofenol şi 2,4,6 – trinitrofenol (acid picric). 2. Reacţia de adiţie. Adiţia hidrogenului. OH
OH
+ 3 H2
fenol
ciclohexanol O
OH
+ 2 H 2
fenol ciclohexanonă 3. Reacţia de condensare a fenolului cu formaldehida => fenoplaste.
NITRODERIVAŢI Reacţia de reducere => amine , se realizează cu hidrogen în stare născândă (hidrogen atomic), rezultat prin reacţia HCl cu un metal (Fe , Sn), sau cu hidrogen molecular
14
(H2) în prezenţă de catalizatori. Metoda se aplică în special la obţinerea aminelor aromatice. C6H5 – NO2 6 *H+ → C6H5 – NH2 + 2 H2O nitrobenzen fenilamină (anilină)
AMINE .
Proprietăţile aminelor sunt determinate de gruparea amino şi natura radicalului , care se influenţează reciproc. 1. Caracterul bazic. Atomul de azot din gruparea amino posedă o pereche de electroni neparticipanţi la care pot fixa prin legătură coordinativă un proton (H+). Bazicitatea aminelor se manifestă în reacţiile cu donori de protoni, cum sunt apa şi acizii. CH3 – NH2 + H2O CH3 – NH3]+ + HOmetilamină metilamoniu Aminele alifatice sunt baze mai tari decât amoniacul, iar cele aromatice sunt baze mai slabe decât amoniacul. În seria alifatică aminele secundare sunt mai tari decât cele primare,iar aminele terţiare sunt mai slabe decât cele secundare. CH3 – NH2 + HCl CH3 – NH3]+Clmetilamină clorură de metilamoniu aminele pot fi înlocuite din sărurile de amoniu de bazele tari. CH3 – NH3]+Cl- + NaOH CH3 – NH2 + NaCl + H2O clorură de metilamină metilamoniu • Sulfonarea anilinei C6H5 – NH2 + H2SO4 → C6H5 – NH3]+HSO4- 100 C C6H5 – NH – SO3H Anilina sulfat acid de anilina acid fenilsulfamic Acidul fenilsulfanic participă la o reactie de transpozitie
NH
S O 3H
NH2
NH2 S O 3H
1 0 0 oC
+
2
S O 3H acid fenilsulfamic
acid o-anilinsulfonic (acidortanilic)
La 180 – 200 oC se obţine numai acidul sulfamic. Prin reacţia cu acizii aminele se solubilizează. Aminele sunt deplasate din sarurile lor de baze mai tari CH3 – NH3]+Cl- NaOH → CH3 – NH2 + NaCl + H2O
acid p-anilinsulfonic (acid sulfanilic)
15
2. Reacţia de alchilare. În reacţia cu derivaţi halogenaţi în care halogenul se leagă de un
atom de carbon hibridizat sp 3 , un atom de hidrogen din gruparea amino este substituit cu un radical alchil. Internediar se obţine o sare de alchilamoniu, care în prezenţa unui exces de bază (NH3),formează amina alchilată. CH3 – NH2 + CH3 – Cl → (CH3)2NH2]+Clclorură de dimetilamoniu + (CH3)2NH3] Cl + NH3 → (CH3)2NH + NH4Cl dimetilamină (CH3)2NH + CH3 – Cl → (CH3)3NH]+ClClorură de trimetilamoniu
(CH3)3NH]+Cl- + NH3 → (CH3)3N + NH4Cl trimetilamină (CH3)3N + CH3 –Cl → (CH3)4 N]+Clclorură de tetrametilamoniu Rezultă întotdeauna un amestec de amine primară,secun dara,tertiara si sare cuaternară de amoniu. Se aplică pentru obţinerea amineler secundare şi terţiare mixte. C6H5 – NH2 + CH3 – Cl → C6H5 –NH – CH3 + HCl anilină fenil-metilamină • alchilarea amoniacului cu oxid de etenă => mono, di sau trietanolamine N H 3 + C H 2 - C H 2
N H 2 - C H 2 - C H 2 - O H Hidroxietilamina (etanolamina)
O
•oxidarea anilinei cu oxid de etenă C 6 H 5 - N H 2 + C H 2 - C H 2 O
C 6 H 5 - N H - C H 2 - C H 2 - O H N-(2-hidroxi)etilaminobenzen (N-2-hidroxietilanilina)
3. Reacţia de acilare – substituţia atomilor de hidrogen legati de atomul de azot cu o
grupare acil în urma reacţiei cu acizi, anhidride sau cloruri acide. C6H5 – NH2 + CH3 – COOH → C6H5 – NH – CO – CH3 + H2O N – acetilanilină C6H5 – NH2 + (CH3 – CO)2O → C6H5 – NH – CO – CH3 + CH3 – COOH anhidridă acetica C6H5 – NH2 + CH3 – COCl → C6H5 – NH – CO – CH3 + HCl clorură de acetil • Aminele acilate sunt din punct de vedere chimic amide substituite la azot.
