Спирты (алканолы) – органические соединения, в молекуле которых содержится гидроксильная группа -ОН (их может быть несколько), связанная с углеводородным радикалом.
В зависимости от того, сколько гидроксильных групп входят в молекулярный состав спиртов, их разделяют на три основные подгруппы:
1. Одноатомные спирты,
2. Двухатомные спирты (или гликоли),
3. Трехатомные спирты.
Также существует определенная классификация спиртов по углеводородным радикалам, входящим в их состав. Есть:
- предельные,
- непредельные,
- ароматические.
Молекулы предельных спиртов содержат исключительно предельные радикалы углеводорода. Непредельные, в свою очередь, имеют между атомами углерода не одинарные связи, а двойные и тройные. Молекулы ароматических спиртов состоят из бензольного кольца и гидроксильной группы, связь между которыми осуществляется посредством атомов углерода, а не напрямую.
Вещества, у которых соединение бензольного кольца и гиброксильной группы происходит напрямую, называются фенолами, и они представляют отдельную химическую группу с отличными от спиртов свойствами.
Также существуют многоатомные спирты, в состав молекул которых входит количество гидроксильных групп больше трех. К этой группе относят гексаол – простейший спирт с шестью атомами.
Спирты, имеющие в своем составе лишь 2 гидроксильные группы, соединенные одним атомом углерода, имеют свойства самопроизвольно разлагаться: они крайне неустойчивы. Их атомы перегруппировываться, образовывая кетоны и альдегиды.
В молекуле непредельной группы спиртов имеется двойная связь между гидроксильной группой и водородом. Такие спирты, как правило, тоже довольно неустойчивые и могут самопроизвольно изомеризоваться в кетоны и альдегиды. Такая реакция является обратимой.
Существует еще одна классификация спиртов согласно качеству углеродного атома: первичные, вторичные и третичные. Все зависит от того, с каким атомом углерода связывается в молекуле гидроксильная группа.
Химические параметры и свойства спиртов напрямую зависят от их строения и состава. Но существует одна общая закономерность, которая присутствует во всех спиртах. Поскольку их молекулы состоят из гидроксильных и углеводородных радикалов, то и свойства зависят исключительно от их взаимодействия и влияния друг на друга.
Чтобы выявить, как углеводородный радикал влияет на гидроксильную группу, сравнивают свойства соединений, одни из которых содержать и гидроксильную группу и радикал, и те, у которых углеводородный радикал в строении нет. Такой парой могут выступать этанол и вода. Водород в молекуле, как спирта, так и воды может восстанавливаться (замещаться) молекулами щелочных металлов. Правда с водой такая реакция проходит достаточно бурно: выделяется настолько большое количество тепла, что даже может произойти взрыв.
Еще одним химическим свойством спиртов является межмолекулярная и внутримолекулярная дегидратации. Суть молекулярной дегидратации состоит из отщепления водной молекулы от 2-х молекул спирта, которое происходит при повышении температуры (нагревании). Обязательно в реакции должны принимать участие водоотнимающие соединения. В ходе реакции дегидратации получаются простые эфиры.
Внутримолекулярная дегидратация существенно отличается от межмолекулярной. Она проходит при еще более высокой температуре, и входе ее протекания получаются алкены.
Так как сумма массовых долей углерода и водорода (85,71 + 14,29) равна 100%, то вещество состоит только из углерода и водорода, то есть его формула СхНу. Необходимо ввести дополнительное условие: Пусть масса образца равна 100г, тогда, используя формулу m(в-ва) = W(в-ва) ∙ m(смеси), можно найти массы элементов, которые содержатся в 100г вещества, и количества веществ: а) m(C) = 0,8571 ∙ 100 = 85,71г n(C) = 85,71/12 = 7,1425 моль б) m(H) = 0,1429 ∙ 100 = 14,29г n(H) = 14,29/1 = 14,29 моль Найти простейшее соотношение индексов: х : у = n(C) : n(H) = 7,1425 : 14,29 = 1 : 2. Простейшая формула вещества: СН2, М(прост.) = 12 + 2 ∙ 1 = 14г/моль. Найти истинную молярную массу: D1/2 = M1/M2 M1 = D1/2 ∙ M2, Mистин. = 1,448 ∙ 29 = 42 г/моль Составить истинную формулу вещества: так как Mистин./ Мпростейшая = 42/12 = 3, следовательно, истинная формула (СН2) ∙ 3 = С3Н8.
Спирты (алканолы) – органические соединения, в молекуле которых содержится гидроксильная группа -ОН (их может быть несколько), связанная с углеводородным радикалом.
В зависимости от того, сколько гидроксильных групп входят в молекулярный состав спиртов, их разделяют на три основные подгруппы:
1. Одноатомные спирты,
2. Двухатомные спирты (или гликоли),
3. Трехатомные спирты.
Также существует определенная классификация спиртов по углеводородным радикалам, входящим в их состав. Есть:
- предельные,
- непредельные,
- ароматические.
Молекулы предельных спиртов содержат исключительно предельные радикалы углеводорода. Непредельные, в свою очередь, имеют между атомами углерода не одинарные связи, а двойные и тройные. Молекулы ароматических спиртов состоят из бензольного кольца и гидроксильной группы, связь между которыми осуществляется посредством атомов углерода, а не напрямую.
Вещества, у которых соединение бензольного кольца и гиброксильной группы происходит напрямую, называются фенолами, и они представляют отдельную химическую группу с отличными от спиртов свойствами.
Также существуют многоатомные спирты, в состав молекул которых входит количество гидроксильных групп больше трех. К этой группе относят гексаол – простейший спирт с шестью атомами.
Спирты, имеющие в своем составе лишь 2 гидроксильные группы, соединенные одним атомом углерода, имеют свойства самопроизвольно разлагаться: они крайне неустойчивы. Их атомы перегруппировываться, образовывая кетоны и альдегиды.
В молекуле непредельной группы спиртов имеется двойная связь между гидроксильной группой и водородом. Такие спирты, как правило, тоже довольно неустойчивые и могут самопроизвольно изомеризоваться в кетоны и альдегиды. Такая реакция является обратимой.
Существует еще одна классификация спиртов согласно качеству углеродного атома: первичные, вторичные и третичные. Все зависит от того, с каким атомом углерода связывается в молекуле гидроксильная группа.
Химические параметры и свойства спиртов напрямую зависят от их строения и состава. Но существует одна общая закономерность, которая присутствует во всех спиртах. Поскольку их молекулы состоят из гидроксильных и углеводородных радикалов, то и свойства зависят исключительно от их взаимодействия и влияния друг на друга.
Чтобы выявить, как углеводородный радикал влияет на гидроксильную группу, сравнивают свойства соединений, одни из которых содержать и гидроксильную группу и радикал, и те, у которых углеводородный радикал в строении нет. Такой парой могут выступать этанол и вода. Водород в молекуле, как спирта, так и воды может восстанавливаться (замещаться) молекулами щелочных металлов. Правда с водой такая реакция проходит достаточно бурно: выделяется настолько большое количество тепла, что даже может произойти взрыв.
Еще одним химическим свойством спиртов является межмолекулярная и внутримолекулярная дегидратации. Суть молекулярной дегидратации состоит из отщепления водной молекулы от 2-х молекул спирта, которое происходит при повышении температуры (нагревании). Обязательно в реакции должны принимать участие водоотнимающие соединения. В ходе реакции дегидратации получаются простые эфиры.
Внутримолекулярная дегидратация существенно отличается от межмолекулярной. Она проходит при еще более высокой температуре, и входе ее протекания получаются алкены.