-->
Ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû. Ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä. Ñîñòàâ, ñòðîåíèå è ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà. Õèìèÿ 10 êëàññ. Áàçîâûé óðîâåíü.Èíòåðàêòèâíûå çàäàíèÿ
< !-- ot vovana -->
ìîé ÞÒÓÁ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!
ìîé ÒÅËÅÃÐÀÌ êàíàë ïðèêîëüíûõ ÌÓËÜÒÈÊÎÂ!

Ãëàâíàÿ >> Õèìèÿ 10 êëàññ. Áàçîâûé óðîâåíü. Êóçíåöîâà

Ãëàâà 6. Ñïèðòû, ôåíîëû

 


Ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû. Ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä. Ñîñòàâ, ñòðîåíèå è ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà

Õèìè÷åñêîå ñòðîåíèå ïðåäåëüíûõ îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ ïåðåäàþò è èõ ìîäåëè. Íà ðèñóíêå 34 ïðåäñòàâëåíû ðàçíûå ìîäåëè ìîëåêóëû ýòèëîâîãî ñïèðòà.

Ìîäåëè ìîëåêóëû ýòèëîâîãî ñïèðòà

Íàèáîëåå ðåàêöèîííîñïîñîáíîé ÷àñòüþ ìîëåêóëû ñïèðòà ÿâëÿåòñÿ åãî ôóíêöèîíàëüíàÿ ãðóïïà, à â íåé — õèìè÷åñêàÿ ñâÿçü —ΗÍ.

Ïðîáëåìà. Ïî÷åìó ñàìûé ïîäâèæíûé àòîì â ìîëåêóëå ñïèðòà — àòîì âîäîðîäà ãèäðîêñèëüíîé ãðóïïû? Ïðèâåäèòå äîêàçàòåëüñòâà.

ßâëÿÿñü ïðîèçâîäíûìè óãëåâîäîðîäîâ, ñïèðòû èìåþò ñ íèìè êàê ñõîäíûå ñâîéñòâà, òàê è ñóùåñòâåííûå ðàçëè÷èÿ.

Îáðàòèìñÿ ê òàáëèöàì ãîìîëîãè÷åñêèõ ðÿäîâ ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ (ñì. òàáë. 6) è ïðåäåëüíûõ îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ (ñì. òàáë. 8).

    Çàäàíèå. Ñîïîñòàâüòå ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä ìåòàíà ñ ãîìîëîãè÷åñêèì ðÿäîì ïðåäåëüíûõ îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ. Ñðàâíèòå èõ àãðåãàòíûå ñîñòîÿíèÿ, ïëîòíîñòü è òåìïåðàòóðû êèïåíèÿ.

Íà îñíîâàíèè ïðîâåä¸ííîãî ñðàâíåíèÿ ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî è ó ñïèðòîâ, è ó óãëåâîäîðîäîâ íàáëþäàåòñÿ îáùàÿ çàêîíîìåðíîñòü; ñ óâåëè÷åíèåì ìîëåêóëÿðíîé ìàññû òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ è ïëîòíîñòü óâåëè÷èâàþòñÿ. Îäíàêî ó ñïèðòîâ áîëåå âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ, ÷åì ó óãëåâîäîðîäîâ ñ òåì æå ÷èñëîì àòîìîâ óãëåðîäà.

Ïðîáëåìà. Êàê îáúÿñíèòü, ÷òî ïåðâûå ïðåäñòàâèòåëè ãîìîëîãè÷åñêîãî ðÿäà óãëåâîäîðîäîâ — âåùåñòâà ãàçîîáðàçíûå, à ìåòàíîë è ýòàíîë — ïåðâûå ãîìîëîãè â ðÿäó ñïèðòîâ — æèäêîñòè?

Îäíîàòîìíûå ñïèðòû ìîæíî ðàññìàòðèâàòü íå òîëüêî êàê ïðîèçâîäíûå óãëåâîäîðîäîâ, íî è êàê ïðîèçâîäíûå âîäû, â ìîëåêóëå êîòîðîé îäèí èç àòîìîâ âîäîðîäà çàìåù¸í íà óãëåâîäîðîäíûé ðàäèêàë. Ïîýòîìó èìååòñÿ íåêîòîðîå ñõîäñòâî â ñòðîåíèè è ñâîéñòâàõ ó ñïèðòîâ è âîäû. Ñðàâíèì èõ ñòðîåíèå.

Ìîëåêóëû âîäû è ñïèðòîâ èìåþò óãëîâóþ ôîðìó.

Âûâîä: ñòðîåíèå ñïèðòîâ îáóñëîâëèâàåò èõ ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà: àãðåãàòíîå ñîñòîÿíèå, òåìïåðàòóðó êèïåíèÿ, ïëîòíîñòü, ðàñòâîðèìîñòü â âîäå.