16
O R
C
NH - R R – NH – CO – R amină acilată amidă substituită la azot CH3 - NH2 + CH3 - COCl → CH3 - NH – COCH3 + HCl N – metilacetamida C6H5 – NH2 + C6H5 – COCl → C6H5 – NH – CO – C6H5 + HCl Clorură de N – fenilbenzoilamidă benzoil ( benzoilanilină) Acilarea aminelor se foloseşte pentru a proteja gruparea amino în reactia cu agenti oxidanti, acid azotic, apă de brom, care ar putea modifica această grupare. •sinteza acidului p – aminobenzoic ( vitamina H) din p – toluidină
CH3 + C H 3 - C O C l
+3[O]
- HCl
- H 2O
NH2 p-toluidina
COOH
COOH
CH3
NH - COCH 3 N-acetilp-toluidina
+ H 2O - C H 3 - C O O H NH - COCH 3 acid p-acetilaminobe nzoic
NH2 acid paminobe nzoic
4. Reacţia de condensare cu compuşi carbonilici.
R – CH =O + H2N – R → R – CH = NH – R + H2O aldehidă amină imină 5. Reacţia de diazotare – reacţia aminelor primare cu acidul azotos şi acidul clorhidric. În
practica se foloseşte azotit de sodiu, care în reacţia cu acidul clorhidric pune în libertate acidul azotos. • aminele primare alifatice => alcooli CH3 – NH2 + HONO HCl CH3 –OH + N2 + H2O • aminele primare aromatice => săruri de diazoniu C6H5 – NH2 HONO HCl → C6H5 – N Ξ N ++Cl- + 2 H2O clurură de benzendiazoniu Sărurile de diazoniu sunt în general solubile în apă şi sunt stabile numai în soluţie apoasă la temperaturi joase ( 0 – 5oC ) Sărurile de diazoniu sunt intermediari în multe sinteze organice. C6H5 – N Ξ N++Cl- + H2O → C6H5 –OH + N2 + HCl fenol + C6H5 – N Ξ N+ Cl *H+ → C6H6 + N2 + HCl benzen
17
C6H5 – N Ξ N++Cl- CuCN → C6H5 –CN + N2 + CuCl benzonitril + C6H5 – N Ξ N+ Cl KI → C6H5 –I + N2 + KCl iodobenzen + C6H5 – N Ξ N+ Cl KBr → C6H5 –Br + N2 + KCl bromobenzen + C6H5 – N Ξ N+ Cl + AgNO2 → C6H5 –NO2 + N2 + AgCl nitrobenzen Cea mai important reacţie a sărurilor de diazoniu este reacţia de cuplare cu fenoli ( în mediu bazic) şi cu amine (în mediu acid).Produşii reacţiilor de cuplare conţin un sistem conjugat de legături duble şi electroni neparticipanţi, capabil să absoarbă anumite radiaţii din spectrul vizibil şi apar colorate (coloranţi azoici). N
N + C l- +
N
OH
N
OH
- HCl p - hidroxiazoben zen
N
NH2
N + C l- +
N
N
NH2
- HCl p - aminoazobenzen
Indicatorii acido bazici îşi modifică culoarea în func tie de pH-ul soluţiei, deoarece îşi modifică structura la variaţii ale concentraţiilor ionilor de hidrogen. Metilorangeul are urmatoarele structuri şi respectiv culori : CH3 N a O 3S
N
N
N CH3
+
H+ -O
OH-
forma galbena (m ediu bazic)
3
S
N
N
N
H forma rosie (med iu acid)
COMPUŞI CARBONILICI. 1. Reacţia de adiţie.
