Cấu trúc, ứng dụng và tính chất của axit Tartaric

các axit tartaric là một hợp chất hữu cơ có công thức phân tử là COOH (CHOH)₂COOH. Nó có hai nhóm carboxyl; nghĩa là, nó có thể giải phóng hai proton (H⁺). Nói cách khác, nó là một axit lưỡng cực. Ngoài ra, nó có thể được phân loại là một axit aldaric (đường axit) và một dẫn xuất axit succinic.

Muối của nó được biết đến từ thời xa xưa và là một trong những sản phẩm phụ của sản xuất rượu vang. Điều này kết tinh như một trầm tích màu trắng gọi là "kim cương rượu vang", tích tụ trong nút chai hoặc dưới đáy thùng và chai. Muối này là kali bitartrate (hoặc kali axit tartrate).

Các muối của axit tartaric có điểm chung là có một hoặc hai cation (Na⁺, K⁺. NH₄⁺, Ca²⁺, v.v.) bởi vì, khi giải phóng hai proton của nó, nó vẫn tích điện âm với điện tích -1 (như với muối của bitartrate) hoặc -2.

Đổi lại, hợp chất này đã là chủ đề của nghiên cứu và giảng dạy các lý thuyết hữu cơ liên quan đến hoạt động quang học, chính xác hơn là với hóa học lập thể.

Chỉ số

• 1 bạn ở đâu?
• 2 cấu trúc
• 3 ứng dụng
  • 3.1 Trong ngành công nghiệp thực phẩm
  • 3.2 Trong ngành dược phẩm
  • 3.3 Trong ngành hóa chất
  • 3,4 Trong ngành xây dựng
• 4 thuộc tính
  • 4.1 Hóa học lập thể
• 5 tài liệu tham khảo

Nó ở đâu?

Axit tartaric là một thành phần của nhiều loại thực vật và thực phẩm, chẳng hạn như quả mơ, quả bơ, táo, quả me, hạt hướng dương và nho.

Trong quá trình lão hóa của rượu vang, axit này - ở nhiệt độ lạnh - được kết hợp với kali để kết tinh dưới dạng tartrate. Trong rượu vang đỏ, nồng độ của các loại tartrates này thấp hơn, trong khi trong rượu vang trắng thì chúng phong phú hơn.

Tartrates là muối của tinh thể màu trắng, nhưng khi chúng chứa tạp chất từ ​​môi trường cồn, chúng thu được các tông màu đỏ hoặc tím.

Cấu trúc

Cấu trúc phân tử của axit tartaric được thể hiện trong hình ảnh trên. Các nhóm carboxyl (-COOH) nằm ở hai đầu bên và được phân tách bằng một chuỗi ngắn gồm hai nguyên tử cacbon (C₂ và C₃).

Đổi lại, mỗi nguyên tử cacbon này được liên kết với một nhóm H (hình cầu màu trắng) và một nhóm OH. Cấu trúc này có thể xoay liên kết C₂-C₃, tạo ra theo cách này một số sự phù hợp làm ổn định phân tử.

Đó là, liên kết trung tâm của phân tử xoay như một hình trụ xoay, xen kẽ liên tục sự sắp xếp không gian của các nhóm -COOH, H và OH (dự đoán Newman).

Ví dụ, trong hình ảnh, hai nhóm OH chỉ hướng ngược nhau, có nghĩa là chúng ở vị trí chống lại nhau. Điều tương tự cũng xảy ra với các nhóm -COOH.

Một hình dạng khác có thể là một cặp các nhóm bị lu mờ, trong đó cả hai nhóm được định hướng theo cùng một hướng. Những sự phù hợp này sẽ không đóng một vai trò quan trọng trong cấu trúc của hợp chất nếu tất cả các nhóm carbon C₂ và C₃ giống nhau.

Vì trong hợp chất này, bốn nhóm khác nhau (-COOH, OH, H và phía bên kia của phân tử), các nguyên tử cacbon không đối xứng (hoặc chibr) và thể hiện hoạt động quang học nổi tiếng.

Cách thức sắp xếp các nhóm trong C carbons₂ và C₃ axit tartaric xác định một số cấu trúc và tính chất khác nhau cho cùng một hợp chất; nghĩa là, nó cho phép sự tồn tại của các đồng phân lập thể.

Ứng dụng

Trong ngành công nghiệp thực phẩm

Nó được sử dụng như một chất ổn định eultrator trong tiệm bánh. Nó cũng được sử dụng như một thành phần cho men, mứt, gelatin và nước ngọt. Tương tự như vậy, nó hoàn thành các chức năng như một tác nhân axit hóa, tác nhân men và chất tẩy ion.

Axit tartaric được tìm thấy trong những thực phẩm này: bánh quy ngọt, kẹo, sôcôla, chất lỏng dạng khí, sản phẩm bánh và rượu vang.

