Спирты формула общая: Состав и строение спиртов — урок. Химия, 8–9 класс.

Содержание

Состав и строение спиртов — урок. Химия, 8–9 класс.

Спирты — производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильную группу −OH.

Другое определение спиртов:

Спирты — органические вещества, в молекулах которых углеводородный радикал соединён с гидроксильными группами.

В общем виде формулу любого спирта можно записать следующим образом: ROHn, где R — углеводородный радикал.

 

В зависимости от строения углеводородного радикала спирт может быть насыщенным, ненасыщенным, ароматическим и т. д.

Пример:

насыщенный и ненасыщенный спирты:

 

Ch4−Ch3OH,Ch3=CH−Ch3OH.

 

Число функциональных групп −OH определяет атомность спирта.

Пример:

одноатомный и двухатомный спирты:

 

Ch4−Ch3OH,Ch3OH−Ch3OH.

Насыщенными одноатомными спиртами называют производные алканов, в молекуле которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу.

Общая формула насыщенных одноатомных спиртов: Cnh3n+1OH или Cnh3n+2O.

 

Группа −OH в названиях спиртов обозначается суффиксом -ол, который добавляется к названию алкана. Насыщенные одноатомные спирты — алканолы.

 

Названия спиртов образуются от названий соответствующих алканов с добавлением суффикса -ол или от названий радикалов:

 

Ch4OH — метанол (метиловый),

 

C2H5OH — этанол (этиловый),

 

C3H7OH — пропанол (пропиловый),

 

C4H9OH — бутанол (бутиловый),

 

C5h21OH — пентанол (пентиловый),

 

C6h23OH — гексанол (гексиловый).

 

 

Алканолам характерна изомерия:

  • углеродной цепи:

  

бутанол-\(1\)

 

Ch4−C|H−Ch3OHCh4

\(2\)-метилпропанол-\(1\)

  

  • положения функциональной группы:

      

    Ch4−Ch3−Ch3OH

    пропанол-\(1\)

     

    Ch4−C|H−Ch4OH

    пропанол-\(2\)

  • Урок 6. одноатомные предельные спирты — Химия — 10 класс

    Химия, 10 класс

    Урок № 6. Одноатомные предельные спирты

    Перечень вопросов, рассматриваемых в теме

    Урок посвящён изучению состава, структуры и химических свойств спиртов, способов их получения и применения. Рассмотрено влияние метанола и этанола на организм человека

    Глоссарий

    Алканолы – класс предельных одноатомных спиртов.

    Алкоголяты – производные спиртов и металлов.

    Водородная связь образуется между атомами водорода одной молекулы и атомами очень электроотрицательных элементов другой молекулы. (F,O,N,Cl). Водородная связь – это особый вид межмолекулярной связи, которая слабее обычной ковалентной связи в 10-20 раз, но она оказывает большое влияние на физические свойства соединений.

    Дегидратация – реакция, идущая с отщеплением молекул воды от органических соединений.

    Спирты – производные предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещен на гидроксогруппу.

    Этерификация – реакция образования сложных эфиров из спиртов и кислот.

    Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

    Дополнительная литература:

    1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

    2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

    Открытые электронные ресурсы:

    • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

    ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

    Спирты – это производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильную группу (-ОН).

    Спирты – в зависимости от углеводородного заместителя – подразделяются на предельные, непредельные и ароматические.

    Общая формула предельных одноатомных спиртов CnH2n+1-ОН

    Гидроксильная группа – главная особенность строения спиртов, определяющая их свойства. Спирты подразделяются по числу гидроксильных групп на одноатомные, двухатомные, трёхатомные и многоатомные.

    Для спиртов характерно несколько видов изомерии:

    1.Структурная изомерия

    а) изомерия углеродного скелета, б) изомерия положения группы –ОН,

    2. межклассовая изомерия

    Первые десять членов гомологического ряда представителей одноатомных спиртов являются жидкостями, высшие спирты – твёрдые вещества. Названия простых спиртов образуются от названий соответствующих алканов с добавлением суффикса -ол (метанол, этанол и т. п.). Многие спирты имеют собственные (тривиальные названия).

    Сильное влияние на физические свойства спиртов оказывает водородная связь, образующаяся между молекулами спиртов.
    Два следствия водородной связи: 1) хорошая растворимость веществ в воде;  2) повышение  температуры плавления и кипения. С увеличением молекулярной массы растворимость спиртов в воде уменьшается.

    Группа ОН – функциональная группа, которая определяет наиболее характерные свойства вещества и его принадлежность к определённому классу соединений.

    Для спиртов характерны реакции замещения и дегидратации.

    Атом углерода, соединённый с гидроксогруппой может замещаться на аммиак, хлорид- или бромид-ион.

    В присутствии некоторых катализаторов спирты подвергаются дегидратации с образованием алкенов.

    Спирты проявляют слабые кислотные и основные свойства. Как кислоты спирты реагируют с щелочами и сильными основаниями, как основания – с сильными кислотами.