a) Adiţia hidrogenului => alcooli primari din aldehide şi alcooli secundari din cetone. Ni
CH2 = O + H2 metanal (formaldehidă)
H3C – CO – CH3 + H2 Propanonă (acetonă)
CH3 – OH metanol (alcool metilic) Ni
H3C – CH(OH) – CH3 2- propanol (izopropanol)
CH3
CH3
18
b) Adiţia acidului cianhidric => cianhidrine (conţin grupările CN şi OH legate la acelaşi atom de carbon) CH3 – CH = O HCH → CH3 – CH(OH) – CN etanal metilcianhidrina (acetaldehidă) H3C – CO – CH3 HCN → H3C - C(OH) – CN acetona l CH3 dimetilcianhidrina Prin hidroliza cianhidrinelor se obţin α – aminoacizi H3C – CH(OH) – CN + 2 H2O → H3C – CH(OH) – COOH + NH3 metilcianhidrina acid α – hidroxipropionic (acid lactic) 2. Reacţia de condensare – reacţia prin care două molecule se unesc intre ele formând o moleculă mai mare, uneori se elimină o substanţă cu moleculă mai mică,de exemplu apa. 2.1. Condensarea compuşilor carbonilici intre ei. Cele două molecule au roluri diferite. - Component carbonilică – reacţionează prin intermediul grupării carbonil – orice aldehidă sau cetonă poate fi componentă carbonilică - Componentă metilenică – reacţionează prin intermediul grupării metilen din poziţia vecină grupării carbonil (poziţia α). Pot fi component carbonilice aldehidele şi cetonele care au hidrogen în poziţia α faţă de gruparea carbonil. CH2O, C6H5- CHO , (CH3)C – CHO (neopentanal) – nu pot fi componente metilenice; H3C – CH(CH3) – CHO (izobutanal) poate fi component ă metilenică doar în condensarea aldolică. a) Condensarea aldolică – se rupe legătura π din gruparea corbonil a componentei carbonilice, un atom de hidrogen din poziţia α din componenta metilenică se va lega de atomul de oxigen, iar ce doi atomi de carbon se vor lega între ei. CH3 – CH = O + CH3 – CH = O → CH3 – CH(OH) – CH2 – CH = O etanal aldol componentă componentă 3 – hidroxibutanal carbonilică metilenică H3C- C = O + H3C – CO – CH3 → H3C – C(OH) – CH2 - CO – CH3 L l CH3 CH3 propanonă cetol 4 –hidroxi-4-metil-2-pentanonă CH3 - CH2 –CHO + CH3 - CH2 –CHO → CH3 – CH2- CH – CH – CHO propanal l l OH CH3 3-hidroxi, 2-metilpentatanal
19
Cetonele care au 4 sau mai mulţi atomi de carbon pot reacţiona prin ambele grupări metilen vecine grupării carbonil şi vor rezulta doi produşi de condensare. b) Condensarea crotonică – se elimina apa (oxigenul din grupare carbonil şi doi atomi de hidrogen de la gruparea metilen din poziţia α ). CH3 – CH = O + CH3 – CH = O → CH3 – CH = CH – CH = O + H2O 2-butenal (aldehidă crotonică) H3C- C = O + H3C – CO – CH3 → H3C – C = CH - CO – CH3 + H2O L l CH3 CH3 4-metil-3-penten-2-onă Pot condensa aldehidele cu cetonele
CH3 – CH = O + H3C- C = O → CH3 – CH(OH) – CH2 – C = O → L l CH3 CH3 4-hidroxi-2-pentanonă → CH3 – CH = CH – CO –CH3 + H2O 3-penten-2-onă 2.2 Condensarea compuşilor carbonilici cu fenolul - compuşii carbonilici inferiori formează răşini sintetice. OH
OH
OH NaOH
C H 2O H
+ C H 2= O
policondesare
+ - H 2 O C H 2O H alcool o-hidroxi benzilic
alcool p-hidroxi benzilic
rezita (bachelita)
rezol - H 2O
Rezolul – mai conţine grupări - CH2OH,este termoplastic şi solubil în acetonă, Rezita – este tridimensională, termorigidă, insolubilă în solvenţi organici, are rezistenţă mecanică şi chimică mare,prezintă proprietăti electroizolante.