Trong công phu của các loại rượu vang, nó được sử dụng để làm cho chúng cân bằng hơn, từ quan điểm của sự ham muốn, bằng cách giảm độ pH của những thứ này.

Trong ngành dược phẩm

Nó được sử dụng trong việc tạo ra thuốc, thuốc kháng sinh và thuốc sủi bọt, cũng như trong các loại thuốc dùng trong điều trị bệnh tim.

Trong ngành hóa chất

Nó được sử dụng trong nhiếp ảnh, cũng như trong mạ điện và là một chất chống oxy hóa lý tưởng cho dầu mỡ công nghiệp.

Nó cũng được sử dụng như một chất cô lập ion kim loại. Thế nào? Xoay liên kết của nó theo cách mà nó có thể xác định vị trí các nguyên tử electron của nhóm carbonyl, giàu electron, xung quanh các loài tích điện dương này.

Trong ngành xây dựng

Làm chậm quá trình đông cứng thạch cao, xi măng và thạch cao, làm cho việc xử lý các vật liệu này hiệu quả hơn.

Thuộc tính

- Axit tartaric được bán trên thị trường dưới dạng bột tinh thể hoặc tinh thể màu trắng hơi đục. Nó có một hương vị tuyệt vời, và tài sản này là biểu thị của một loại rượu chất lượng tốt.

- Nó nóng chảy ở 206 ° C và cháy ở 210 ° C. Nó rất hòa tan trong nước, rượu, dung dịch cơ bản và borax.

- Mật độ của nó là 1,79 g / mL ở 18 ºC và nó có hai hằng số axit: pKa₁ và pKa₂. Đó là, mỗi trong số hai proton có tính axit có xu hướng tự giải phóng trong môi trường nước.

- Vì nó có các nhóm -COOH và OH, nên nó có thể được phân tích bằng quang phổ hồng ngoại (IR) để xác định định tính và định lượng.

- Các kỹ thuật khác như quang phổ khối và cộng hưởng từ hạt nhân, cho phép thực hiện các phân tích trước đây về hợp chất này.

Hóa học lập thể

Axit Tartaric là hợp chất hữu cơ đầu tiên có độ phân giải enantiomeric được phát triển. Điều này có nghĩa là gì? Điều đó có nghĩa là các đồng phân lập thể của chúng có thể được tách ra bằng tay nhờ vào công trình nghiên cứu của nhà hóa sinh Louis Pasteur, vào năm 1848.

Và các đồng phân lập thể của axit tartaric là gì? Đó là: (R, R), (S, S) và (R, S). R và S là cấu hình không gian của carbon C₂ và C₃.

Axit Tartaric (R, R), "tự nhiên" nhất, quay ánh sáng phân cực sang phải; axit tartaric (S, S) quay nó sang trái, ngược chiều kim đồng hồ. Và cuối cùng, axit tartaric (R, S) không làm quay ánh sáng phân cực, không hoạt động về mặt quang học.

Louis Pasteur, với sự trợ giúp của kính hiển vi và nhíp, đã tìm thấy và tách các tinh thể axit tartaric cho thấy các mẫu "thuận tay phải" và "thuận tay trái", như trong hình trên.

Theo cách này, các tinh thể "thuận tay phải" là các tinh thể được hình thành bởi enantome (R, R), trong khi các tinh thể "thuận tay trái" là các tinh thể của enantome (S, S).

Tuy nhiên, các tinh thể của axit tartaric (R, S) không khác biệt với các loại khác, vì chúng thể hiện các đặc điểm thuận tay phải và tay trái cùng một lúc; do đó, họ không thể được "giải quyết".

Tài liệu tham khảo

1. Monica Yichoy (Ngày 7 tháng 11 năm 2010). Trầm tích trong rượu vang. [Hình] Lấy từ: flickr.com
2. Wikipedia. (2018). Axit tartaric. Truy cập ngày 6 tháng 4 năm 2018, từ: en.wikipedia.org
3. PubChem. (2018). Axit tartaric. Truy cập ngày 6 tháng 4 năm 2018, từ: pubool.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Hiểu về rượu tartrates. Truy cập ngày 6 tháng 4 năm 2018, từ: jordanweries.com
5. Acipedia. Axit tartaric. Truy cập ngày 6 tháng 4 năm 2018, từ: acipedia.org
6. Pochteca Axit tartaric Truy cập ngày 6 tháng 4 năm 2018, từ: pochteca.com.mx
7. Dhaneshwar Singh và cộng sự. (2012). Về nguồn gốc của sự không hoạt động quang học của axit meso-Tartaric. Khoa Hóa học, Đại học Manipur, Canchipur, Imphal, Ấn Độ. J. chem. Pharm. Độ phân giải, 4 (2): 1123-1129.