-->
Ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû. Ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä. Ñîñòàâ, ñòðîåíèå è ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà. Õèìèÿ 10 êëàññ. Áàçîâûé óðîâåíü. Êóçíåöîâà.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

 


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

    Êàêèå óãëåâîäîðîäû íàçûâàþòñÿ ïðåäåëüíûìè? Ïðèâåäèòå ïðèìåðû è äàéòå íàçâàíèÿ èõ îäíîâàëåíòíûõ ðàäèêàëîâ.
    Çàïèøèòå îáùóþ ôîðìóëó ïðåäåëüíûõ óãëåâîäîðîäîâ ðÿäà ìåòàíà.
    Êàêèå âåùåñòâà íàçûâàþòñÿ ãîìîëîãàìè? ×òî òàêîå ãîìîëîãè÷åñêàÿ ðàçíîñòü?
    Êàêîâû çàêîíîìåðíîñòè èçìåíåíèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñîåäèíåíèé â ãîìîëîãè÷åñêîì ðÿäó ìåòàíà è ìåòàíîëà è ÷åì îíè îáóñëîâëåíû?
    Ïðèâåäèòå ïðèìåðû è äàéòå îïðåäåëåíèå è íàçâàíèÿ ïðåäåëüíûõ îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ.

Ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîèçâîäíûå óãëåâîäîðîäîâ ðÿäà ìåòàíà, â ìîëåêóëàõ êîòîðûõ îäèí àòîì âîäîðîäà çàìåù¸í íà ãèäðîêñèëüíóþ ãðóïïó.

Òàê æå êàê è óãëåâîäîðîäû ðÿäà ìåòàíà, ïðåäåëüíûå îäíîàòîìíûå ñïèðòû îáðàçóþò ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä ìåòàíîëà.

Ñîñòàâèì ýòîò ðÿä ãîìîëîãîâ è ðàññìîòðèì çàêîíîìåðíîñòè èçìåíåíèÿ ôèçè÷åñêèõ ñâîéñòâ ñîåäèíåíèé ýòîãî ðÿäà â çàâèñèìîñòè îò óâåëè÷åíèÿ óã- ëåâîäîðîäíîãî ðàäèêàëà (òàáë. 8). Âàæíåéøèìè ïðåäñòàâèòåëÿìè îäíîàòîìíûõ ñïèðòîâ ÿâëÿþòñÿ ìåòèëîâûé è ýòèëîâûé ñïèðòû.

Ãîìîëîãè÷åñêèé ðÿä ñïèðòîâ

Ïðîáëåìà. ×òî âû çíàåòå î ìåòèëîâîì è ýòèëîâîì ñïèðòàõ? Îïèøèòå èõ ñòðîåíèå è ñâîéñòâà.

Ìåòèëîâûé ñïèðò ÑÍ3ÎÍ — ìåòàíîë — áåñöâåòíàÿ ãîðþ÷àÿ æèäêîñòü ñî ñïèðòîâûì çàïàõîì, têèï = 64,5 °Ñ, ñìåøèâàåòñÿ ñ âîäîé â ëþáûõ îòíîøåíèÿõ, ÷ðåçâû÷àéíî ÿäîâèò. Ïðè ïðèíÿòèè âíóòðü äàæå íåñêîëüêèõ êàïåëü âûçûâàåò òÿæ¸ëîå îòðàâëåíèå, ïîòåðþ çðåíèÿ, âîçìîæåí ñìåðòåëüíûé èñõîä.