    Спирты распространены в природе. В частности, этанол является продуктом брожения плодов, содержащих углеводы, под действием дрожжей. В листьях и стеблях растений содержатся некоторые другие спирты.

    В промышленности спирты получают методом гидратации из алкенов. Метанол получают реакцией между водородом и угарным газом.

    Спирт – это и лекарственное средство, имеющее дезинфицирующее и антибактериальное действие. 60-70 %-ный раствор оказывает угнетающее действие на микроорганизмы, разрушая их частично или полностью убивая. Если концентрация раствора выше 20 %, он вызывает обезвоживание и свертывание белковых веществ клетки.

    Спирт – это яд, нарушающий естественные биологические процессы, разрушающий внутренние органы и психику и при чрезмерном употреблении влекущий смерть. Алкоголь является наркотиком, оказывающим опьяняющее действие на организм, но в отличие от других наркотиков, это его действие на организм проявляется при употреблении больших доз – от 0,2 до 0,5 г на литр крови. Эксперименты показали, что при употреблении только 100 г алкоголя снижается способность к устному счету на 15 %, почти в 6 раз увеличивается количество ошибок при выполнении умственной работы, нарушается нормальная деятельность нервной системы. Наибольшей концентрации алкоголь, введённый в организм, достигает в клетках головного и спинного мозга. За время только одного тяжелого алкогольного опьянения погибает около 20 млн нервных клеток. Алкоголики постепенно деградируют за счёт гибели нервных клеток, становятся забывчивыми, пренебрегают своими обязанностями.

    ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЯ ЗАДАНИЙ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

    1. Метиловый спирт взаимодействует с натрием. Определите массу метилата натрия, образующегося при взаимодействии 2,5 г метанола с избытком натрия.

    Ответ: 5,4г

    Решение:

    1.Запишем уравнения реакций:

    2CH3OH+2Na=2CH3ONa+H2.

    2.Рассчитаем количества вещества спирта:

    N(CH3OH) = 3,2г/32г/моль=0,1 моль.

    3.Определяем количество вещества метилата натрия:

    N(CH3ONa)= N(CH3OH) = 0,1 моль.

    4. Определяем массу метилата натрия:

    m (CH3ONa)=0,1 моль х 54г/моль=5,4 г.

    1. Какое вещество пропущено в цепочке превращений

    CH4 → C2H4 → ? → СH2CHO

    Решение:

    1) 2CH4→C2H4+2H2

    2) C2H4+H2O →C2H5OH

    3) C2H5OH + [O]→CH2CHO

    ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ:

    4.1 Предельные одноатомные спирты — Удивительная химия

    Предельные одноатомные спирты

    Спирты –

    это органические вещества, в молекулах которых содержится одна или несколько гидроксильных групп –ОН, связанных с углеводородным радикалом. Гидроксильная группа является функциональной группой спиртов.

    Одноатомными предельными спиртами (алканолами) называют органические соединения, содержащие гидроксильную группу –ОН, связанную с алкильным радикалом (CnH2n +1–).

    Общая формула спиртов — R-OH, где R- углеводородный радикал.

    Общая формула предельных одноатомных спиртов – CnH2n+1ОН.

    1. Определите, какие вещества относятся к предельным одноатомным спиртам. Назовите их.

    CH3COOH, СH3OH, CH3CH2OH, CH3COH, C2H5OH

    2. Какую молекулярную формулу имеет предельный одноатомный спирт, относительная плотность паров которого равна 30. Каким веществам может соответствовать эта формула?

    3. Прочитайте материал по теме «Водородные связи», посмотрите видеоопыт «Физические свойства спиртов» и ответьте на вопросы:

    а) Почему низшие спирты – жидкости?

    б) Что такое водородная связь?

    в) Между какими частицами образуется водородная связь?

    г) Почему при смешивании спирта (этанола) с водой происходит незначительное уменьшение объема?

    Химические свойства одноатомных спиртов

    Химические свойства

    Примеры (уравнения реакций и названия образующихся веществ)

    1) Взаимодействие со щелочными металлами

    2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2

    этанол                этилат натрия

    2) Взаимодействие с галогеноводородами

    C2H5OH + HBr = C2H5Br + H2O

    этанол               бромэтан

    3)Внутримолекулярная дегидратация

    C2H5OH → C2H4 + H2O

    этанол      этилен

    (при нагревании с концентрированной серной кислотой при t= 160-170°C)

    4) Межмолекулярная дегидратация

    C2H5OH + HO-C2H5 → C2H5-O-C2H5 + H2O

    этанол                диэтиловый эфир

    (при нагревании с концентрированной серной кислотой до 140°C)

    5) Окисление спиртов

    (горение)

    C2H5OH + 3O2 = 2CO2 + 3H2O

    6) Каталитическое окисление спиртов

    При нагревании

    C2H5OH + СuO(черный) = CH3COH + Cu(красный) + H2O

    этанол                      уксусный альдегид



    Запомните схему окисления спиртов:

    4. Вопросы для обсуждения:

    а) Что общего в реакциях с натрием и галогеноводородами и чем отличаются эти реакции?

