هيكل حمض الطرطريك ، التطبيقات والخصائص

ال حمض الطرطريك هو مركب عضوي له الصيغة الجزيئية COOH (CHOH)₂COOH. لديها مجموعتين من الكربوكسيل. وهذا هو ، يمكن أن تطلق اثنين من البروتونات (ح⁺). بمعنى آخر ، إنه حمض ثنائي البروتينات. أيضا ، يمكن أن تصنف على أنها حمض الألداريك (السكر الحمضي) ومشتق حمض السكسينيك.

ملحه معروف منذ زمن سحيق وهو أحد المنتجات الثانوية لصناعة النبيذ. يتبلور هذا في صورة رواسب بيضاء تسمى "ألماس الخمر" ، والتي تتراكم في الفلين أو في قاع البرميل والزجاجات. هذا الملح هو البيترات البوتاسيوم (أو طرطرات حمض البوتاسيوم).

تشترك أملاح حمض الطرطريك في وجود واحد أو اثنين من الكاتيونات (Na⁺, K⁺. NH₄⁺, كاليفورنيا²⁺, وما إلى ذلك) لأنه ، عند إطلاق بروتونين له ، يظل مشحونًا سالبًا بتهمة -1 (كما هو الحال مع أملاح البيتارترات) أو -2.

بدوره ، كان هذا المركب موضوع دراسة وتعليم النظريات العضوية المتعلقة بالنشاط البصري ، وبشكل أكثر دقة مع الكيمياء المجسمة.

مؤشر

• 1 اين انت?
• 2 هيكل
• 3 تطبيقات
  • 3.1 في صناعة المواد الغذائية
  • 3.2 في الصناعة الدوائية
  • 3.3 في الصناعة الكيميائية
  • 3.4 في صناعة البناء
• 4 خصائص
  • 4.1 الكيمياء المجسمة
• 5 المراجع

اين هو?

حمض الطرطريك هو مكون من العديد من النباتات والأطعمة ، مثل المشمش ، الأفوكادو ، التفاح ، التمر الهندي ، بذور عباد الشمس والعنب.

في عملية الشيخوخة من النبيذ ، يتم الجمع بين هذا الحمض - في درجات الحرارة الباردة - مع البوتاسيوم لتبلور كطرطرات. في النبيذ الأحمر يكون تركيز هذه الطرطرات أقل ، بينما في النبيذ الأبيض تكون أكثر وفرة.

الترترات عبارة عن أملاح من البلورات البيضاء ، ولكن عندما تحدث شوائب من البيئة الكحولية ، فإنها تكتسب نغمات حمراء أو أرجوانية.

هيكل

يتم تمثيل التركيب الجزيئي لحمض الطرطريك في الصورة العليا. تقع مجموعات الكربوكسيل (-COOH) في النهايات الجانبية ويتم فصلها عن طريق سلسلة قصيرة من اثنين من الكربون (C₂ و ج₃).

بدوره ، يرتبط كل من هذه الكربونات بـ H (كرة بيضاء) ومجموعة OH. يمكن لهذا الهيكل تدوير الرابط C₂-C₃, توليد بهذه الطريقة العديد من المطابقات التي تثبت الجزيء.

أي أن الرابط المركزي للجزيء يدور مثل الأسطوانة الدوارة ، بالتناوب على التوالي مع الترتيب المكاني لمجموعات COOH و H و OH (توقعات نيومان).

على سبيل المثال ، في الصورة ، تشير مجموعتا OH إلى اتجاهين متعاكسين ، مما يعني أنهما في وضعين متعارضين. الشيء نفسه ينطبق على مجموعات COOH.

التشكل المحتمل الآخر هو زوج من مجموعات الكسوف ، حيث يتم توجيه المجموعتين في نفس الاتجاه. لن تلعب هذه المطابقات دورًا مهمًا في بنية المركب إذا كانت جميع مجموعات الكربون C₂ و ج₃ كن نفسه.

كما في هذا المركب ، تختلف المجموعات الأربع (COOH ، OH ، H ، والجانب الآخر من الجزيء) ، الكربونات غير متماثلة (أو لولبية) وتظهر النشاط البصري الشهير.

الطريقة التي يتم ترتيب المجموعات بها في الكربون C₂ و ج₃ من حمض الطرطريك يحدد بعض الهياكل والخصائص المختلفة للمركب نفسه ؛ وهذا هو ، فإنه يسمح بوجود الستيزيومرات.

تطبيقات

في صناعة المواد الغذائية

يتم استخدامه كمثبت للفلتر في المخابز. كما أنه يستخدم كعنصر في الخميرة والمربى والجيلاتين والمشروبات الغازية. وبالمثل ، فإنه يؤدي وظائف كعامل تحميضي ، عامل تخمير وزبال أيون.

يوجد حمض الطرطريك في هذه الأطعمة: الكعك الحلو ، الحلويات ، الشوكولاتة ، السوائل الغازية ، منتجات المخابز ، النبيذ.

