ASAM FORMAT (HCOOH): STRUKTUR, KEGUNAAN DAN SIFAT - KIMIA - 2025

The asam format asam atau metanoat adalah yang paling sederhana dan terkecil dari semua senyawa asam organik. Ia juga dikenal sebagai asam metanoat dan rumus molekulnya adalah HCOOH, yang hanya memiliki satu atom hidrogen yang terikat pada atom karbon. Namanya berasal dari kata Formica, yang merupakan bahasa Latin untuk semut.

Para naturalis abad ke-15 menemukan bahwa jenis serangga tertentu (formicids), seperti semut, rayap, lebah dan kumbang, mengeluarkan senyawa ini yang bertanggung jawab atas sengatan mereka yang menyakitkan. Serangga ini juga menggunakan asam format sebagai mekanisme serangan, pertahanan dan pensinyalan kimiawi.

Semut dan kumbang mengeluarkan asam format

Mereka memiliki kelenjar beracun yang mengeluarkan asam ini dan asam lainnya (misalnya, asam asetat) sebagai semprotan ke luar. Asam format lebih kuat dari asam asetat (CH ₃ COOH); oleh karena itu, dilarutkan dalam jumlah yang sama dalam air, asam format menghasilkan larutan dengan nilai pH yang lebih rendah.

Naturalis Inggris John Ray berhasil mengisolasi asam format pada tahun 1671, menyaringnya dari semut dalam jumlah besar.

Di sisi lain, sintesis pertama yang berhasil dari senyawa ini dilakukan oleh kimiawan dan fisikawan Perancis Joseph Gay-Lussac, menggunakan asam hidrosianat (HCN) sebagai reagen.

Di mana letaknya?

Asam format dapat hadir di tingkat terestrial, sebagai komponen biomassa atau di atmosfer, yang terlibat dalam spektrum reaksi kimia yang luas; Ia bahkan dapat ditemukan di bawah tanah, di dalam minyak atau dalam fase gas di permukaannya.

Dari segi biomassa, serangga dan tumbuhan adalah penghasil utama asam ini. Ketika bahan bakar fosil dibakar, mereka menghasilkan gas asam format; akibatnya, mesin kendaraan melepaskan asam format ke atmosfer.

Namun, Bumi adalah rumah bagi semut dalam jumlah yang sangat besar, dan di antara semuanya ini mereka mampu menghasilkan ribuan kali jumlah asam format yang dihasilkan oleh industri manusia dalam satu tahun. Demikian pula, kebakaran hutan merupakan sumber gas asam format.

Lebih tinggi di matriks atmosfer kompleks, proses fotokimia yang mensintesis asam format terjadi.

Pada titik ini, banyak senyawa organik yang mudah menguap (VOC) terdegradasi di bawah pengaruh radiasi ultraviolet, atau dioksidasi oleh mekanisme radikal bebas OH. Kimia atmosfer yang kaya dan kompleks sejauh ini merupakan sumber utama asam format di planet ini.

Struktur

Gambar atas mengilustrasikan struktur dimer fase gas asam format. Bola putih berhubungan dengan atom hidrogen, bola merah dengan atom oksigen dan bola hitam berhubungan dengan atom karbon.

Dua kelompok dapat dilihat pada molekul ini: hidroksil (-OH) dan formil (-CH = O), keduanya mampu membentuk ikatan hidrogen.

Interaksi ini berjenis O-HO, gugus hidroksil menjadi pendonor H dan gugus formil menjadi pendonor O.

Namun, H yang melekat pada atom karbon tidak memiliki kemampuan ini. Interaksi ini sangat kuat dan, karena atom H miskin elektron, hidrogen dalam gugus OH lebih asam; oleh karena itu, hidrogen ini selanjutnya menstabilkan jembatan.

Sebagai hasil dari hal di atas, asam format ada sebagai dimer dan bukan sebagai molekul individu.

Struktur kristal

Saat suhu turun, dimer mengarahkan ikatan hidrogennya untuk menghasilkan struktur paling stabil bersama-sama dengan dimer lain, sehingga menciptakan rantai α dan β asam format yang tak terbatas.

Nomenklatur lain adalah konformer "cis" dan "trans". Dalam hal ini, "cis" digunakan untuk menunjuk kelompok yang berorientasi pada arah yang sama, dan "trans" untuk kelompok yang berlawanan arah.