Ïðîáëåìà. ×åì îáúÿñíèòü, ÷òî âîäà, âåùåñòâî ñ ìåíüøåé ìîëåêóëÿðíîé ìàññîé, ÷åì ó ìåòèëîâîãî è ýòèëîâîãî ñïèðòîâ, èìååò áîëåå âûñîêóþ òåìïåðàòóðó êèïåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñî ñïèðòàìè?

Ìîëåêóëû âîäû è ñïèðòîâ ñïîñîáíû ê àññîöèàöèè çà ñ÷¸ò âîäîðîäíîé ñâÿçè, ïðåäñòàâëÿþùåé ñîáîé îäèí èç âèäîâ õèìè÷åñêîé ñâÿçè. Îäíàêî ïðî÷íîñòü ýòîé ñâÿçè çíà÷èòåëüíî (â 10-15 ðàç) ìåíüøå, ÷åì ïðî÷íîñòü îáû÷íîé êîâàëåíòíîé ñâÿçè. Îíà îáðàçóåòñÿ ìåæäó àòîìàìè âîäîðîäà îäíîé ìîëåêóëû è ýëåêòðîîòðèöàòåëüíûì àòîìîì êèñëîðîäà äðóãîé ìîëåêóëû (ðèñ. 35). Ÿ îáû÷íî îáîçíà÷àþò òî÷êàìè:

Âîäîðîäíûå ñâÿçè îáðàçóþòñÿ êàê ìåæäó ìîëåêóëàìè âîäû, òàê è ìåæäó ìîëåêóëàìè ñïèðòîâ, òî÷íåå, ìåæäó àòîìàìè âîäîðîäà è àòîìàìè êèñëîðîäà ìîëåêóë (ðèñ. 36).

Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü îêàçûâàåò áîëüøîå âëèÿíèå íà ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ñïèðòîâ.

Îáðàçîâàíèå âîäîðîäíûõ ñâÿçåé ìåæäó ìîëåêóëàìè

Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé àññîöèàöèè ìîëåêóë ñïèðòîâ. Æèäêîå ñîñòîÿíèå ñïèðòîâ è âîäû îáúÿñíÿåòñÿ àññîöèàöèåé èõ ìîëåêóë. Íåñìîòðÿ íà ìåíüøóþ ïðî÷íîñòü âîäîðîäíîé ñâÿçè ïî ñðàâíåíèþ ñ êîâàëåíòíîé, äëÿ å¸ ðàçðûâà òðåáóåòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ ýíåðãèÿ. Ýòèì îáúÿñíÿåòñÿ âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ âîäû è ñïèðòîâ. Îäíàêî âîäà êèïèò ïðè áîëåå âûñîêîé òåìïåðàòóðå, ÷åì âçÿòûå äëÿ ñðàâíåíèÿ ñïèðòû. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî âîäîðîäíûå ñâÿçè ìåæäó ìîëåêóëàìè âîäû ïðî÷íåå, ÷åì ìåæäó ìîëåêóëàìè ìåòàíîëà, ýòàíîëà, ïðîïàíîëà.

Âîäîðîäíûå ñâÿçè ìîãóò âîçíèêàòü ìåæäó ìîëåêóëàìè ðàçíûõ ïîëÿðíûõ ñîåäèíåíèé, íàïðèìåð ìåæäó ìîëåêóëàìè ñïèðòà (ðàñòâîðÿåìîå âåùåñòâî) è ìîëåêóëàìè âîäû (ðàñòâîðèòåëåì). Ýòî îáåñïå÷èâàåò èõ õîðîøóþ ðàñòâîðèìîñòü äðóã â äðóãå, ÷òî ïîäòâåðæäàåò ïðàâèëî «ïîäîáíîå ðàñòâîðÿåòñÿ â ïîäîáíîì» (ðèñ. 37).

Ñõåìà îáðàçîâàíèÿ âîäîðîäíûõ ñâÿçåé â âîäíîì ðàñòâîðå ñïèðòà

Åñëè óãëåâîäîðîäíûé ðàäèêàë â ìîëåêóëå ñïèðòà íåáîëüøîé, òî âîäîðîäíûå ñâÿçè ìåæäó ìîëåêóëàìè ñïèðòà è âîäû óñòàíàâëèâàþòñÿ ëåãêî, ðàñòâîðèìîñòü ñïèðòà â âîäå (íàïðèìåð, ìåòàíîëà è ýòàíîëà) ÿâëÿåòñÿ íåîãðàíè÷åííîé. Ñ óâåëè÷åíèåì óãëåâîäîðîäíîãî ðàäèêàëà óìåíüøàåòñÿ ñóììàðíîå ÷èñëî âîäîðîäíûõ ñâÿçåé, âñëåäñòâèå ÷åãî ðàñòâîðèìîñòü ñïèðòîâ â âîäå óìåíüøàåòñÿ.

