123
дипольной связи между атомом углерода со свободной связью и ОН-группой, что
приводило к образованию масляной кислоты:
H C C C C OH
H
H H
H H
O
H
или
C
C
C
C
R
OH
C
C
R
R
R
R
O
Что же такое масляные кислоты, чем объясняются их вязкостные свойства?
Рассмотрим свойства атомов, из которых состоит молекула масляной кислоты.
Группа С-Н в любой молекуле углеводородов является полностью насыщенной и
гидрофобной. Кристалл атома О в связке С=О валентно насыщен, но он имеет на
своей поверхности два квадруполя ( или
- обозначения квадруполя).
В [1] и таблице № 5 была рассмотрена природа химической связи между двумя
атомами или молекулами, где отмечалось, что между двумя квадруполями,
расположенными
перпендикулярно
относительно
друг
друга,
образуется
достаточно сильная (значительно сильнее Н-связи) квадруполь-квадрупольная
(координационная) связь. Квадруполи кристалла атома кислорода одной молекулы
кислоты могут образовать связь с атомами кислорода другой молекулы кислоты;
весьма возможна также связь с атомом кислорода молекулы НОН, которую, как
известно, удалить из нефти не очень просто. Основным компонентом в карбоновых
кислотах, отвечающим за их вязкостные (масляные) свойства, является
карбоксильная группа:
C
O
OH
. Два атома кислорода в этой группе имеют четыре
квадруполя. Взаимодействие двух молекул карбокислоты осуществляется через
взаимодействие их квадруполей. Чем больше квадруполей имеется в молекуле, тем
больше возможных контактов может произойти при сближении молекул кислоты.
Эта связь как раз и лишает текучести или скольжения одной молекулы
относительно другой. Поэтому перемещение молекул кислоты относительно друг
друга происходит через взаимодействие квадруполей атомов кислорода одной
молекулы с атомами кислорода другой молекулы. В этом и состоит смысл
маслянистости или вязкости.
Чем больше атомов кислорода содержит молекула, тем более явными
становятся ее вязкостные свойства. Например, известно, что серная кислота, хотя
она не относится к карбоновым кислотам, представляет собой весьма маслянистую
жидкость. Рассмотрим строение серной кислоты Н
2
SO
4
:
H
O
O
S
O
H
O
Из формулы видно, что молекула имеет четыре атома кислорода. Каждый атом
кислорода имеет по два квадруполя. В этой связи становится понятным, почему
молекулы Н
2
SO
4
образуют относительно прочную связь между собой и эта связь
определяет очень высокие вязкостные свойства кислоты.