في إعداد الخمور ، يتم استخدامه لجعلها أكثر توازنا ، من وجهة نظر قوية ، عن طريق تقليل درجة الحموضة لهذه.

في صناعة الأدوية

يستخدم في صنع الحبوب والمضادات الحيوية والحبوب الفوارة ، وكذلك في الأدوية المستخدمة في علاج أمراض القلب..

في الصناعة الكيميائية

يتم استخدامه في التصوير الفوتوغرافي ، وكذلك في الطلاء الكهربائي ومضاد أكسدة مثالي للشحوم الصناعية.

كما أنها تستخدم لعزل ايون المعادن. كيف؟ تدوير روابطها بطريقة تمكنها من تحديد موقع ذرات الإلكترون الخاصة بمجموعة الكربونيل ، الغنية بالإلكترونات ، حول هذه الأنواع ذات الشحنة الإيجابية.

في صناعة البناء

يؤخر عملية تصلب الجص والاسمنت والجص ، مما يجعل التعامل مع هذه المواد أكثر كفاءة.

خصائص

- يتم تسويق حمض الطرطريك على شكل مسحوق بلوري أو بلورات بيضاء معتمة قليلاً. له نكهة لطيفة ، وهذه الخاصية تدل على النبيذ الجيد.

- يذوب عند 206 درجة مئوية ويحترق عند 210 درجة مئوية. قابل للذوبان في الماء والكحول والحلول الأساسية والبوراكس.

- تبلغ كثافتها 1.79 جم / مل عند 18 درجة مئوية ولديها ثوابتان حمضيان: pKa₁ و pKa₂. أي أن لكل من البروتونات الحمضية ميله الخاص لإطلاق نفسه في الوسط المائي.

- نظرًا لأنه يحتوي على مجموعات COOH و OH ، يمكن تحليله بواسطة التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء (IR) من أجل تحديداته النوعية والكمية.

- تقنيات أخرى مثل التحليل الطيفي الشامل والرنين المغناطيسي النووي ، تسمح بإجراء التحليلات السابقة على هذا المركب.

الكيمياء المجسمة

كان حمض الطرطريك أول مركب عضوي تم تطوير قرار التوحيد. ماذا يعني هذا؟ وهذا يعني أنه يمكن فصل أجهزة الاستيريو الخاصة بهم يدويًا بفضل أعمال البحث التي قام بها عالم الكيمياء الحيوية لويس باستور في عام 1848.

وما هي ستيروزيومرات حمض الطرطريك؟ هذه هي: (R ، R) ، (S ، S) و (R ، S). R و S هي التكوينات المكانية للكربون C₂ و ج₃.

حمض الطرطريك (R ، R) ، الأكثر "طبيعية" ، يدور الضوء المستقطب إلى اليمين ؛ حمض الطرطريك (S ، S) يدور إلى اليسار ، عكس اتجاه عقارب الساعة. وأخيرًا ، لا يقوم حمض الطرطريك (R، S) بتدوير الضوء المستقطب ، حيث إنه غير نشط بصريًا.

عثر لويس باستور ، بمساعدة مجهر وملاقط ، على بلورات حمض الطرطريك وفصلها ، والتي أظهرت أنماط "اليد اليمنى" و "اليد اليسرى" ، كما في الصورة أعلاه.

بهذه الطريقة ، تكون البلورات "اليمنى" هي تلك التي يتم تشكيلها بواسطة enantiomer (R ، R) ، في حين أن البلورات "اليسرى" هي تلك الموجودة في enantiomer (S ، S).

ومع ذلك ، لا تختلف بلورات حمض الطرطريك (R ، S) عن غيرها ، لأنها تظهر خصائص اليمين واليسار في نفس الوقت ؛ لذلك ، لا يمكن حلها.

مراجع

1. مونيكا يشوي (7 نوفمبر 2010). الرواسب في النبيذ. [الشكل]. تم الاسترجاع من: flickr.com
2. ويكيبيديا. (2018). حمض الطرطريك. تم الاسترجاع في 6 أبريل 2018 من: en.wikipedia.org
3. بوب كيم. (2018). حمض الطرطريك. تم الاسترجاع في 6 أبريل 2018 من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. فهم طرطرات النبيذ. تم الاسترجاع في 6 أبريل 2018 ، من: jordanwinery.com
5. Acipedia. حمض الطرطريك. تم الاسترجاع في 6 أبريل 2018 ، من: acipedia.org
6. Pochteca. حمض الطرطريك تم الاسترجاع في 6 أبريل 2018 ، من: pochteca.com.mx
7. دانيشوار سينغ وآخرون. (2012). على أصل الخمول البصري للحمض الطرطري الأوسط. قسم الكيمياء ، جامعة مانيبور ، كانشيبور ، امفال ، الهند. جي. كيم فارم القرار ، 4 (2): 1123-1129.