20
OH
OH
OH CH2
+ C H 2= O
HCl +
- H 2O o,o' - dihidroxidifenilmetan
CH2
HO
OH
p,p' dihidroxidifenilmetan
policondesare novolac - H 2 O
novolac – macromolecule filiforme, termoplastic, solubil în alcool, are poziţii orto şi para libere care pot reacţiona cu formaldehida şi să formeze bachelita. 2.3 Condensarea compuşilor carbonilici cu compuşi ai azotului CH3 – CH = O + H2N – R → CH3 – CH = N – R + H2O etanal amină imină CH3 – CH = O + H2N – OH → CH3 – CH = N – OH + H2O hidroxilamină oximă ( acetaldoximă) CH3 – CH = O + H2N – NH2 → CH3 – CH = N – NH2 + H2O hidrazină hidrazonă C6H5 – CHO + H2N – NH – C6H5 → C6H5 – CH= N – NH – C6H5 + H2O benzaldehidă fenilhidrazină fenilhidrazonă • oximele – sunt lichide sau solide cristalizate, folosite la caracterizarea şi dozarea compuşilor carbonilici şi în sinteze organice. • hidrazonele şi fenilhidrazonele se folosesc la identificarea compuşilor carbonilici. 2,4dinitrofenilhidrazona formează cu compuşii carbonilici un precipitat galben -orange, reacţie folosită la identificarea compuşilor carbonilici. C H 3 - C H O + H 2 N - N H
NO2
N O 2 + H 2O
C H 3- C H = N - N H
NO2
NO 2
2,4-dinitrofenilhidrazina
3. Oxidarea aldehidelor
a) Cu oxigenul din aer (autooxidare) C 6 H 5 - C
+ O2
2 C 6H 5- C O O H
C 6 H 5 - C O
H benzaldehida
C 6 H 5 -CHO
O
O
OH
acid perbenzoic
b) Cu soluţie acidă de KMnO4
acid benzoic
21
CH3 –CHO + [O] KMnO 4 /H 2 SO 4 CH3 – COOH etanal acid etanoic (acetic) c) Cu reactiv Tollens (soluţie de hidroxid de diaminoargint) CH3 –CHO + 2 [Ag(NH3)2+OH → CH3 – COOH 2 Ag↓ 4 NH 3 + H2O Dacă vasul este curat argintul se depune sub formă de oglindă. d) Cu reactiv Fehling (soluţie bazică de ioni de Cu 2+) CH3 –CHO + Cu(OH)2 → CH3 – COOH + Cu2O ↓ 2 H2O roşu reacţiile cu reactivii Tollens şi Fehling se folosesc la recunoaşterea aldehidelor.
COMPUŞI CARBOXILICI I. Reacţii comune cu ale acizilor carboxilici. 1. Reacţia de ionizare – la dizolvarea în apă, cedează un proton apei formând ionii
carboxilat şi hidroniu CH3 – COOH + H2O → CH3 – COO- + H3O+ ion acetat Aciditatea depinde de natura radicalului de care se leagă gruparea carboxil.Radicalii nesaturaţi şi arimatici măresc aciditatea, iar cei saturaţi micşorează aciditatea. În seria alifatică aciditatea scade cu creşterea catenei. 2. Reacţia cu sărurile acizilor mai slabi – înlocuiesc acizii mai slabi din săruri. 2 CH3 – COOH + Na2CO3 → 2 CH3 – COONa + CO2 + H2O carbonat acetat de sodiu de sodiu CH3 – COOH + NaHCO3 → CH3 – COONa + CO2 + H2O carbonat acid de Na 3. Reacţia cu metalele active – metalele active înlocuiesc hidrogenul din acizi. 2 CH3 – COOH Mg → (CH3 – COO)2Mg + H2↑ acetat de magneziu 4. Reacţia cu oxizi ai metalelor CH3 – COOH ZnO → (CH3 – COO)2Zn + H2O acetat de zinc 5. Reacţia cu bazele (reacţia de neutralizare) CH3 – COOH + NaOH → CH3 – COONa + H2O II. Reacţii specifice acizor carbixilici – reacţii cu formare de derivaţi funcţionali ai acizilor carboxilici. 1. Formarea de esteri (esterificarea) – se elimină OH din acid şi H din alcool CH3 – COOH + CH3 – CH2 - OH → CH3 – COO – CH2 – CH3 + H2O acetat de etil 2. Formarea de amide
CH3 – COOH + NH3 → CH3 – COONH4 acetat de amoniu
tC
CH3 – CONH2 + H2O acetamida
22