Øèðîêî èñïîëüçóåòñÿ êàê ðàñòâîðèòåëü è êàê èñõîäíîå ñûðü¸ â îðãàíè÷åñêîì ñèíòåçå. Ýòèëîâûé ñïèðò Ñ2Í5ÎÍ — ýòàíîë — áåñöâåòíàÿ ãîðþ÷àÿ æèäêîñòü ñ õàðàêòåðíûì çàïàõîì, têèï = 78,4 °Ñ, ñìåøèâàåòñÿ ñ âîäîé â ëþáûõ îòíîøåíèÿõ.  âèäå ðåêòèôèêàòà (ñïèðòà, î÷èùåííîãî ïåðåãîíêîé) îí ñîäåðæèò 95,6 % ñïèðòà è 4,4 % âîäû. Ýòàíîë øèðîêî ïðèìåíÿåòñÿ êàê ðàñòâîðèòåëü è êàê ñûðü¸ â îðãàíè÷åñêîì ñèíòåçå, â ôàðìàöåâòè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè è ìåäèöèíå, à òàêæå êàê ãîðþ÷åå. Îáëàäàåò íàðêîòè÷åñêèì äåéñòâèåì. Ïðè äëèòåëüíîì âîçäåéñòâèè íà îðãàíèçì ÷åëîâåêà ðàçðóøàåò íåðâíóþ ñèñòåìó, ñïîñîáñòâóåò ðàçâèòèþ ñåðäå÷íî-ñîñóäèñòûõ çàáîëåâàíèé, à òàêæå áîëåçíåé ïèùåâàðèòåëüíîãî òðàêòà.

Îäíîàòîìíûì ñïèðòîì ÿâëÿåòñÿ è õîëåñòåðèí. Åãî åù¸ íàçûâàþò õîëåñòåðîëîì. Õîëåñòåðèí — êîìïîíåíò æåë÷è, èãðàåò âàæíóþ ðîëü â îðãàíèçìå, èç íåãî ñèíòåçèðóþòñÿ ìíîãèå áèîëîãè÷åñêè àêòèâíûå ñîåäèíåíèÿ. Îí ó÷àñòâóåò â îáìåíå æåë÷íûõ êèñëîò, â ñèíòåçå ãîðìîíîâ êîðû íàäïî÷å÷íèêîâ è ïîëîâûõ æåë¸ç. Îòëîæåíèå õîëåñòåðèíà íà ñòåíêàõ ñîñóäîâ ïðèâîäèò ê àòåðîñêëåðîçó, à â æåë÷íîì ïóçûðå — ê îáðàçîâàíèþ æåë÷íûõ êàìíåé.

Èòàê, ñïèðòû ñîñòîÿò èç óãëåâîäîðîäíîãî ðàäèêàëà è ôóíêöèîíàëüíîé ãðóïïû —ÎÍ.

Ìîëåêóëÿðíàÿ ôîðìóëà ñïèðòà íå îòðàæàåò õèìè÷åñêîãî ñòðîåíèÿ ìîëåêóëû. Ðàññìîòðèì ýòî íà ïðèìåðå ýòèëîâîãî ñïèðòà. Ìîëåêóëÿðíàÿ ôîðìóëà ýòèëîâîãî ñïèðòà — Ñ2Í60. Íî îíà íå ïîêàçûâàåò õèìè÷åñêîå ñòðîåíèå ñïèðòà è åãî ôóíêöèîíàëüíóþ ãðóïïó. Ýòîé ôîðìóëå ñîîòâåòñòâóþò äâà âåùåñòâà ñ ðàçíûì õèìè÷åñêèì ñòðîåíèåì è ðàçíûìè ñòðóêòóðíûìè ôîðìóëàìè:

    ÑÍ3—O—ÑÍ3 è ÑÍ3—ÑÍ2—ÎÍ

Ïðîáëåìà. Êàê äîêàçàòü, ÷òî èìåííî âòîðàÿ ôîðìóëà ïðèíàäëåæèò ýòèëîâîìó ñïèðòó, èìåþùåìó â ñâî¸ì ñîñòàâå ãèäðîêñèëüíóþ ãðóïïó?