    б) Почему при разной температуре реакция дегидратации может протекать в разных направлениях (между молекулами или внутри одной молекулы)?

    в) По каким реакциям можно сделать вывод о наличии спирта?

    5. Составьте уравнения реакций:

    а) горение метанола

    б) внутримолекулярная дегидратация пропанола-1

    в) взаимодействие метилового спирта с бромоводородом

    г) окисление этилового спирта

    д) взаимодействие бутанола-1 с натрием

    6. Определите объем водорода (при н.у.), который выделяется по уравнению:

    2Н5ОН + 2Na → 2C2H5ONa + Н2↑, если реагирует 2,3 г натрия.

    7. Прочитайте материалы по теме “Получение спиртов”. Напишите уравнения реакций:

    а) получение этанола реакцией гидратации алкена,

    б) получение этанола реакцией гидролиза галогеналкана,

    в) промышленный способ получение метанола из синтез-газа.

    Ответы на вопросы и задания, которые вы встретили в конспекте, вы можете отправить в отдельное задание.

    Спирты — ХИМИЯ. Просто.Доступно.Наглядно.

    Спиртами называют производные углеводородов общей формулы RОН, где R – углеводородный радикал. Формула спирта получается из формулы соответствующего алкана заменой атома Н на группу ОН: RН  RОН.
    Вывести химическую формулу спиртов можно иначе, включая атом кислорода О между атомами
    С–Н молекулы углеводорода:

    RН  RОН, СН3–Н  СН3–О–Н.

    Гидроксильная группа ОН является функциональной группой спиртов. То есть группа ОН – особенность спиртов, она обусловливает главные физические и химические свойства этих соединений.

    Общая формула одноатомных предельных спиртов – СnH2n+1OH.

    Названия спиртов получают из названий углеводородов с таким же числом атомов С, как в спирте, добавлением суффикса —ол-. Например:

    Название спиртов как производных соответствующих алканов характерно для соединений с линейной цепью. Положение группы ОН в них – при крайнем или при внутреннем атоме
    С – указывают цифрой после названия:

    Названия спиртов – производных разветвленных углеводородов – составляют обычным образом. Выбирают главную углеродную цепь, которая должна включать атом С, соединенный с группой ОН. Нумеруют атомы С главной цепи таким образом, чтобы углерод с группой ОН получил меньший номер:

    Название cоставляют, начиная с цифры, указывающей положение заместителя в главной углеродной цепи: «3-метил…» Затем называют главную цепь: «3-метилбутан…» Наконец добавляют суффикс —ол-(название группы ОН) и цифрой указывают атом углерода, с которым связана группа ОН: «3-метилбутанол-2».
    Если заместителей при главной цепи несколько, их перечисляют последовательно, указывая цифрой положение каждого. Повторяющиеся заместители в названии записывают с помощью приставок «ди-», «три-», «тетра-» и т.д. Например:

    Изомерия спиртов. Изомеры спиртов имеют одинаковую молекулярную формулу, но разный порядок соединения атомов в молекулах.
    Два вида изомерии спиртов:
    1) изомерия углеродного скелета;
    2) изомерия положения гидроксильной группы в молекуле.
    Представим изомеры спирта С5Н11ОН этих двух видов в линейно-уголковой форме записи:

    По числу атомов С, связанных со спиртовым (–С–ОН) углеродом, т.е. соседних с ним, спирты называют первичными (один сосед С), вторичными (два С) и третичными (три С-заместителя при углероде –С–ОН). Например:

    Задача. Составьте по одному изомеру спиртов молекулярной формулы С6Н13ОН с главной углеродной цепью:

    а) С6, б) С5в) С4г) С3

    и назовите их.

    Решение

    1) Записываем главные углеродные цепи с заданным числом атомов С, оставляя место для атомов Н (их укажем позже):

    а) С–С–С–С–С–С; б) С–С–С–С–С; в) С–С–С–С; г) С–С–С.

    2) Произвольно выбираем место присоединения группы ОН к главной цепи и при внутренних атомах С указываем углеродные заместители:

    В примере г) нет возможности разместить три заместителя СН3– при атоме С-2 главной цепи. У спирта С6Н13ОН нет изомеров с трехуглеродной главной цепью.

    3) Расставляем атомы Н при углеродах главной цепи изомеров а)–в), руководствуясь валентностью углерода С(IV), и называем соединения:

    УПРАЖНЕНИЯ.

    1. Подчеркните химические формулы предельных одноатомных спиртов:

    СН3ОН, С2Н5ОН, СН2=СНСН2ОН, СНССН2ОН, С3Н7ОН,

    СН3СНО, С6Н5СН2ОН, С4Н9ОН, С2Н5ОС2Н5, НОСН2СН2ОН.

