SAPONIFICATION: प्रतिक्रिया और पदार्थ जो प्राप्त किए जा सकते हैं - रसायन विज्ञान - 2025

सैपोनिफिकेशन एक एस्टर के बुनियादी हाइड्रोलिसिस है। इसका अर्थ है कि एस्टर एक आधार (NaOH या KOH) के साथ अपरिवर्तनीय रूप से प्रतिक्रिया करता है, जिससे शराब और सोडियम या पोटेशियम कार्बोक्सिलेट्स का उत्पादन होता है। इस शब्द का अर्थ है "साबुन बनाना" और वास्तव में, यह मानव जाति द्वारा उपयोग की जाने वाली सबसे पुरानी रासायनिक प्रतिक्रियाओं में से एक है।

बेबीलोन के समय में, लकड़ी और पौधों और पशु वसा से एकत्र की गई राख की मदद से, उन्होंने साबुन बनाने की कला को पूरा किया। पशु वसा क्यों? इसका कारण यह है कि यह ग्लिसरॉल ट्राइस्टर (ट्राइग्लिसराइड्स) में समृद्ध है, और लकड़ी की राख पोटेशियम, मूल धातु का एक स्रोत है।

अन्यथा, प्रतिक्रिया कम उपज पर होती है, लेकिन पेंट और कुछ सतहों पर इसके प्रभावों को प्रतिबिंबित करने के लिए पर्याप्त है। यह तेल के पेंट का मामला है, जहां पिगमेंट को तेल (एस्टर के स्रोत) के साथ मिलाया जाता है।

Saponification प्रतिक्रिया

तंत्र

एस्टर में एक एसाइल समूह (ओ = सी - आर) है, जो ओएच ^- जैसे न्यूक्लियोफिलिक हमलों के लिए अतिसंवेदनशील है ।

क्योंकि ऑक्सीजन परमाणु कार्बन परमाणु से इलेक्ट्रॉन घनत्व को "चुरा लेते हैं", यह खुद को आंशिक रूप से सकारात्मक चार्ज के साथ पाता है, एस्टर के मामले में और भी अधिक।

नतीजतन, यह सकारात्मक चार्ज कार्बन परमाणु में इलेक्ट्रॉनों का योगदान करने में सक्षम नकारात्मक प्रजातियों को आकर्षित करता है, जिससे न्यूक्लियोफिलिक हमला (छवि के बाईं ओर) होता है। नतीजतन, एक टेट्राहेड्रल मध्यवर्ती का गठन किया जाता है (बाएं से दाएं दूसरा अणु)।

चतुष्फलकीय मध्यवर्ती की ऑक्सीजन पर नकारात्मक चार्ज है एक ओह की उत्पाद ^- आसपास के। फिर, यह नकारात्मक चार्ज कार्बोनल समूह को जन्म देने के लिए मुखर है, फिर "मजबूर" सी - या 'बंधन को तोड़ने के लिए। इसके अलावा, इस delocalization एक कार्बोक्जिलिक एसिड RCOOH और एक alkoxide आयन R'O पैदा करता है ^- ।

अंत में, जैसा कि प्रतिक्रिया माध्यम बुनियादी है, अल्कॉक्साइड एक पानी के अणु को चित्रित करता है और कार्बोक्जिलिक एसिड एक अन्य ओएच के साथ प्रतिक्रिया करता है ^- मध्यम से, सैपोनिफिकेशन उत्पादों को उत्पन्न करता है।

कैनेटीक्स

सैपोनिफिकेशन प्रतिक्रिया की गति अभिकर्मकों की सांद्रता के समानुपाती होती है। दूसरे शब्दों में, एस्टर (RCOOR ') या बेस (NaOH) की सांद्रता बढ़ने से प्रतिक्रिया तेजी से आगे बढ़ेगी।

यह भी निम्नानुसार अनुवाद करता है: सैपोनिफिकेशन दर एस्टर के सापेक्ष पहला ऑर्डर है, और बेस के सापेक्ष पहला ऑर्डर है। उपरोक्त गणितीय समीकरण के साथ व्यक्त किया जा सकता है:

गति = के

जहां k वेग का स्थिर या गुणांक है, जो तापमान या दबाव के कार्य के रूप में भिन्न होता है; यानी ऊष्मा जितनी अधिक होगी, सैपोनिफिकेशन दर उतनी ही अधिक होगी। इस कारण माध्यम उबलने के अधीन है।

चूंकि दोनों अभिकारक पहले गतिज क्रम के होते हैं, इसलिए समग्र प्रतिक्रिया दूसरे क्रम की होती है।

सैपोनिफिकेशन की प्रतिक्रिया तंत्र में, टेट्राहेड्रल मध्यवर्ती के गठन के लिए न्यूक्लियोफिलिक हमले की आवश्यकता होती है, जिसमें एस्टर और बेस दोनों शामिल होते हैं।

