Acido metanoico

equazione: ${\ displaystyle \ rho = 1,938 / 0,24225 ^ {(1+ (1-T / 588) ^ {0,24435})}}$
Densità del liquido in kmol · m -3 e temperatura in Kelvin, da 281,45 a 588 K.
Valori calcolati:
1.21365 g · cm -3 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
281.45	8.3	26.806	1.23377
301.89	28.74	26.26938	1.20907
312.11	38.96	25.9945	1.19642
322.32	49.17	25.71482	1.18355
332.54	59.39	25.43004	1.17044
342.76	69.61	25.13981	1.15708
352.98	79.83	24.84376	1.14346
363.2	90.05	24.54149	1.12955
373.42	100.27	24.23252	1.11533
383.63	110.48	23.91633	1.10077
393.85	120.7	23.59233	1.08586
404.07	130.92	23.25983	1.07056
414.29	141.14	22.91805	1.05483
424.51	151.36	22.5661	1.03863
434.73	161.58	22.20291	1.02191

T (K)	T (° C)	ρ (kmolm -3 )	ρ (gcm -3 )
444.94	171.79	21.82724	1.00462
455.16	182.01	21.43761	0.98669
465.38	192.23	21.03222	0.96803
475.6	202.45	20.60886	0.94854
485.82	212.67	20.16478	0.9281
496.04	222.89	19.69649	0.90655
506.25	233.1	19.1994	0.88367
516.47	243.32	18.66735	0.85918
526.69	253.54	18.0917	0.83269
536.91	263.76	17.45974	0.8036
547.13	273.98	16.75141	0.771
557.35	284.2	15.93177	0.73328
567.56	294.41	14.92947	0.68714
577.78	304.63	13.54654	0.62349
588	314.85	8.000	0.36821

Temperatura di autoaccensione

520 ° C

punto d'infiammabilità

69 ° C

Limiti di esplosività in aria

14 - 34 % vol

Pressione del vapore saturo

42,6 mmHg ( 25 ° C )

equazione: ${\ Displaystyle P_ {vs} = exp (50,323 + {\ frac {-5378,2} {T}} + (- 4,203) \ times ln (T) + (3,4697E-6) \ times T ^ {2})}$
Pressione in pascal e temperatura in kelvin, da 281,45 a 588 K.
Valori calcolati:
5.686,57 Pa a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	P (Pa)
281.45	8.3	2 402.4
301.89	28.74	6 799.27
312.11	38.96	10 825.98
322.32	49.17	16.698.72
332.54	59.39	25.030.45
342.76	69.61	36.560.88
352.98	79.83	52 164.96
363.2	90.05	72.859.45
373.42	100.27	99.807,7
383.63	110.48	134.322,72
393.85	120.7	177.868.86
404.07	130.92	232.062.47
414.29	141.14	298.671,76
424.51	151.36	379.616,47
434.73	161.58	476.967,41

T (K)	T (° C)	P (Pa)
444.94	171.79	592.946.52
455.16	182.01	729.927,59
465.38	192.23	890.437.89
475.6	202.45	1.077.161,17
485.82	212.67	1.292.941,99
496.04	222.89	1.540.791,68
506.25	233.1	1.823.896,16
516.47	243.32	2 145 625.55
526.69	253.54	2.509.545,9
536.91	263.76	2919 432.93
547.13	273.98	3.379.288,1
557.35	284.2	3.893.356,9
567.56	294.41	4.466.149,62
577.78	304.63	5.102.464,59
588	314.85	5.807.400

Viscosità dinamica

1.57 × 10 -3 Pa s a 26 ° C

Punto critico

306,85 ° C

Punto triplo

281,45 K ( 8,3 ° C )
23,6 mbar

Termochimica

S 0 gas, 1 bar

248,7 J mol −1 K −1

S 0 liquido, 1 bar

131,8 J mol −1 K −1

Δ f H 0 gas

−378,6 kJ mol −1

Δ f H 0 liquido

−425,1 kJ mol −1

C p

45,7 J · mol -1 · K -1 (vapore)
99,0 J · mol -1 · K -1 (liquido)

equazione: ${\ displaystyle C_ {P} = (7.8060E4) + (71.540) \ times T}$
Capacità termica del liquido in J · kmol -1 · K -1 e temperatura in Kelvin, da 281,45 a 380 K.
Valori calcolati:
99,39 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ times K})$
281.45	8.3	98.200	2.134
288	14.85	98.664	2 144
291	17.85	98 878	2 148
294	20.85	99.093	2 153
297	23.85	99.307	2.158
301	27.85	99.594	2 164
304	30.85	99.808	2.169
307	33.85	100.023	2 173
311	37.85	100.309	2 179
314	40.85	100.524	2 184
317	43.85	100 738	2 189
320	46.85	100 953	2 193
324	50.85	101 239	2.200
327	53.85	101.454	2.204
330	56.85	101 668	2.209