Dacă în locul amoniacului se folosesc amine se obţin amide substituite la azot. CH3 – COOH + CH3 -NH2 → CH3 – CONH-CH3 + H2O N-metilacetamidă 3. Formarea de cloruri acide
CH3 – COOH + PCl5 → CH3 – COCl + POCl3 + HCl pentaclorură clorură de de fosfor acetil CH3 – COOH + SOCl2 → CH3 – COCl + SO2 + HCl clorura de tionil CH3 – COOH + COCl2 → CH3 – COCl + CO2 + H2O oxiclorură de C (fosgen) 4. Formarea de anhidride
CH3 – COONa + CH3 – COCl → (CH3 – CO)2O + NaCl anhidridă acetică CH – COOH CH - CO ll → ll > O H2O CH – COOH CH – CO Acid maleic anhidridă maleică 5. Formarea de nitrili
CH3 – COOH + NH3 → CH3 – COONH4
CH3 – CN + 2 H2O Acetonitril
t C/ P2O5
DERIVAŢI FUNCŢIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI 1. Reacţia de hidroliză
a) Esteri - în mediu acid => acidul şi alcoolul corespunzători C6H5 - COO CH3 + H2O → C6H5 – COOH + CH3 – OH Benzoat de metil acid benzoic metanol -în mediu bazic => sărurile de sodiu corespunzătoare. C6H5 - COO CH3 NaOH → C6H5 – COONa + CH3 – OH benzoat de sodiu metanol C6H5 - COO C6H5 2 NaOH → C6H5 – COONa + C6H5 – ONa + H2O Benzoat de fenil fenoxid de sodiu ( fenolii reacţionează cu NaOH, alcoolii nu reacţionează) b) Amide CH3 – CONH2 + H2O → CH3 – COOH + NH3 acetamidă c) Cloruri acide CH3 – COCl + H2O → CH3 – COOH + HCl clorură de acetil
23
d) Anhidride acide (CH3 – CO)2O + H2O →2 CH3 – COOH anhidridă acetică e) Nitrili CH3 – CN + H2O → CH3 – CONH2 hidroliză parţială acetonitril acetamidă CH3 – CN + 2 H2O→ CH3 – COOH + NH3 hidroliză totală acetonitril acid acetic 2. Reacţia cu amoniacul (amonoliză) a) Esteri CH3 – COO – CH2 – CH3 + NH3 →CH3 – CONH2 + CH3 – CH2 –OH acetat de etil acetamidă etanol b) Cloruri acide CH3 – COCl + NH3 → CH3 – COOH + HCl clorură de acetil c) Anhidride acide d) (CH3 – CO)2O + H2O → CH3 – CONH2 + CH3 – COOH anhidridă acetică acetamidă acid acetic
GRĂSIMI Grăsimile sunt compuşi naturali cu structură complexă , componentele principale fiind trigliceridele. Mai apar: ceruri, coloranţi,vitamine, acizi graşi liberi,etc. Trigliceridele (trigliceroli) sunt esteri ai glicerinei cu acizii graşi cu formula generală: CH2 – O – CO – R l CH – O –CO – R R – radicali hidrocarbonaţi identici sau diferiţi L CH2 – O – CO – R Acizii graşi se caracterizează prin: Au catena liniară Conţin număr par de atomi de carbon Sunt saturaţi sau nesaturaţi cu una sau mai multe legături duble Sunt monocarboxilici. Cei mai des întâlniţi acizi graşi sunt: - acizi saturaţi C14H32O2 CH3 –(CH2)12 – COOH acid tetradecanoic (acid miristic) C16H36O2 CH3 –(CH2)14 – COOH acid hexadecanoic (acid palmitic) C18H40O2 CH3 –(CH2)14 – COOH acid octadecanoic (acid stearic)
24
-acizi nesaturaţi C16H30O2 CH3 – (CH2)5 – CH = CH – (CH2)7 – COOH
acid 9-hexadecenoic (acid palmitoleic ) (cis) C18H34O2 CH3 – (CH2)7 – CH = CH – (CH2)7 – COOH acid 9-octadecenoic (acid oleic) ( cis) C18H32O2 CH3 – (CH2)4 – CH = CH –CH2 – CH = CH – (CH2)7 – COOH Acid 9,12 – octadecadienoic ( acid linolic) (cis) Clasificarea trigliceridelor. a) După natura acizilor graşi componenţi - simple – radicalul acil provine de la un singur acid gras CH2 – O – CO – (CH2)14 – CH3 l CH – O –CO – (CH2)14 – CH3 1,2,3 - tripalmitilglicerol L ( tripalmitina) CH2 – O – CO – (CH2)14 – CH3 - mixte – radicalii acil provin de la 2 sau 3 acizi graşi CH2 – O – CO – (CH2)14 – CH3 l 