מאפיינים פיזיים של חומצות קרבוקסיליות

Oct 03, 2024 השאר הודעה

בין החומצות המונו-קרבוקסיליות הרוויות, לחומצה פורמית, חומצה אצטית וחומצה פרופיונית יש טעם חמוץ חזק וגירוי. הוא מכיל 4~9 אטומים C ויש לו ריח רקוב והוא נוזל שמנוני. הוא מכיל יותר מ-10 C כמוצק דמוי פרפין, עם תנודות נמוכה מאוד וללא ריח.

הסיבה לכך היא נוכחות של קשרי מימן בין מולקולות חומצה פורמית. לפי שיטות כמו עקיפה של אלקטרונים, חומצות נמוכות יותר קיימות בצורת דימרים גם באדים בגלל נוכחותם של קשרי מימן. קשר המימן הבין-מולקולרי של חומצה פורמית הוא 30KJ/mol, בעוד שקשר המימן הבין-מולקולרי של אתנול הוא 25KJ/mol.

נקודת ההיתוך של החומצה החד-קרבוקסילית הרוויה הליניארית משתנה בזיגזג עם העלייה במספר אטומי ה-C במולקולה, ונקודת ההיתוך של החומצה האטומית הזוגית גבוהה מזו של שתי החומצות האי-זוגיות הסמוכות. לעובדה שבשרשרת המכילה אפילו אטומי C, קבוצת המתיל בסוף השרשרת וקבוצת הקרבוקסיל מחולקות משני צידי השרשרת, בעוד בשרשרת האטומית המוזרה C, זה נמצא באותו צד של שרשרת C, לראשון יש סימטריה גבוהה יותר, מה שיכול להפוך את הסריג הגבישי של חומצה קרבוקסילית למסודרת יותר, ויש להם משיכה גדולה יותר ונקודת התכה גבוהה יותר.

קבוצת הקרבוקסיל היא קבוצה הידרופלית ויכולה ליצור קשרי מימן עם מים, כך שהחומצות הקרבוקסיליות התחתונות יכולות להיות מתערבבות עם מים בכל יחס; ככל שהמסה המולקולרית היחסית גדלה, הקבוצה ההידרופוביה (קבוצת הפחמימנים) הופכת גדולה יותר והמסיסות במים הופכת קטנה יותר.

מחקרי רנטגן של חומצות שומן ארוכות שרשרת הוכיחו ששרשרות ה-C במולקולות אלו מסודרות בצורת זיגזג, ושתי קבוצות הקרבוקסיל הבין-מולקולריות קשורות לקשרי מימן, והבי-מולקולות הקשורות מסודרות באופן קבוע שכבה אחר שכבה, וכן באמצע כל שכבה יש קבוצת קרבוקסיל הקשורה זו לזו, והמשיכה הכבידה חזקה מאוד, והשכבות צמודות זו לזו עם אלכימיות כבידה חלשות, שקל להחליק ביניהן, וזו גם הסיבה לכך שלחומצות שומן גבוהות יותר יש סיכה.