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ times K})$
334	60.85	101 954	2.215
337	63.85	102.169	2.220
340	66.85	102.384	2.224
343	69.85	102.598	2.229
347	73.85	102.884	2 235
350	76.85	103.099	2.240
353	79.85	103.314	2 245
357	83.85	103.600	2 251
360	86.85	103 814	2 256
363	89.85	104.029	2.260
366	92.85	104.244	2.265
370	96.85	104.530	2 271
373	99.85	104.744	2 276
376	102.85	104.959	2.280
380	106.85	105.250	2 287

equazione: ${\ Displaystyle C_ {P} = (31,745) + (7,4234E-3) \ times T + (1,8791E-4) \ times T ^ {2} + (- 1,9475E-7) \ times T ^ {3} + (5.7613E-11) \ times T ^ {4}}$
Capacità termica del gas in J · mol -1 · K -1 e temperatura in Kelvin, da 50 a 1.500 K.
Valori calcolati:
45.956 J · mol -1 · K -1 a 25 ° C.

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ times K})$
50	−223.15	32.562	707
146	−127.15	36.254	788
195	−78.15	38 977	847
243	−30.15	42.051	914
291	17.85	45.432	987
340	66.85	49 107	1.067
388	114.85	52.844	1.148
436	162.85	56.643	1 231
485	211.85	60.516	1315
533	259.85	64.246	1.396
581	307.85	67 859	1 474
630	356.85	71.382	1.551
678	404.85	74.635	1.622
726	452.85	77 660	1.687
775	501.85	80.492	1.749

T (K)	T (° C)	C p $(\ tfrac {J} {kmol \ times K})$	C p $(\ tfrac {J} {kg \ times K})$
823	549.85	83.001	1.803
871	597.85	85 239	1.852
920	646.85	87.246	1.896
968	694.85	88 946	1.933
1.016	742.85	90.400	1.964
1.065	791.85	91 652	1.991
1.113	839.85	92 683	2014
1.161	887.85	93.557	2.033
1 210	936.85	94 333	2.050
1.258	984.85	95.034	2.065
1.306	1.032,85	95 736	2.080
1.355	1.081,85	96 522	2.097
1.403	1.129.85	97.436	2 117
1.451	1.177.85	98.575	2 142
1.500	1 226.85	100.062	2.174

254,6 kJ · mol -1 ( 25 ° C , liquido)

Proprietà elettroniche

1 re energia di ionizzazione

11,33 ± 0,01 eV (gas)

Proprietà ottiche

Indice di rifrazione

{\ textit {n}} _ {{D}} ^ {{25}}

1.3694

Precauzioni

SGH

Pericolo H226, H302, H314, H331, H226 : Liquido e vapori infiammabili
H302 : Nocivo se ingerito
H314 : Provoca gravi ustioni cutanee e gravi lesioni oculari
H331 : Tossico per inalazione

WHMIS

B3, E, B3 :
punto di infiammabilità del liquido combustibile = 46,5 ° C vaso chiuso (metodo non riportato)
E : materiale corrosivo
Trasporto di merci pericolose: classe 8

Divulgazione all'1,0% secondo l'elenco di divulgazione degli ingredienti

NFPA 704

2 3 0

Trasporto

1779

Numero ONU :
1779 : ACIDO FORMICO

Inalazione

I vapori concentrati sono corrosivi

Ingestione

Tossico, può causare reazioni allergiche. Sospetto agente mutageno

Ecotossicologia

DL 50

700 mg · kg -1 (topo, orale )
145 mg · kg -1 (topo, iv )
940 mg · kg -1 (topo, ip )

LogP

-0,54

Soglia di odore

basso: 1,6 ppm
alto: 340 ppm

Unità di SI e STP se non diversamente specificato.

L' acido metanoico (noto anche come acido formico ) è il più semplice degli acidi carbossilici . La sua formula chimica è C H 2 O 2 o HCOOH. La sua base coniugata è lo ione metanoato (formiato) con la formula HCOO - . È un acido debole che si presenta sotto forma di un liquido incolore con un odore penetrante.

In natura si trova nelle ghiandole di diversi insetti dell'ordine degli Imenotteri , come api e formiche , ma anche sui peli che compongono le foglie di alcune piante della famiglia delle urticaceae ( ortiche ). Il suo nome formico banale deriva dalla parola latina formica che significa formica, perché fu isolata per la prima volta per distillazione di formiche.

Storia

Dal XV ° secolo, alcuni alchimisti e naturalisti erano consapevoli del fatto che alcune formiche , in particolare il tipo di formica , producendo un vapori di acido . La prima persona ad aver descritto l'isolamento di questa sostanza (per distillazione di un gran numero di corpi di formiche) è l' inglese naturalista John Ray nel 1671. La sua prima sintesi è stata fatta dal francese chimico Gay-Lussac da l ' acido cianidrico . Nel 1855, un altro chimico francese, Marcellin Berthelot , sviluppò un metodo di sintesi dal monossido di carbonio , simile a quello usato oggi. L'acido formico è presente nella composizione della maggior parte dei veleni delle formiche, che lo spruzzano o lo applicano direttamente per perforare la cuticola di altri artropodi o respingere eventuali predatori .

