BBC Bitesize - Higher Chemistry - Esteri, grassi e oli - Revisione 4

Struttura di grassi e oli

Tutti i grassi e gli olii sono esteri naturali, formati dalle reazioni di condensazione tra il glicerolo alcolico e diversi acidi carbossilici a catena lunga (acidi grassi).

Il glicerolo è anche conosciuto con il suo nome sistematico propano-1,2,3-triolo. È un triolo, nel senso che ha tre gruppi idrossilici funzionali.

Formula strutturale del glicerolo CH2OHCHOHCH2OH

Gli acidi grassi sono acidi carbossilici a lunga catena che vanno da C4 a C28. Gli acidi grassi comuni inclusi acido stearico e acido oleico hanno diciotto atomi di carbonio nelle loro catene.

Le molecole acide possono essere saturate o insature. I grassi e gli oli formati sono anche noti come trigliceridi.

La formula strutturale generica di un grasso o di un olio (un trigliceride). Un gruppo CH2OOC-R viene unito al primo C a un CHOOC-R, che viene unito al suo primo C a un secondo CH2OOC-R.

Come altri esteri, i grassi e gli oli sono formati da una reazione reversibile.

Gli oli (liquidi a temperatura ambiente) contengono più doppi legami carbonio-carbonio rispetto ai grassi (solidi a temperatura ambiente).

Il punto di fusione inferiore degli oli è correlato al più alto grado di insaturazione. La presenza di doppi legami carbonio-carbonio nelle molecole oleose distorce le lunghe catene di acidi grassi e la forma della molecola. Di conseguenza le molecole non possono aderire strettamente.

Le molecole di olio non possono aderire strettamente quando i doppi legami deformano la loro forma.

Le molecole di grasso non hanno lo stesso grado di distorsione e possono aderire strettamente. Questo aumenta il loro punto di fusione.

Le molecole di grasso hanno meno distorsioni e possono quindi aderire strettamente

L'impaccamento più povero di oli rende le forze di dispersione di Londra tra le molecole di olio più deboli che tra le molecole di grasso. Per separare le molecole di olio è necessaria meno energia termica, quindi gli oli hanno punti di fusione più bassi dei grassi.

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La chimica del petrolio

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Introduzione:

La più piccola unità di una sostanza, che conserva ancora ilcaratteristiche di quella sostanza, è chiamata una molecola. Le molecole possonosolo essere diviso in atomi - che sono elementi diversi. Per esempio,tutte le molecole d'acqua sono identiche e hanno le caratteristiche dell'acqua.Due atomi di idrogeno e un atomo di ossigeno (che componevano la molecola)loro non hanno nessuna delle caratteristiche dell'acqua.

Gli oli grezzi sono miscele di molte sostanze diverse, spessodifficile da separare, da cui derivano vari prodotti petroliferi, talicome: benzina, kerosene propano, olio combustibile, olio lubrificante, cera e asfalto.Queste sostanze sono principalmente composti di soli due elementi: carbonio (C) eidrogeno (H). Sono chiamati, quindi: idrocarburi.

La raffinazione del petrolio greggio implica due tipi di processi da produrrei prodotti così essenziali per la società moderna. In primo luogo, ci sono fisiciprocessi che rifiniscono semplicemente il petrolio greggio (senza alterarne le molecolestruttura) in prodotti utili come olio lubrificante o olio combustibile. Secondo,ci sono processi chimici o di altro tipo che alterano la struttura molecolare eprodurre una vasta gamma di prodotti, alcuni dei quali noti con il termine generalepetrolchimici.

idrocarburi

Gli idrocarburi possono essere gassosi, liquidi o solidi alla normalitàtemperatura e pressione, a seconda del numero e della disposizione del carbonioatomi nelle loro molecole. Quelli con un massimo di 4 atomi di carbonio sono gassosi; quellicon 20 o più sono solidi; quelli in mezzo sono liquidi. Oli grezzi sonoliquido ma può contenere composti gassosi o solidi (o entrambi) in soluzione.Più pesante è un olio grezzo (cioè più atomi di carbonio contengono le sue molecole)più vicino è all'essere un solido e questo può essere particolarmente evidente come il suola temperatura si raffredda. Gli oli leggeri rimarranno liquidi anche a livelli molto bassitemperature.

L'idrocarburo più semplice è il metano, un gas costituito da un atomo di carbonio equattro atomi di idrogeno:

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Un atomo di carbonio ha quattro legami che possono unirsi con uno o più altriatomi di carbonio (una proprietà quasi unica al carbonio) o con atomi di altrielementi. Un atomo di idrogeno ha un solo legame e non può mai unirsi con piùdi un altro atomo. Le molecole di idrocarburi più grandi hanno due o piùatomi di carbonio uniti tra loro e agli atomi di idrogeno. Ilgli atomi di carbonio possono unirsi in una catena diritta, una catena ramificata o un anello.

Gli esempi includono: propano (C3H8), una catena dirittamolecola, mostrata sotto.

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Un esempio di catena ramificata, Isobutano (C4H10), èmostrato di seguito:

Isobutane.JPG (9669 byte)


Gli anelli di idrocarburi possono diventare piuttosto complessi. Inoltre, più complessole molecole si verificano quando uno o più atomi di idrogeno vengono sostituiti da idrocarburigruppi o dalla condensazione o "accatastamento" di uno o più anelli. Un sempliceesempio di questo si verifica in naftalene (C10, H8), mostrato di seguito:

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È a questo punto che stiamo vedendo molecole trovate nel petrolio greggio. Come illa struttura molecolare diventa caratterizzata da densi atomi di carbonio e persinoImpilando ulteriormente, entriamo nel regno di "olio pesante". Una delle piùesempi complessi di "accatastamento" si verificano in asfalteni, astruttura così importante nella sfida di produrre e raffinare quello pesanteli discutiamo separatamente.

Quindi, vediamo che il numero di atomi di idrogeno associati a adato lo scheletro degli atomi di carbonio può variare. Quando porta la catena o l'anelloil complemento completo di atomi di idrogeno, l'idrocarburosi dice che sia "saturo".

Quando è presente meno del complimento completo degli atomi di idrogenoin una catena o anello di idrocarburi, l'idrocarburo èdetto di essere "insaturo".

Un'altra complessità molecolare è causata daintroducendo elementi come zolfo, azoto e ossigeno. Conquesti, aumenta il numero di diverse molecole basate sullo scheletro di carboniotremendamente.

Diagrammi molecolari costruiti daFoster Learning Inc. utilizzando MoluCad.

 

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