Äëÿ îáúÿñíåíèÿ îáðàòèìñÿ ê ýëåêòðîííîìó ñòðîåíèþ ìîëåêóëû ýòèëîâîãî ñïèðòà. Åãî ýëåêòðîííàÿ è ñòðóêòóðíàÿ ôîðìóëû:

Ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòü àòîìà êèñëîðîäà áîëüøå, ÷åì ýëåêòðîîòðèöàòåëüíîñòü àòîìà âîäîðîäà, ïîýòîìó îáùàÿ ýëåêòðîííàÿ ïàðà ñâÿçè O ← Í ñìåùåíà â ñòîðîíó àòîìà êèñëîðîäà. Íà àòîìå êèñëîðîäà íàêàïëèâàåòñÿ ÷àñòè÷íî îòðèöàòåëüíûé çàðÿä δ-, à íà àòîìå âîäîðîäà, îò êîòîðîãî ñìåñòèëàñü ýëåêòðîííàÿ ïàðà, — ÷àñòè÷íî ïîëîæèòåëüíûé çàðÿä δ+, ÷òî îáóñëîâëèâàåò áîëüøóþ ïîäâèæíîñòü àòîìà âîäîðîäà ãèäðîêñèëüíîé ãðóïïû.

 9 êëàññå âû óæå ðàññìîòðåëè ýëåêòðîííîå ñòðîåíèå ñïèðòîâ è âûÿñíèëè õàðàêòåð è ðåàêöèîííóþ ñïîñîáíîñòü èõ ìîëåêóë.

    Çàäàíèå. Ñîñòàâüòå ýëåêòðîííóþ ôîðìóëó ìåòèëîâîãî ñïèðòà, óêàçàâ ñìåùåíèå ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè â ìîëåêóëå è å¸ íàèáîëåå ðåàêöèîííîñïîñîáíûå õèìè÷åñêèå ñâÿçè.

Ñòðîåíèå è ñâîéñòâà ýòàíîëà ìîæíî ïîäòâåðäèòü è ýêñïåðèìåíòàëüíî, ò. å. óñòàíîâèòü åãî ôîðìóëó è ñâîéñòâà õèìè÷åñêèì ïóò¸ì, èñïîëüçóÿ èçâåñòíóþ óæå âàì ðåàêöèþ ýòèëîâîãî ñïèðòà ñ íàòðèåì.

    Äåìîíñòðàöèîííûå îïûòû

    1.  1/5 ÷àñòü ïðîáèðêè íàëü¸ì ÷èñòûé ýòèëîâûé ñïèðò è ïîìåñòèì òóäà íåáîëüøîé (âåëè÷èíîé ñî ñïè÷å÷íóþ ãîëîâêó) êóñî÷åê î÷èùåííîãî ìåòàëëè÷åñêîãî íàòðèÿ. Íàáëþäàåòñÿ ðåàêöèÿ ñ âûäåëåíèåì áåñöâåòíîãî ãàçà. Ïîäîææ¸ì ãàç ëó÷èíêîé. Ãàç âñïûõèâàåò ñ õëîïêî́ì è ñãîðàåò — ýòî âîäîðîä. (Çàïèøèòå óðàâíåíèÿ ðåàêöèé.)

    2. Ìîæíî ïîñòàâèòü ñðàâíèòåëüíûé îïûò â äâóõ ïðîáèðêàõ, çàêðåïë¸ííûõ â ëàïêàõ øòàòèâà: â îäíîé ïðîáèðêå — âîäà, â äðóãîé — ñïèðò.  êàæäóþ èç íèõ áðîñèì ïî ìàëåíüêîìó êóñî÷êó î÷èùåííîãî íàòðèÿ. Ñðàâíèì ñêîðîñòè ðåàêöèé âçàèìîäåéñòâèÿ âîäû è ñïèðòà ñ íàòðèåì. ×òî âû íàáëþäàåòå? Ïîñëå îêîí÷àíèÿ ðåàêöèé â êàæäóþ èç ïðîáèðîê äîáàâèì ïî êàïëå ðàñòâîðà ôåíîëôòàëåèíà. ×òî âû íàáëþäàåòå? Ñäåëàéòå âûâîäû.

