Kyselina mliečna
Kyselina mliečna (C3H6O3) je hydroxykarboxylová kyselina. Vlastnosti látky vyplývajú zo zloženia, väzieb, geometrie a z toho, ako sa častice správajú v čistom stave alebo v roztoku.
Základné údaje
Čo hovorí vzorec
Jedna vzorcová jednotka C3H6O3 obsahuje 3 × uhlík (C), 6 × vodík (H), 3 × kyslík (O). Z relatívnych atómových hmotností vychádza molárna hmotnosť približne 90.078 g/mol. Indexy vo vzorci udávajú počet atómov; samy osebe nehovoria o nábojoch, geometrii ani stupňoch oxidácie.
Hmotnostné zastúpenie prvkov
Pri hmotnostnom pohľade prispieva najviac kyslík (O, 53.3 %). Hmotnostný podiel závisí od počtu atómov aj od ich relatívnych atómových hmotností, preto sa nedá odhadnúť iba z veľkosti indexov.
| Prvky vo vzorci | # | % m/m |
|---|---|---|
| uhlík (C) | 3 | 40.0 % |
| vodík (H) | 6 | 6.7 % |
| kyslík (O) | 3 | 53.3 % |
Štruktúra a väzby
Kyselina mliečna má karboxylovú skupinu –COOH a hydroxylovú skupinu –OH na susednom uhlíku. Stredný uhlík je chirálny, preto existujú dva enantioméry; v biologických systémoch sa často rozlišuje najmä L-laktát.
Pri čítaní štruktúry treba odlišovať väzby vnútri častice od síl medzi časticami. Polarita väzby, tvar molekuly, delokalizácia elektrónov alebo sieťové usporiadanie ovplyvňujú rozpustnosť, teploty fázových premien a reaktivitu rôznymi mechanizmami.
Vizualizácie R3
Chemické správanie
Vo vode kyselina mliečna čiastočne odovzdáva protón a vytvára laktát. Hydroxylová skupina zvyšuje polaritu a umožňuje esterifikáciu, zatiaľ čo karboxylová skupina riadi acidobázické správanie; rovnováha závisí od pH.
Číselné vlastnosti majú význam iba s uvedenými podmienkami. Teplota, tlak, čistota a zloženie zmesi môžu meniť skupenstvo, hustotu, rozpustnosť aj rýchlosť reakcie. Pri prchavých látkach je dôležitá aj koncentrácia pár, pri pevných látkach zasa kryštalická forma a veľkosť častíc.
Roztoky, rovnováhy a podmienky
V roztoku alebo plynnej zmesi nemusí dominovať tá istá forma ako v čistej látke. Hydratácia, asociácia, dimerizácia alebo reakcia s rozpúšťadlom môžu meniť skutočné zastúpenie chemických druhov.
Pri porovnávaní údajov treba uviesť prostredie a koncentráciu. Rovnaký sumárny vzorec nehovorí, či ide o izolované molekuly, rozsiahlu sieť, hydratovanú formu alebo rovnovážnu zmes viacerých druhov.
Použitie a význam
Používa sa pri fermentácii, úprave kyslosti potravín a ako surovina pre polylaktidové materiály.
Použitie látky vychádza zo spojenia jej reaktivity, polarity, prchavosti, mechanických vlastností alebo schopnosti tvoriť ďalšie materiály. Užitočná vlastnosť v riadenom procese môže byť pri nekontrolovanej expozícii zdrojom rizika.
Bezpečnosť a správny kontext
Koncentrovaná kyselina môže dráždiť alebo leptavo poškodzovať tkanivá, preto záleží na koncentrácii.
Bezpečnostný profil závisí od dávky, koncentrácie, skupenstva a cesty expozície. Pri plynoch a prchavých kvapalinách je kľúčové vetranie; pri prachu aj veľkosť častíc. Chemický názov sám preto nestačí na posúdenie rizika.
Dôležité porovnanie
Oproti kyseline octovej obsahuje navyše hydroxylovú skupinu a chirálne centrum.
Porovnanie príbuzných zlúčenín ukazuje, že malá zmena funkčnej skupiny, oxidačného stavu alebo priestorového usporiadania môže zásadne zmeniť polaritu, reaktivitu, toxicitu aj použitie.