Кислоты, соли и основания

Федеральное Государственное автономное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

Российский  государственный профессионально-педагогический

Университет Институт искусств

Кафедра Дизайна имиджа и стиля 
 

Контрольная работа

По дисциплине: Материаловедение

Тема: Кислоты, основания, соли 

Выполнил: 
 

Проверил 
 
 
 
 
 

Екатеринбург 2012

Задание:

11. Кислоты, основания, соли (их физические и химические свойства). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оглавление

1. Введение…………………………………………………………………….3
2. Применение  кислот, оснований и солей…………………………………6
1. Кислоты…………………………………………………………………6
2. Основания……………………………………………………….……12
3. Соли……………………………………………………………..……14
3. Заключение……………………………………………………………..…17
4. Список литературы………………………………………………………18

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       Введение

             Объектом контрольной работы являются кислоты, основания и соли, которые в свою очередь являются химическими соединениями, широко используемыми в жизни человека.

       Цель  контрольной работы: разобрать и понять, какое соединение непременно используется в той или иной сфере, так же в сфере парикмахерских услуг, какими функциями и свойствами обладает каждое из них.

       Задачи  контрольной работы: научиться грамотно и правильно определять какое химическое соединение может оказать ту или иную функцию, тем самым определив свое предназначение в использовании в косметической промышленности.

       Кислоты — сложные вещества, в состав которых обычно входят атомы водорода, способные замещаться на атомы металлов, и кислотный остаток. Водные растворы кислот имеют кислый вкус, обладают раздражающим действием, способны менять окраску индикаторов, отличаются рядом общих химических свойств.

       Основания — класс химических соединений. Основания (основные гидроксиды) — сложные вещества, которые состоят из атомов металла или иона аммония и гидроксогруппы (-OH). В водном растворе диссоциируют с образованием катионов и анионов ОН−. Название основания обычно состоит из двух слов: «гидроксид металла/аммония». Хорошо растворимые в воде основания называются щелочами. Согласно другому определению, основания — один из основных классов химических соединений, вещества, молекулы которых являются акцепторами протонов.

       Соли — класс химических соединений, к которому относятся вещества, состоящие из катионов металла (или катионов аммония; известны соли фосфония  или гидроксония ) и анионов кислотного остатка.

       Определения кислот и оснований претерпели значительную эволюцию по мере расширения теоретических  представлений о природе химической связи и механизмах химических реакций.

       В 1778 французский химик Антуан Лавуазье предположил, что кислотные свойства обусловлены наличием в молекуле атомов кислорода. Эта гипотеза быстро доказала свою несостоятельность, так  как многие кислоты не имеют в  своём составе кислорода, в то время как многие кислородсодержащие соединения не проявляют кислотных  свойств. Тем не менее, именно эта  гипотеза дала название кислороду как  химическому элементу.

       В 1839 немецкий химик Юстус Либих дал такое определение кислотам: кислота — это водородосодержащее соединение, водород которого может быть замещён на металл с образованием соли.

       Первую  попытку создать общую теорию кислот и оснований предпринял шведский физикохимик Сванте Аррениус. Согласно его теории, сформулированной в 1887, кислота — это соединение, диссоциирующее в водном растворе с образованием протонов (ионов водорода H+). Теория Аррениуса быстро показала свою ограниченность, она не могла объяснить многих экспериментальных фактов. В наше время она имеет главным образом историческое и педагогическое значение.

       В настоящее время наиболее распространены три теории кислоты и оснований. Они не противоречат друг другу, а  дополняют.

       По  теории сольвосистем, начало которой положили работы американских химиков Кэди и Франклина, опубликованные в 1896—1905 гг., кислота — такое соединение, которое даёт в растворе те положительные ионы, которые образуются при собственной диссоциации растворителя (Н3О+, NH4+). Это определение хорошо тем, что не привязано к водным растворам.

       По  протонной теории кислот и оснований, выдвинутой в 1923 г. независимо датским учёным Йоханнесом Бренстедом и английским учёным Томасом Лоури, кислоты — водородсодержащие вещества, отдающие при реакциях положительные ионы водорода — протоны. Слабость этой теории в том, что она не включает в себя не содержащие водорода вещества, проявляющие кислотные свойства, так называемые апротонные кислоты.