    2. Назовите следующие спирты:




    3. Составьте структурные формулы по названиям спиртов: а) гексанол-3;
    б) 2-метилпентанол-2; в) н-октанол; г) 1-фенилпропанол-1; д) 1-циклогексилэтанол.




    4. Составьте структурные формулы изомеров спиртов общей формулы С6Н13ОН:
    а) первичного; б) вторичного; в) третичного
    . Назовите эти спирты.




    5. По линейно-уголковым (графическим) формулам соединений запишите их структурные формулы и дайте названия веществам:




    Низкомолекулярные спирты – метанол СН3ОН, этанол С2Н5ОН, пропанол С3Н7ОН, а также изопропанол (СН3)2СНОН – бесцветные подвижные жидкости со специфическим алкогольным запахом. Высокие температуры кипения: 64,7 °С – СН3ОН, 78 °С – С2Н5ОН, 97 °С – н3Н7ОН и 82 °С – (СН3)2СНОН – обусловлены межмолекулярной водородной связью, существующей в спиртах. Спирты С(1)–С(3) смешиваются с водой (растворяются) в любых соотношениях. Эти спирты, особенно метанол и этанол, наиболее широко используются в промышленности.

    1. Метанол синтезируют из водяного газа:

    2. Этанол получают гидратацией этилена (присоединением воды к С2Н4):

    3. Другой способ получения этанола – сбраживание сахаристых веществ под действием дрожжевых ферментов. Процесс спиртового брожения глюкозы (виноградного сахара) имеет вид:

    4. Этанол получают из крахмала, а также из древесины (целлюлозы) путем гидролиза до глюкозы ипоследующего сбраживания в спирт:

    5. Высшие спирты получают из галогенпроизводных углеводородов гидролизом под действием водных растворов щелочей:

    Гидролиз и гидратация – способы получения спиртов

    Задача. Как из пропана получить пропанол-1?

    Решение

    Из пяти предложенных выше способов получения спиртов ни в одном не рассмотрено получение спирта из алкана (пропана и т.п.). Поэтому синтез пропанола-1 из пропана будет включать несколько стадий. По способу 2 спирты получают из алкенов, которые в свою очередь доступны при дегидрировании алканов. Схема процесса следующая:

    Другая схема такого же синтеза на одну стадию длиннее, зато ее легче осуществить в лаборатории:

    Присоединение воды к пропену на последней стадии протекает по правилу Марковникова и приводит к вторичному спирту – пропанолу-2. В задании требуется получить пропанол-1. Поэтому задача не решена, ищем другой способ.
    Способ 5 состоит в гидролизе галогеналканов. Необходимый полупродукт для синтеза пропанола-1 – 1-хлорпропан – получают следующим образом. Хлорирование пропана дает смесь 1- и 2-монохлорпропанов:

    Из этой смеси выделяют 1-хлорпропан (например, с помощью газовой хроматографии или за счет разных температур кипения: для 1-хлорпропана tкип = 47 °С, для 2-хлорпропана tкип = 36 °С). Действием на 1-хлорпропан водной щелочью КОН или NaOH синтезируют целевой пропанол-1:

    Обратите внимание, что взаимодействие одних и тех же веществ: СН3СН2СН2Сl и КОН – в зависимости от растворителя (спирт С2Н5ОН или вода) приводит к разным продуктам – пропилену
    (в спирте) или пропанолу-1 (в воде).

    УПРАЖНЕНИЯ.

    1. Приведите уравнения реакций промышленного синтеза метанола из водяного газа и этанола – гидратацией этилена.




    2. Первичные спирты RСН2ОН получают гидролизом первичных алкилгалогенидов RСН2Наl, а вторичные спирты синтезируют гидратацией алкенов. Завершите уравнения реакций:

    3. Предложите способы получения спиртов: а) бутанола-1; б) бутанола-2;
    в) пентанола-3, исходя из алкенов и алкилгалогенидов.




    4. При ферментативном брожении сахаров наряду с этанолом в небольшом количестве образуется смесь первичных спиртов С3–С5 – сивушное масло. Главный компонент в этой смеси – изопентанол (СН3)2СНСН2СН2ОН, минорные компоненты – н3Н7ОН, (СН3)2СНСН2ОН и СН3СН2СН(СН3)СН2ОН. Назовите эти «сивушные» спирты по номенклатуре ИЮПАК. Составьте уравнение реакции брожения глюкозы С6Н12О6в которой бы получались все четыре примесных спирта в мольном соотношении соответственно 2:1:1:1. Введите газ СО2 в правую часть уравнения в количестве 1/3 моль от всех исходных атомов С, а также необходимое количество молекул Н2О.




    5. Приведите формулы всех ароматических спиртов состава С8Н10О. (В ароматических спиртах группа ОН удалена от бензольного кольца на один или несколько атомов С:
    С6Н5– (СН2)n ОН.)