इस प्रकार, दूसरे क्रम कैनेटीक्स इस तथ्य में परिलक्षित होता है, क्योंकि वे प्रतिक्रिया के निर्धारण (धीमी) चरण में हस्तक्षेप करते हैं।

पदार्थ जो saponification द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं

सैपोनिफिकेशन के मुख्य उत्पाद कार्बोक्जिलिक एसिड के अल्कोहल और लवण हैं। एक एसिड माध्यम में, संबंधित RCOOH प्राप्त होते हैं, वसा और तेलों के saponification द्वारा प्राप्त किए जाते हैं, जिन्हें फैटी एसिड के रूप में जाना जाता है।

इस प्रकार, साबुन में फैटी एसिड के लवण होते हैं जो सैपोनिफिकेशन द्वारा निर्मित होते हैं। क्या आप के साथ बाहर आते हैं? वे Na ⁺, K ⁺, Mg ²⁺, Fe ³⁺ आदि हो सकते हैं।

ये लवण पानी में घुलनशील होते हैं, लेकिन मिश्रण में जोड़े जाने वाले NaCl की क्रिया से अवक्षेपित होते हैं, जो साबुन को निर्जलित करते हैं और इसे जलीय चरण से अलग करते हैं। ट्राइग्लिसराइड के लिए सैपोनिफिकेशन प्रतिक्रिया निम्नानुसार है:

ग्लिसरीन शराबी "ई" है, और साबुन परिणामस्वरूप फैटी एसिड के सभी लवण हैं। यहां, प्रत्येक -R साइड चेन में अलग-अलग लंबाई और असंतोष की डिग्री है। नतीजतन, ये श्रृंखलाएं वनस्पति वसा और तेलों के बीच अंतर करती हैं।

साबुन बनाने की कुंजी फिर ट्राइग्लिसराइड्स के विभिन्न स्रोतों के चयन में सबसे अच्छा वसा और तेल, या अधिक विशेष रूप से, के चयन में निहित है।

इस साबुन सफेद द्रव्यमान में इसकी संरचना में colorants और अन्य कार्बनिक यौगिक शामिल हो सकते हैं, जिससे यह सुखद सुगंध और उज्ज्वल रंग देता है। यहां से, संभावनाओं की श्रेणी को इस व्यापार में कला और व्यवसाय द्वारा नामित किया गया है।

हालांकि, सैपोनिफिकेशन रिएक्शन कार्बोक्जिलिक एसिड और अल्कोहल का एक सिंथेटिक मार्ग भी है जिसका ग्लिसरीन या साबुन से कोई लेना-देना नहीं है।

उदाहरण के लिए, किसी भी एस्टर की बुनियादी हाइड्रोलिसिस, जैसे कि सरल एथिल एसीटेट, एसिटिक एसिड और इथेनॉल का उत्पादन करेगा।

साबुन की विलायक कार्रवाई

फैटी एसिड लवण पानी में घुलनशील हैं, लेकिन उसी तरह से नहीं जैसे कि आयनों में घुलनशील हैं; अर्थात्, एक पानी के क्षेत्र से घिरा हुआ है। साबुन के मामले में, उनकी -R साइड चेन सैद्धांतिक रूप से उन्हें पानी में घुलने से रोकती हैं।

इसलिए, इस ऊर्जावान रूप से असुविधाजनक स्थिति का मुकाबला करने के लिए, वे इस तरह से उन्मुख होते हैं कि ये चेन संपर्क में आते हैं, एक अपोलो कार्बनिक नाभिक का निर्माण करते हैं, जबकि ध्रुवीय प्रमुख, अंत (-COO ^- Na ⁺), अणुओं के साथ बातचीत करते हैं। पानी और एक "ध्रुवीय खोल" बनाएँ।

ऊपर ऊपरी छवि में चित्रित किया गया है, जहां इस प्रकार की संरचना को एक मिसेल के रूप में जाना जाता है।

"काली पूंछ" हाइड्रोफोबिक श्रृंखलाओं से मेल खाती है, जो ग्रे गोले द्वारा संरक्षित एक कार्बनिक नाभिक में खुद को उलझाती है। ये ग्रे गोले ध्रुवीय खोल, -COO ^- Na ⁺ सिर बनाते हैं ।

तो, मिसेल फैटी एसिड के लवण के क्लस्टर (एग्लोमेरेशन) हैं। इनके अंदर वे वसा हो सकते हैं, जो पानी में अघुलनशील होते हैं।

वे यह काम कैसे करते हैं? दोनों वसा और -R श्रृंखला हाइड्रोफोबिक हैं, इसलिए दोनों में एक दूसरे के लिए एक उच्च संबंध है।

जब मिसेलस वसा को घेर लेते हैं, तो पानी ध्रुवीय खोल के साथ बातचीत करता है, जिससे साबुन की घुलनशीलता की अनुमति मिलती है। साथ ही, मिसेलस को नकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, जिससे एक दूसरे के लिए प्रतिकर्षण होता है और इसलिए, वसा का फैलाव पैदा करता है।

संदर्भ

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