Chimica

Proprietà riducenti

Riscaldato con acido solforico , l'acido formico si decompone in acqua e monossido di carbonio , quindi ha proprietà riducenti molto spiccate (riduzione di sali di oro , argento , rame , ecc.). Sotto l'azione del solo calore, si decompone a circa 160 ° C in idrogeno e anidride carbonica , ottenendo nuovamente proprietà riducenti.

Acido debole

Sebbene sia più ionizzato delle sue controparti di acido carbossilico superiore, è un acido debole , ma nonostante ciò è in grado di spostare l'acido nitrico dai suoi sali. Se l'acido formico viene aggiunto a una miscela di nitrato di potassio e brucina , la miscela diventa immediatamente rossa. Non fornisce anidride acida e fornisce come equivalente alogenuro acilico il fosgene COCl 2 .

Produzione

Riscaldando cloruro di potassio e monossido di carbonio in un tubo sigillato , Berthelot ha sintetizzato acido formico: CO + KOH → H-CO 2 K, quindi, sotto una pressione di 7 atm. ea 170 ° C , idrolisi del formiato di potassio H - CO 2 K con acido solforico ; il prodotto ottenuto per distillazione a pressione ridotta contiene dall'80 all'85% di acido formico.

Utilizza

L'acido metanoico è utilizzato nelle seguenti industrie: tessile ( coloranti , trattamento della pelle ), insetticidi , lacche , solventi , concia , galvanica, fumiganti , alimentazione umana ( additivo alimentare E236). Viene anche usato per argentare gli specchi e per curare le verruche.

Viene anche utilizzato nell'apicoltura come mezzo complementare per il controllo della varroa . Viene anche utilizzato nei disincrostanti (gel da toilette).

Tracciante biologico

Durante l'avvelenamento da metanolo , quest'ultimo viene metabolizzato prima in metanale dall'azione dell'alcol deidrogenasi , un enzima non specifico che ha una migliore affinità con l' etanolo , quindi in acido formico tramite l'azione della formaldeide deidrogenasi . L'ultima fase consiste nella trasformazione in anidride carbonica , una fase che limita l'eliminazione. Quando il metanale si trasforma rapidamente, si crea un accumulo di formiato che è causa di tossicità ( acidosi metabolica ). La misurazione dei formiati nelle urine può rilevare l'avvelenamento da metanolo.

Una ricerca dell'Istituto Leibniz per la catalisi di Rostock ha dimostrato che può essere utilizzato per lo stoccaggio dell'idrogeno per alimentare una cella a combustibile .

In presenza di platino , è possibile decomporre l'acido formico in idrogeno e anidride carbonica .

CH 2 O 2 → H 2 + CO 2

Nel 2006, un gruppo di ricerca dell'EPFL (Svizzera) ha presentato l'uso dell'acido formico come soluzione di stoccaggio dell'idrogeno . Un sistema catalitico omogeneo, basato su una soluzione acquosa di catalizzatori di rutenio, decompone l'acido formico HCOOH in diidrogeno H 2 e anidride carbonica CO 2 . Il diidrogeno può quindi essere prodotto in un ampio intervallo di pressione (1 - 600 bar ) e la reazione non genera monossido di carbonio . Questo sistema catalitico risolve i problemi dei catalizzatori esistenti per la decomposizione dell'acido formico (bassa stabilità, durata limitata del catalizzatore, formazione di monossido di carbonio) e rende praticabile questo metodo di stoccaggio dell'idrogeno. Il coprodotto di questa decomposizione, l'anidride carbonica, può essere utilizzato in una seconda fase per generare nuovamente acido formico mediante idrogenazione. L'idrogenazione catalitica della CO 2 è stata studiata a lungo e sono stati sviluppati metodi efficienti.

L'acido formico contiene 53 g · l -1 di idrogeno a temperatura e pressione ambiente, che è il doppio della capacità dell'idrogeno compresso a 350 bar . L'acido formico puro è un liquido infiammabile con un punto di infiammabilità di + 69 ° C , che è superiore alla benzina ( -40 ° C ) o all'etanolo (+ 13 ° C ). Diluito dall'85%, non è più infiammabile. L'acido formico diluito è persino nell'elenco degli additivi alimentari della Food and Drug Administration (FDA).

Commercio

La Francia è un importatore netto di acido formico, secondo le dogane francesi. Il prezzo medio per tonnellata importata era di 600 euro.

Rilevamento al di fuori del sistema solare

Nel 2018, l'acido metanoico è stato rilevato dal radiotelescopio ALMA nel disco protoplanetario della stella TW Hydrae .

Note e riferimenti

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