    Строение, изомерия и гомологический ряд спиртов

    Гидроксисоединения – это органические вещества, молекулы которых содержат, помимо углеводородной цепи, одну или несколько гидроксильных групп ОН.

    Гидроксисоединения делят на спирты и фенолы.

    Строение, изомерия и гомологический ряд спиртов

    Химические свойства спиртов

    Способы получения спиртов

    Спиртыэто гидроксисоединения, в которых группа ОН соединена с алифатическим углеводородным радикалом R-OH.

    Если гидроксогруппа ОН соединена с бензольным кольцом, то вещество относится к фенолам.

    Общая формула предельных нециклических спиртов: CnH2n+2Om, где mn.

    По числу гидроксильных групп:

    • одноатомные спирты — содержат одну группу -ОН. Общая формула CnH2n+1OH или CnH2n+2O
    • двухатомные — содержат две группы ОН. Общая формула CnH2n(OH)2 или CnH2n+2O2.
    • трехатомные спирты — содержат три группы ОН. Общая формула CnH2n-1(OH)3 или CnH2n+2O3.

    Двухатомные спирты с двумя и тремя гидроксогруппами у одного атома углерода R‒CH(OH)2 или R-C(OH)3 неустойчивы, от них легко отрывается вода и образуется карбонильное соединение.

    Классификация по числу углеводородных радикалов у атома углерода при гидроксильной группе
    • Первичные спирты – группа ОН соединена с первичным атомом углерода. Например, этанол СН3–СН2–ОН.
    • Вторичные спирты – группа ОН соединена с вторичным атомом углерода. Например, пропанол-2: СН3–СН(СН3)–ОН.
    • Третичные спирты – группа ОН соединена с третичным атомом углерода. Например, 2-метилпропанол-2: (СН3)3С–ОН.
    • Метанол не относится ни к первичным, ни к вторичным, ни к третичным спиртам.

    Классификация по строению углеводородного радикала
    • Предельные спирты – группа ОН соединена с предельным радикалом. Например, пропанол-1: СН3–СН2–СН2–ОН.
    • Непредельные спирты – группа ОН соединена с непредельным радикалом. Например, алкенолы: СН2=СН–СН2–ОН.

    Непредельные спирты, в которых гидроксильная группа соединена с атомом углерода при двойной связи (алкенолы), неустойчивы и изомеризуются в соответствующие карбонильные соединения.

    • Ароматические спирты – содержат в радикале ароматическое кольцо, не связанное непосредственно с группой ОН. Например, бензиловый спирт.

    В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.

    Электроотрицательность кислорода (ЭО = 3,5) больше электроотрицательности водорода (ЭО = 2,1) и углерода (ЭО = 2,4).

    Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:

    Атом кислорода в спиртах находится в состоянии sp3-гибридизации.

     

    В образовании химических связей с атомами C и H участвуют две 2sp3-гибридные орбитали, а еще две 2sp3-гибридные орбитали заняты неподеленными электронными парами атома кислорода.

    Поэтому валентный угол C–О–H близок к тетраэдрическому и составляет почти 108о.

    Водородные связи и физические свойства спиртов

    Спирты образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул спиртов:

    Поэтому спирты – жидкости с относительно высокой температурой кипения (температура кипения метанола +64,5оС). Температуры кипения многоатомных спиртов и фенолов значительно выше.

    Таблица. Температуры кипения некоторых спиртов и фенола.

    Название веществаТемпература кипения
    Метанол64
    Этанол78
    Пропанол-192
    Бутанол-1118
    Этиленгликоль196
    Фенол181,8

    Водородные связи образуются не только между молекулами спиртов, но и между молекулами спиртов и воды. Поэтому спирты очень хорошо растворимы в воде. Молекулы спиртов в воде гидратируются:

    Чем больше углеводородный радикал, тем меньше растворимость спирта в воде. Чем больше ОН-групп в спирте, тем больше растворимость в воде.

    Низшие спирты (метанол, этанол, пропанол, изопропанол, этиленгликоль и глицерин) смешиваются с водой в любых соотношениях.

    • По систематической номенклатуре к названию углеводорода добавляют суффикс     «-ОЛ» и цифру, указывающую номер атома углерода, к которому присоединена гидроксильная группа.

    Нумерация ведется от ближайшего к ОН-группе конца цепи.

    • По радикально-функциональной номенклатуре названия спиртов составляют от названий углеводородных радикалов, соединенных с группой ОН, с добавлением слова «спирт».

    Например: СН3ОН – метиловый спирт, С2Н5ОН – этиловый спирт и т.д.

    • В названиях многоатомных спиртов количество групп ОН указывают суффиксами -диол в при наличии двух ОН-групп, -триол при наличии трех ОН-групп и т.д. После этого добавляют номера атомов углерода, связанных с гидроксильными группами.

    Например, пропандиол-1,2 (пропиленгликоль):

    Структурная изомерия

    Для  спиртов характерна структурная изомерия – изомерия углеродного скелета, изомерия положения гидроксильной группы и межклассовая изомерия.