1-palmitil, 2-stearil, 3-oleilglicerol CH – O –CO – (CH2)16 – CH3 (palmito-stearo-oleina) L CH2 – O – CO – (CH2)7 - CH = CH – (CH2)7 – CH3 b) După originea lor - grăsimi animale, de obicei solide: unt,untura, seu.Excepţie uleiul de peşte care este lichid - grăsimi vegetale – de obicei lichide (uleiurile), exceptie untul de cocos care este solid Natura acizilor graşi determină consistenţa grăsimilor. Acizii graşi saturaţi generează grăsimi solide, iar cei nesaturaţi grăsimi lichide. Fiind amestecuri complexe grăsimile nu au puncte de topire fixe,se topesc într-un interval de temperatură, sunt insolubile în apă, solubile în solvenţi organici. Reacţia de hidroliză - În mediu acid => glicerina ;I acizi graşi - În mediu bazic => glicerină şi sărurie de Na (K) ale acizilor graşi, numite săpunuri. Reacţia de hidrogenare – grăsimile lichide prin hidrogenare se transformă în grăsimi solide ( ex. Obţinerea margarinei) Râncezirea grăsimilor – sub influenţa oxigenului din aer grăsimile se oxidează transformându-se în produşi toxici, urât mirositpri. Sicativitatea – unele uleiuri ce conţin acizi graşi cu mai multe legături duble,întinse pe o suprafaţă , sub influenţa oxigenului din aer, dau reacţii de polimerizare,formând pelicule rezistente. Uleiurile sicative se folosesc în industria lacurilor şi vopselelor (uleiul de in).
25
SĂPUNURI.
Săpunul este un amestec de săruri ale acizilor graşi (C 12 – C 18),obtinut prin hidroliza bazică a grăsimilor. În soluţie apoasă ionizează: R – COONa R – COO- + Na + R – este nepolară , este grupare hidrofobă (fără afinitate pentru apă) -COO- - grupare hidrofilă( cu afinitate pentru apă) Prezenţa în moleculă a celor două grupări determină proprietatea săpunului de a spăla. În procesul de spălare, molecula de săpun se orientează cu partea hidrofobă spre impuritate (insolubilă în apă) şi partea hidrofilă spre apă. Particulele de impurităţi trec în apă înconjurate de particulele de săpun (micelle). Săpunurile de calciu şi magneziu sunt insolubile în apă şi de aceea apa dură (conţine ioni de Ca2+ şi Mg2+) nu face spumă cu săpunul.O parte din săpun se consumă în reacţia cu Ca2+ şi Mg2+,formând precipitate care se depun pe ţesături. Pentru a putea fi utilizată la spălat apa dură trebuie dedurizată, se indepărtează ionii de Ca2+ şi Mg2+ prin precipetarea lor sub formă de carbonaţi.
DETERGENŢI Detergenţii sunt produşi organici de sinteză, care au structura şi proprietăţile asemănătoare săpunului; conţin o grupare hidrofobă şi una hidrofilă. Pot fi: a)detergenţi anionici: - săruri de sodiu ale sulfaţilor acizi de alchil CH3 – (CH2)n – OSO3-Na+ - săruri de sodiu ale acizilor alchilsulfonici CH3 – (CH2)n – SO3-Na+ - săruri de sodiu ale acizilor alchil-arilsulfonici CnH2n+1 – C6H4 – SO3-Na+ b) detergenţi cationici – săruri de trimetilalchilamoniu CH3 –(CH2)n- N(CH3)3]+Clc) depergenţi neionici – compuşi polietoxilati. Pot fi polietoxilaţi alcooli, acizi,amine,etc. R – COO – (CH2 –CH2 O )n –CH2 – CH2 – OH - ester polietoxilat Detergenţi neionici sunt biodegradabili. Compuţii cu această structură se pot folosi ca agenţi de spălare, spumare , emulsionare etc., şi se numesc substanţe tensioactive,deoarece au proprietatea de a modifica tensiunea superficială a lichidelor.