       По  электронной теории, предложенной в 1923 г. американским физикохимиком Гилбертом Льюисом, кислота — вещество, принимающее электронные пары, то есть акцептор электронных пар. Таким образом, в теории Льюиса кислотой могут быть как молекула, так и катион, обладающие низкой по энергии свободной молекулярной орбиталью.

       Пирсон  модифицировал теорию Льюиса с учётом характеристик орбиталей-акцепторов, введя понятие жёстких и мягких кислот и оснований (принцип Пирсона или принцип ЖМКО). Жесткие кислоты характеризуются высокой электроотрицательностью и низкой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь, мягкие кислоты, соответственно, характеризуются низкой электроотрицательностью и высокой поляризуемостью атома, несущего свободную орбиталь.

       Следует также отметить, что многие вещества проявляют амфотерные свойства, то есть ведут себя как кислоты в  реакциях с основаниями и как  основания — в реакциях с более  сильной кислотой. 
 

       Применение  кислот, оснований  и солей.

       Кислоты. Альфа-гидроксидные кислоты (AHA `ы - Альфа Hidroxy кислота) - кислоты, оказывающие в основном пластифицирующие действие на роговой слой, воздействуя на систему кератиновых цепей и ослабляя междуцепочные связи, но не влияя непосредственно на уровень влаги. АГК являются натуральными биологическими веществами, находятся во фруктах, сахарном тростнике, молоке. АГК включают фруктовые кислоты (яблочную кислоту из яблок, цитрусовые кислоты из цитрусовых), молочную кислоту из кислого молока, винную кислоту и растительную гликолевую кислоту из сахарного тростника. АГК эффективно способствует замедлению процесса старения кожи, не вызывают раздражения кожи, покраснения или шелушения, оказывают благоприятное смягчающее воздействие на сухую и очень сухую кожу, раскрывают и очищают поры, улучшают кожный покров и тонизируют его, решают проблемы жирной кожи с угревой сыпью, защищают от агрессивных элементов окружающей среды, способствуют депигментации возрастных пятен.

       Аминокислоты - класс органических соединений, содержащих амино-и карбоксильную группы. Обладает свойствами кислот и оснований. Играют важную роль в биологических процессах, составляют структурную основу белков. Среди аминокислот десять являются незаменимыми и особо необходимы для нормальной жизнедеятельности организма. Аминокислоты, включаемые в косметические препараты, улучшают водный и белковый баланс кожи, способствуют оздоровлению и биостимуляции. Аминокислоты также входят в состав натурального увлажняющего фактора, в значительно большем количестве (до 40%) по сравнению с другими компонентами. В косметике аминокислоты в чистом виде применяются только в некоторых препаратах интенсивного ухода за кожей. Обычно их включают в рецептуру в составе белковых гидролизатов.

       Арахидоновая кислота - ненасыщенная жирная кислота, участвующая в обменных процессах человека. Выделяют из печени крупного рогатого скота. В косметических изделиях применяют в качестве питательной добавки в средствах по уходу за кожей.

       Аскорбиновая  кислота (Ascobic кислота) (син.: витамин С) - белое кристаллическое вещество с резким кислым вкусом. Растворяется в воде, этаноле, не растворяется в эфире, хлороформе, бензоле. Один из важнейших витаминов для нормального функционирования организма. Содержится в свежих овощах и фруктах. Оказывает отбеливающее и регенерирующее действие на кожу. Применяется в различных косметических препаратах, как антиоксидант. Используется как консервант в составе косметических кремов. Активная добавка в средствах химического пилинга. Нетоксична. Витамин С участвует в синтезе коллагена, в углеводном обмене, процессе свертывания крови, образовании стероидных гормонов, регенерации тканей, усилении иммунной системы. Витамин В необходим для правильной работы тех иммунных клеток, которые первыми реагируют на появление бактерии. Организм человека Витамин С не синтезирует, а получает извне. Источники Витамина С: сладкий перец, черная смородина, крыжовник, брусника, черника, шиповник, киви, капуста, цитрусовые, лук, петрушка, яблоки и помидоры. Источники животного происхождения - мозги и печень.

       Бензойная кислота (бензол кислоты) - бесцветное кристаллическое вещество с антисептическими и консервирующими свойствами. Обнаружена в малине, чае, анисе, коре акации и  вишневого дерева. Применяется в  пищевом и косметическом производстве в качестве консерванта жиров  и масел. Оказывает отбеливающее действие, может входить в состав средств для удаления веснушек и  пигментных пятен.