    Структурные изомеры — это соединения с одинаковым составом, которые отличаются порядком связывания атомов в молекуле, т.е. строением молекул.

    Изомеры углеродного скелета характерна для спиртов, которые содержат не менее четырех атомов углерода.

    Например. Формуле С4Н9ОН соответствуют четыре структурных изомера, из них два различаются строением углеродного скелета
    Бутанол-12-Метилпропанол-1

    Межклассовые изомеры — это вещества разных классов с различным строением, но одинаковым составом. Спирты являются межклассовыми изомерами с простыми эфирами. Общая формула и спиртов, и простых эфиров — CnH2n+2О.

    Например. Межклассовые изомеры с общей формулой  С2Н6О: этиловый спирт СН3–CH2–OH  и диметиловый эфир CH3–O–CH3

     

    Этиловый спиртДиметиловый эфир
    СН3–CH2–OHCH3–O–CH3

    Изомеры с различным положением группы ОН отличаются положением гидроксильной группы в молекуле. Такая изомерия характерна для спиртов, которые содержат три или больше атомов углерода.

    Например. Пропанол-1 и пропанол-2
    Пропанол-1Пропанол-2

     

    Тема урока: «Спирты»

    Название урока Содержание № слайда
    1. Строение, гомологический ряд, изомерия и номенклатура одноатомных спиртов. Физические свойства и физиологическое действие на организм человека. Название нового раздела курса. Слайд 1
    Классификация органических веществ по элементарному составу. Слайд 2
    Введение понятия “спирты”.

    Классификация спиртов по различным признакам

    (по виду радикала, числу гидроксильных групп)

    Слайд 3

    Слайд 4

    Предельные одноатомные спирты.

    Цели и задачи урока.

    Слайд 5
    Строение предельных одноатомных спиртов. Слайд 6
    Гомологический ряд предельных одноатомных спиртов (работа учащегося у доски) Слайд 7
    Контроль ответа учащегося.

    Расширение знаний о номенклатуре спиртов.

    Слайд 8
    Общая формула предельных одноатомных спиртов (продолжение ответа учащегося). Контроль ответа. Слайд 9
    Изомерия и номенклатура спиртов. Обсуждение с классом возможных видов изомерии спиртов. Просмотр видеоролика.

    Работа учащегося у доски по составлению формул изомеров углеродного скелета спирта.

    Слайд 10
    Изомерия положения функциональной группы. Работа учащегося у доски. Слайд 11
    Изомерия классов (объяснение учителя) Слайд 12
    Физические свойства спиртов. Водородные связи. Просмотр видеоролика о растворимости спиртов

    в воде.

    Слайд 13
    Физиологическое действие спиртов на организм человека. Просмотр видеороликов (действие спиртов на мозг, сердце и печень) Слайд 14
    Домашнее задание Слайд 15
    2.Химические свойства и способы получения спиртов. Проверка домашнего задания.
    Учитель оглашает тему, цели и задачи урока. Слайд 16
    Обсуждение с классом реакции, связанной с составом спиртов. Работа учащегося у доски по составлению уравнений горения метанола и этанола. Контроль ответа. Просмотр видеоролика. Слайд 17
    Обсуждение с классом типа химической реакции, связанной со строением спиртов. Работа учащегося у доски по составлению уравнений и названия продуктов реакции замещения спиртов.

    Контроль ответа Просмотр видеоролика.

    Слайд 18
    Реакции разложения спиртов ( на примере дегидратации). Ответ учащегося у доски. Слайд 19
    Контроль ответа. Слайд 20
    Реакция окисления спиртов оксидом меди (II).

    Просмотр видеоролика.

    Слайд 21
    Получение спиртов. Слайд 22
    Домашнее задание. Слайд 23
    3. Многоатомные спирты. Проверка домашнего задания.  
    Учитель оглашает тему, цели и задачи урока. Слайд 24
    Обсуждение с классом отличия многоатомных спиртов от одноатомных.

    Номенклатура представителя класса двухатомных спиртов и общая формула гомологического ряда (ответ учащегося с места). Контроль ответа. Просмотр видеоролика о номенклатуре многоатомных спиртов.

    Слайд 25
    Номенклатура представителя класса трёхатомных спиртов и общая формула гомологического ряда (ответ учащегося с места). Контроль ответа. Слайд 26
    Физические свойства этиленгликоля и глицерина. Просмотр видеоролика. Слайд 27
    Химические свойства многоатомных спиртов.

    Работа учащегося у доски по составлению уравнений реакций и названия продуктов реакции замещения многоатомных спиртов.

    Слайд 28
    Контроль ответа.

    Просмотр видеоролика.

    Слайд 29
    Качественная реакция на многоатомность.

    Просмотр видеоролика.