    3. ×òîáû äîêàçàòü, ÷òî çàìåùàåìûé ìåòàëëîì âîäîðîä ïðèíàäëåæèò èìåííî ãèäðîêñèëüíîé ãðóïïå, èñïîëüçóåì êîëè÷åñòâåííûé îïûò. Ðàññìîòðèì óñòðîéñòâî ïðèáîðà è òî, êàê ñâÿçàíû ìåæäó ñîáîé åãî ÷àñòè (ðèñ. 33). Ãëàâíîé ÷àñòüþ ïðèáîðà ÿâëÿåòñÿ ðåàêöèîííûé ñîñóä, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé ïðîáèðêó ñ ðàçäâîåíèåì íà äâà êîëåíà.  îäíî êîëåíî ïðèáîðà íàëü¸ì ýòèëîâûé ñïèðò, îáú¸ì êîòîðîãî ñîîòâåòñòâóåò ìàññå 2,3 ã, ÷òî ñîñòàâëÿåò 0,05 ìîëü ýòîãî âåùåñòâà.  äðóãîå êîëåíî ïðèáîðà ïîìåñòèì ìåëêèå êóñî÷êè íàòðèÿ (â íåáîëüøîì èçáûòêå). Ïåðåëü¸ì èç ïåðâîãî êîëåíà âî âòîðîå ñïèðò. Íàáëþäàåì áóðíóþ ðåàêöèþ ñ âûäåëåíèåì âîäîðîäà. Âûäåëÿþùèéñÿ ãàç âûòåñíÿåò âîäó èç äâóãîðëîãî ñîñóäà â ìåðíûé öèëèíäð. Ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíàâëèâàåì, ÷òî âûäåëèëîñü 0,56 ë âîäîðîäà. Ñäåëàåì ðàñ÷¸òû:

    Íà îñíîâå äàííûõ îïûòà è ðàñ÷¸òîâ ìîæíî ñäåëàòü âûâîä: èç ìîëåêóëû ñïèðòà íàòðèé âûòåñíÿåò 1 àòîì âîäîðîäà.

    Åñëè óñëîâíî ïðèíÿòü, ÷òî ýòèëîâûé ñïèðò èìååò ôîðìóëó ÑÍ3—ΗÑÍ3, òî íåïîíÿòíî, ïî÷åìó èç øåñòè àòîìîâ âîäîðîäà, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ ìåòèëîâûõ ãðóïï, çàìåùàþòñÿ íå øåñòü ðàâíîöåííûõ àòîìîâ âîäîðîäà, à ëèøü îäèí.  ôîðìóëå ÑÍ3—ÑÍ2—ÎÍ îäèí àòîì âîäîðîäà çàíèìàåò îñîáîå ìåñòî, íàõîäÿñü â ñîñòàâå ãðóïïû —ÎÍ. Îí íå ñâÿçàí íåïîñðåäñòâåííî ñ àòîìîì óãëåðîäà, êàê äðóãèå àòîìû âîäîðîäà, à ñâÿçàí ñ àòîìîì êèñëîðîäà ôóíêöèîíàëüíîé ãðóïïû è ÿâëÿåòñÿ íàèáîëåå ïîäâèæíûì, ëåãêî çàìåùàåìûì íà àòîìû ìåòàëëà. Îòñþäà âûâîä: èìåííî ôîðìóëà ÑÍ3— ÑÍ2— ÎÍ ñîîòâåòñòâóåò ýòèëîâîìó ñïèðòó.

    Êîëè÷åñòâåííûé îïûò âûòåñíåíèÿ âîäîðîäà èç ýòèëîâîãî ñïèðòà íàòðèåì

Îêîí÷àíèå ïàðàãðàôà >>>

 

 

Ðåéòèíã@Mail.ru
<">


Ñîäåðæàíèå

interfaceType: 0, withoutIframe: true,