       Галактуроновая  кислота (Galacturonie кислота) - одноосновная органическая кислота, образующаяся при окислении галактозы. Получают гидролизом из растительных пектинов. Используется в косметических изделиях в качестве активной добавки с увлажняющим и тонизирующий действием на кожу. Применяется, как правило, в сочетании с аллантоином.

       Гиалуроновая  кислота (Hyaluronie кислота) - полисахарид животного происхождения, входящий в состав внеклеточного вещества соединительных тканей. В природе гиалуроновая кислота содержится в стекловидном теле глаза, суставной жидкости, гребешках молодых петухов-бройлеров, сыворотке млекопитающих, пупочных канатиках новорожденных, акульих шкурках и китовых хрящах. Природный гелеобразователь. Важный структурный элемент кожи. Обладает регенерирующей, противовирусной, бактерицидной, ранозаживляющей активностью. Благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам, в том числе высокой гидрофильности, гиалуроновая кислота эффективно связывает воду в межклеточном пространстве. Вследствие этого и возрастает упругость тканей, их противодействие сжатию. Широко применяется в косметических препаратах, в том числе в кремах, губной помаде. Эмульсии на ее основе имеют мягкую и тонкую консистенцию, хорошо переносятся кожей, эффективно увлажняют и защищают кожу. Экстрагированная гиалуроновая кислота способна образовывать гель с четкими высокоэластичными свойствами и очень чувствительна к колебаниям рН, приводящим к структурным изменениям. Через этот гель осуществляется выведение из организма шлаков (с потом и кожным салом), и, наоборот, многие водорастворимые вещества снаружи способны проникать в глубь кожи через этот гель.

       Гликолевая  кислота  (син.: оксиуксусная кислота) - относится к фруктовым кислотам. Ее экстрагируют из растительного сырья, преимущественно сахарного тростника. Легко абсорбирует воду. Способна ускорять отслаивание ороговевших клеток кожи. Гликолевую кислоту применяют в основном в профессиональной косметике в препаратах для глубокой очистки кожи, уменьшения морщин, удаления пигментных пятен. Может вызывать реакции сенсибилизации.

       Глутаминовая кислота (глутаминовая кислота) - аминокислота, получаемая из растительного сырья. Белый кристаллический порошок без запаха. В косметике используются как антиоксиданты, а также в составах для перманентной завивки, как смягчающий компонент, защищающий волосы от повреждений.

       Глутаровая кислота (глутаровой кислоты) - жирная кислота. Кристаллическое вещество, растворимое в маслах. Обладает деэмульгирующими свойствами, то есть понижает устойчивость эмульсии. Находит применение как добавка в ароматизирующие масла.

       Дегидроуксусная кислота (Dehydroacetic кислоты) - белое порошкообразное вещество без запаха. Растворяется в воде, в пропиленгликоле, в этаноле. Консервант. Обладает бактерицидным и противогрибковым действием. Иногда используется как пластификатор. Применяется в шампунях и других изделиях гигиенической косметики.

       Жирные  кислоты (жирные кислоты) - жирные, или  алифатические, карбоновые кислоты. Являются составной частью животных или растительных жиров. Синтетические аналоги жирных кислот получают окислением парафинов. Высшие жирные кислоты - белые кристаллические  вещества, практически нерастворимые  в воде, однако растворимы в хлор-и  кислородсодержащих органических растворителях. Жирные кислоты могут находиться в организме в свободном состоянии, либо подвергаться дальнейшим превращениям с образованием более сложных  жиров - структурных компонентов  клетки. Жирные кислоты в зависимости  от количества в них двойных связей между атомами углерода делят  на насыщенные (двойные связи отсутствуют, например, пальмитиновая и стеариновая  кислоты), мононенасыщенные (одна двойная  связь, например, пальмитолеиновая и олеиновая кислоты) и полиненасыщенные (две и более двойных связей , например, линолевая, линоленовая и арахидоновая кислоты). Линолевая и линоленовая кислоты относятся к незаменимым жирным кислотам, так как не могут быть синтезированы в организме человека и усваиваются при поступлении с пищей. Жирные кислоты являются основным сырьем при производстве мыла, а также полупродуктами при получении ПАВ.