    Слайд 30
    Области применения этиленгликоля. Слайд 31
    Области применения глицерина. Слайд 32
    Получение многоатомных спиртов. Слайд 33
    Из истории об А. Нобеле (открытие динамита и др.)* Слайд 34
    Домашнее задание Слайд 35

    гомологический ряд, номенклатура и изомерия, применение

    Насыщенные одноатомные спирты – это производные алканов, в молекулах которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу.

    Общая формула насыщенных одноатомных спиртов CnH2n+1OH. В общем виде формула однотомных спиртов ROH, где R – алкильная группа. Кроме этого, можно использовать формулу, которая отражает молекулярный состав насыщенных одноатомных спиртов – это CnH2n+2O.

    Первым представителем этого класса является метанол – СН3ОН. В состав функциональной группы спиртов входит атом кислорода, который обладает высокой электроотрицательностью, поэтому атом кислорода оттягивает на себя электронную плотность от связанных с ним атомов и получает частичный отрицательный заряд. Атом водорода и соседний от кислорода атом углерода  приобретают частичные положительные заряды.

    При этом связи О – Н и С – O являются полярными.

    По правилам номенклатуры ИЮПАК названия насыщенных одноатомных спиртов образуются от названий соответствующих алканов с добавлением суффикса —ол.

    Так, первый представитель спиртов CH3OH называется метанол, или метиловый спирт, второй представитель имеет формулу С2Н5OH – этанол, или этиловый спирт, третий – СН3СН2СН2OH – пропанол-1, или пропиловый спирт, четвёртый представитель гомологического ряда одноатомных спиртов СН3(СН2)2СН2OH называется бутанол-1, или бутиловый спирт, пятый член этого класса соединений СН3(СН2)3СН2OH называется пентанол-1, или амиловый спирт.

    При названии спиртов следует использовать правила: нумерация углеродных атомов начинается с того конца, ближе к которому расположена гидроксильная группа. Названия спиртов образуются добавлением суффикса -ол к названию соответствующего алкана, затем цифрой указывают положение гидроксильной группы.

    Например, назовём следующие спирты. Первый спирт называется бутанол-1, так как гидроксильная группа отходит от первого атома углерода. Второй спирт называется бутанол-2, потому что гидроксильная группа отходит от второго атома углерода.

    Для того, чтобы назвать спирт с разветвлённой углеродной цепью, начинать отсчёт следует с того конца, ближе к которому расположена гидроксильная группа. Указывают положение заместителей, названия заместителей перечисляются в алфавитном порядке и затем цифрой указывается положение гидроксильной группой.

    Назовём следующие спирты. У первого вещества отсчёт начинаем слева, потому что с этой стороны ближе расположена гидроксильная группа. От второго атома углерода отходит заместитель «метил». Поэтому этот спирт называется 2-метилбутанол-2.

    Нумерацию у второго спирта начинаем справа, потому что с этой стороны ближе расположена гидроксильная группа, от второго атома углерода отходит заместитель «этил», а от пятого атома углерода – заместитель «метил». Поэтому полное название данного спирта будет 5-метил-2-этилгексанол-1.

    Для насыщенных однотомных спиртов характерна структурная изомерия: изомерия углеродного скелета и изомерия положения гидроксильной группы. Для метанола и этанола изомеры отсутствуют. Рассмотрим изомерию спиртов на примере вещества с формулой С4Н10О.

    В зависимости от строения углеродного скелета изомерами будут бутанол-1 и 2-метилпропанол-1.

    В зависимости от положения гидроксильной группы возможны ещё два изомера для вещества состава С4Н10О. Это бутанол-2 и 2-метилпропанол-2.

    Спирты широко используются для различных синтезов. Во многих производствах спирты используют как растворители. Так, метанол, или метиловый спирт используется в синтезе при получении формальдегида, в производстве пластмасс, для синтеза лекарственных веществ. Метанол является хорошим растворителем.

    Метанол является сильным ядом. Употребление нескольких граммов метанола приводит к слепоте, а затем к смерти.

    Этанол, или этиловый спирт используется в лакокрасочной промышленности, фармацевтической промышленности, при получении взрывчатых веществ, при производстве бытовой химии, этанол применяют в кондитерском деле.

    Этанол является исходным веществом в производстве диэтилового эфира, этилацетата, из этанола получают уксусную кислоту.

    Спирт-ректификат – это смесь этанола и воды, в котором 4,4 % воды.

    Абсолютный спирт – это безводный спирт.

    Денатурат – это технический этанол, содержащий ядовитые и дурнопахнущие вещества.

    Этанол оказывает негативное влияние на организм и является своего рода наркотиком. Даже небольшие дозы этанола снижают остроту зрения, замедляют реакции и уменьшают способность здраво рассуждать.

    Длительное употребление этого спирта приводит к тяжёлым заболеваниям нервной и сердечно-сосудистых систем, он разрушает печень и приводит к преждевременной смерти.

    Высшие спирты используют для изготовления медицинских препаратов, в парфюмерной и косметической промышленности.

    Ненасыщенный аллиловый спирт применяют в производстве глицерина, в фармацевтической и парфюмерной промышленности.