Âûâîäû

1. Ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû îòëè÷àþòñÿ äðóã îò äðóãà ïî ñîñòàâó íà ãîìîëîãè÷åñêóþ ðàçíîñòü —ÑÍ2—. Îáùàÿ ôîðìóëà ñïèðòîâ R—ÎÍ.

2. Ñîñòàâ è ñòðîåíèå óãëåâîäîðîäíîãî ðàäèêàëà âëèÿåò íà ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ. Ñ óâåëè÷åíèåì ÷èñëà àòîìîâ óãëåðîäà â ðàäèêàëå è ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ñïèðòîâ ïîâûøàåòñÿ èõ òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ, ïëîòíîñòü, èçìåíÿåòñÿ èõ àãðåãàòíîå ñîñòîÿíèå (ñïèðòû ñ ÷èñëîì àòîìîâ óãëåðîäà Ñ1-12 — áåñöâåòíûå æèäêîñòè, Ñ13-20 — âÿçêèå, ñèðîïîîáðàçíûå âåùåñòâà, Ñ21 è âûøå — òâ¸ðäûå âåùåñòâà).

3. Ñïèðòû ðàñòâîðèìû â âîäå. Ðàñòâîðèìîñòü ñïèðòîâ â âîäå ðàçëè÷íàÿ. Ïåðâûå òðè ãîìîëîãà (ìåòèëîâûé, ýòèëîâûé è ïðîïèëîâûé ñïèðòû) ñìåøèâàþòñÿ ñ âîäîé â ëþáûõ îòíîøåíèÿõ. Ïî ìåðå óâåëè÷åíèÿ Ìr ñïèðòîâ èõ ðàñòâîðèìîñòü áûñòðî óìåíüøàåòñÿ.

4. Ñïèðòû îáëàäàþò çàïàõîì: ìåòèëîâûé è ýòèëîâûé èìåþò ñïåöèôè÷åñêèé àëêîãîëüíûé çàïàõ, äðóãèå æèäêèå ñïèðòû — óäóøëèâûé íåïðèÿòíûé, íî åñòü ñïèðòû ñ ïðèÿòíûì çàïàõîì ðîçû, æàñìèíà è äð.

5. Ïðåäåëüíûì îäíîàòîìíûì ñïèðòàì ïðèñóùà èçîìåðèÿ: à) óãëåâîäîðîäíîãî ñêåëåòà; á) ïîëîæåíèÿ ôóíêöèîíàëüíîé ãðóïïû —ÎÍ.

Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ

Ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû • Êëàññèôèêàöèÿ • Èçîìåðèÿ • Íîìåíêëàòóðà • Ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä • Îáùàÿ ôîðìóëà ãîìîëîãîâ • Ñòðîåíèå ìîëåêóëû ñïèðòà • Âîäîðîäíàÿ ñâÿçü

Âîïðîñû è çàäàíèÿ

1. Ïî÷åìó ãèäðîêñèëüíàÿ ãðóïïà ñïèðòà íàçûâàåòñÿ ôóíêöèîíàëüíîé?

2. Êàê èçìåíÿåòñÿ ñîñòàâ è ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ñïèðòîâ â ãîìîëîãè÷åñêîì ðÿäó ìåòàíîëà?

3. Îáúÿñíèòå ïîäâèæíîñòü àòîìîâ âîäîðîäà ãèäðîêñèëüíîé ãðóïïû ñïèðòà è âûñîêóþ ðåàêöèîííóþ ñïîñîáíîñòü åãî ìîëåêóëû.

4. Êàêîìó èç âåùåñòâ: ÑÍ3ÑÍ2ÎÍ èëè ÑÍ3ÎÑÍ3 — ñâîéñòâåííà âîäîðîäíàÿ ñâÿçü è ïî÷åìó?

5. Îáúÿñíèòå ñëåäóþùèå çàêîíîìåðíîñòè èçìåíåíèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ó ñïèðòîâ: 1) ïî÷åìó ñ óâåëè÷åíèåì ÷èñëà àòîìîâ óãëåðîäà â ìîëåêóëå ñïèðòà åãî òåìïåðàòóðà êèïåíèÿ âîçðàñòàåò, à ïðè ðàçâåòâëåíèè óãëåðîäíîé öåïè — ïîíèæàåòñÿ? 2) ïî÷åìó ñ óâåëè÷åíèåì ìîëåêóëÿðíîé ìàññû ïðåäåëüíûõ îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ èõ ðàñòâîðèìîñòü â âîäå ïîíèæàåòñÿ?

<<< Ê íà÷àëó ïàðàãðàôà

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru
<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,