Misalnya, dalam rantai α, gugus formil "menunjuk" ke sisi yang sama (kiri), berbeda dengan rantai β, di mana gugus formil ini menunjuk ke sisi yang berlawanan (gambar atas).

Struktur kristal ini bergantung pada variabel fisik yang bekerja padanya, seperti tekanan dan suhu. Jadi, rantai dapat diubah; Artinya, dalam kondisi yang berbeda, rantai "cis" dapat diubah menjadi rantai "trans", dan sebaliknya.

Jika tekanan naik ke tingkat yang drastis, rantai tersebut cukup padat untuk dianggap sebagai polimer kristal asam format.

Properti

- Asam format adalah cairan pada suhu kamar, tidak berwarna dan dengan bau yang menyengat dan menusuk. Memiliki berat molekul 46 g / mol, meleleh pada suhu 8,4ºC dan memiliki titik didih 100,8ºC, lebih tinggi dari pada air.

- Ini larut dalam air dan dalam pelarut organik polar, seperti eter, aseton, metanol dan etanol.

- Sebaliknya, dalam pelarut aromatik (seperti benzena dan toluena) sedikit larut, karena asam format hampir tidak memiliki satu atom karbon dalam strukturnya.

- Memiliki pKa 3,77, lebih asam daripada asam asetat, yang dapat dijelaskan karena gugus metil memberikan kerapatan elektronik ke atom karbon yang teroksidasi oleh dua oksigen. Hal ini menyebabkan sedikit penurunan keasaman proton (CH ₃ COOH, HCOOH).

- terdeprotonasinya asam, itu menjadi HCOO ^- anion Format , yang dapat delocalize muatan negatif antara dua atom oksigen. Akibatnya, ini adalah anion yang stabil dan menjelaskan keasaman asam format yang tinggi.

Reaksi

Asam format dapat didehidrasi menjadi karbon monoksida (CO) dan air. Dengan adanya katalis platina, ia juga dapat terurai menjadi hidrogen molekuler dan karbon dioksida:

HCOOH (l) → H ₂ (g) + CO ₂ (g)

Sifat ini memungkinkan asam format dianggap sebagai cara yang aman untuk menyimpan hidrogen.

Aplikasi

Industri pangan dan pertanian

Terlepas dari betapa berbahayanya asam format, itu digunakan dalam konsentrasi yang memadai sebagai pengawet dalam makanan karena aksi antibakterinya. Untuk alasan yang sama digunakan di pertanian, di mana ia juga memiliki aksi pestisida.

Ini juga memiliki tindakan pengawet di padang rumput, yang membantu mencegah gas usus pada hewan berkembang biak.

Industri tekstil dan alas kaki

Ini digunakan dalam industri tekstil dalam pewarnaan dan pemurnian tekstil, mungkin yang paling sering digunakan dari asam ini.

Asam format digunakan dalam pemrosesan kulit karena aksi degreasing dan penghilangan bulu bahan ini.

Keamanan jalan raya di jalan raya

Selain penggunaan industri yang ditunjukkan, turunan asam format (format) digunakan di Swiss dan Austria di jalan raya selama musim dingin, untuk mengurangi risiko kecelakaan. Perawatan ini lebih efisien daripada penggunaan garam biasa.

Referensi

1. Tellus (1988). Asam format atmosfer dari semut format: penilaian awal 408, 335-339.
2. B. Millet dkk. (2015). Sumber dan penyerap asam format atmosfer. Atmos. Chem. Phys., 15, 6283-6304.
3. Wikipedia. (2018). Asam format. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: en.wikipedia.org
4. Acipedia. Asam format. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: acipedia.org
5. Dr. NK Patel. Modul: 2, Kuliah: 7. Asam format. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: nptel.ac.in
6. F. Goncharov, MR Manaa, JM Zaug, LE Fried, WB Montgomery. (2014). Polimerisasi Asam Format di Bawah Tekanan Tinggi.
7. Jean dan Fred. (14 Juni 2017). Rayap meninggalkan gundukan. . Diperoleh dari: flickr.com
8. Michelle Benningfield. (2016, 21 November). Kegunaan asam format. Diperoleh pada 7 April 2018, dari: ehowenespanol.com