158
Wszyscy wiedzą, że oleju nie można zmieszać z wodą, bo kropelki oleju, utworzone nawet po bardzo energicznym mieszaniu, szybko łączą się ze sobą i powstaje pływająca na wodzie warstwa oleju. Gdy jednak do układu olej-woda dodamy mydła lub innego detergenta, to po wymieszaniu w celu mechanicznego rozbicia oleju na drobne krople powstaje trwała emulsja, nie rozwarstwiająca się nawet po długim czasie. Trwałość emulsji jest spowodowana powstawaniem miceli. Na granicy fez ołej-woda cząsteczki am-fifilowe ustawiają się tak, że ich końce lipofilowe „zanurzają" się w tłuszczu a polarne końce hydrofitowe „wystają” z warstwy tłuszczowej i są otaczane przez cząsteczki wody. Skutek jest taki, że hydrofobowa powierzchnia tłuszczu staje się hydrofitowa i gromadzące się na niej cząsteczki wody utrudniają łączenie się małych kropelek oleju w większe. Innymi słowy, tłuszcz w obecności mydła rozpuszcza się w wodzie dzięki powstawaniu miceli, złożonych z tłuszczowego rdzenia, otoczonego jednomo lekulamą warstwą cząsteczek mydła, których polarne końce są z kolei otaczane przez cząsteczki wody, tworzące wiązania wodorowe z grupami COO~.
Substancje składające się na to, co ogólnie nazywamy brudem, są natury niepolamej, tłuszczowej. Substancje takie nie rozpuszczają się w wodzie i dlatego sama woda źle zmywa brud. W roztworach mydła aniony kwasów tłuszczowych adsorbują się na zabrudzonych, tłustych powierzchniach i nadają im charakter hydrofitowy. Po mechanicznym oderwaniu od zabrudzonej powierzchni cząstki brudu zostają otoczone przez cząsteczki wody i w postaci miceli przechodzą do roztworu.
Przez formalne odjęcie grupy OH od cząsteczki kwasu karboksylowego powstaje grupa acylowa. Nazwy poszczególnych grup acylowych często nawiązują do łacińskich nazw kwasów, z których grupy te pochodzą.
R-C
\
H-C
\>H
grupa acylowa
_ * | ||
ch3-c |
CH,—C | |
\ |
^OH |
3 \ |
kwas mrówkowy grupa formyłowa kwas octowy grupa acetylowa (acidum formicum) (acidum aceticum)
C6HS-C C6H5-Cx
X0H
kwas benzoesowy grupa benzoiłowa
(acidum benzoicum)
Posługiwanie się pojęciem grup acylowych jest potrzebne dlatego, że grupy te występują nie tylko w kwasach karboksylowych ale także w różnych pochodnych kwasów. Należą do nich m.in. estry i amidy kwasowe:
R-C
\
R—C
OR'
NNH2
ester
(acylowa pochodna alkoholu)
amid
(acylowa pochodna amoniaku)
Reakcje kwasów karboksylowych z alkoholami nazywamy estryfikacją. Produktami estryfikacji są estry i woda.
Reakcję estryfikacji można przedstawić ogólnym równaniem
RCOOH + R'OH 5=± RCOOR' + H20
gdzie R i R’ przedstawiają grupy alkilowe lub arylowe. Przy omawianiu szczegółów estryfikacji wygodniej jest jednak posługiwać się wzorami kwasów i alkoholi o wyraźnie określonej budowie, żeby nie myliły się różne grupy R. Ograniczymy się do kwasu octowego i alkoholu etylowego.
CH3COOH + CH3CH2OH«=± CH3COOCH2CH3 + H£>
ester etylowy kwasu octowego, (octan etylu)