    Таким образом, насыщенные одноатомные спирты – это производные алканов, в молекулах которых один атом водорода замещён на гидроксильную группу. Общая формула одноатомных спиртов СnH2n+1OH. Структурная изомерия обусловлена строением углеродного скелета и различным положением гидроксильной группы. Спирты используют для синтеза многих органических веществ.

    Спирты — Органическая химия — OCR 21C — GCSE Chemistry (Single Science) Revision — OCR 21st Century

    Спирты образуют гомологичную серию. Как и все гомологические серии, спирты:

    Функциональная группа

    Функциональной группой в спиртах является гидроксильная группа –OH. Он отвечает за типичные реакции спиртов. Следите за тем, чтобы не путать группу –ОН с гидроксид-ионом ОН–.

    Общая формула

    Общая формула для спиртов: C n H 2n + 1 OH (где n — количество атомов углерода в молекуле).

    Рабочий пример

    Деканол — спирт. Его молекулы содержат 10 атомов углерода. Предскажите молекулярную формулу деканола и объясните свой ответ.

    Формула будет C 10 H 21 OH. Это потому, что n = 10. Итак, 2 n + 1 = (2 × 10) + 1 = 20 + 1 = 21.

    Вопрос

    Гексанол — это спирт. Его молекулы содержат 6 атомов углерода. Предскажите молекулярную формулу гексанола.

    Показать ответ

    Формула будет: C 6 H 13 OH.

    Структуры

    В таблице показаны четыре спирта, их молекулярные формулы, их структурные формулы и их отображаемые формулы.

    Вопрос

    Изобразите отображаемую формулу пентанола, C 5 H 11 OH. Покажите все ковалентные связи.

    Выявить ответ

    Реакции спиртов

    Спирты полностью сгорают с образованием диоксида углерода и воды. Например, в качестве топлива используется этанол:

    этанол + кислород → диоксид углерода + вода

    C 2 H 5 OH + 3O 2 → 2CO 2 + 3H 2 O

    Однако спирты также можно окислять без сжигания с образованием карбоновых кислот.Например, этанол можно окислить до этановой кислоты с помощью окислителя. Легче понять, что происходит, если этанол показан как CH 3 CH 2 OH в сбалансированном уравнении:

    этанол + окислитель → этановая кислота + вода

    CH 3 CH 2 OH + 2 [O] → CH 3 COOH + H 2 O

    Обратите внимание, что левая часть молекулы этанола не изменилась. В реакции участвует группа –OH в правой части.

    Вопрос

    Пропанол окисляется с помощью окислителя. Назовите карбоновую кислоту, образовавшуюся в реакции.

    Показать ответ

    Пропановая кислота.

    14.2: Спирты — номенклатура и классификация

    1. Последнее обновление
    2. Сохранить как PDF
    1. Номенклатура спиртов
    2. Классификация спиртов
    3. Резюме
    4. Упражнения на обзор концепции
    5. Ответы
    6. Упражнения
    7. Ответы

    Цели обучения

    • Определите общую структуру спирта.
    • Укажите структурную особенность, которая классифицирует спирты как первичные, вторичные или третичные.
    • Назовите спирты как с общепринятыми названиями, так и с названиями ИЮПАК

    Спирт — это органическое соединение с гидроксильной (ОН) функциональной группой на алифатическом атоме углерода. Поскольку ОН является функциональной группой всех спиртов, мы часто представляем спирты общей формулой ROH, где R представляет собой алкильную группу. Спирты распространены в природе. Большинство людей знакомы с этиловым спиртом (этанолом), активным ингредиентом алкогольных напитков, но это соединение является лишь одним из семейства органических соединений, известных как спирты.В семейство также входят такие привычные вещества, как холестерин и углеводы. Метанол (CH 3 OH) и этанол (CH 3 CH 2 OH) являются первыми двумя членами гомологического ряда спиртов.

    Номенклатура спиртов

    Спирты с одним-четырьмя атомами углерода часто называют общими названиями, в которых после названия алкильной группы следует слово спирт :

    Согласно Международному союзу чистой и прикладной химии (IUPAC), спирты получают название, изменяя окончание названия исходного алкана на — ol .Вот несколько основных правил ИЮПАК для наименования спиртов:

    1. Самая длинная непрерывная цепь (LCC) атомов углерода, содержащая группу ОН, берется в качестве исходного соединения — алкана с таким же числом атомов углерода. Цепь пронумерована от конца, ближайшего к группе ОН.
    2. Число, обозначающее положение группы ОН, ставится перед названием исходного углеводорода, а окончание — e исходного алкана заменяется суффиксом — ol . (В циклических спиртах атом углерода, несущий группу ОН, обозначается как C1, но в названии не используется 1.) Заместители названы и пронумерованы, как в алканах.
    3. Если в одной и той же молекуле присутствует более одной группы ОН (полигидроксоспирты), используются суффиксы, такие как — диол и — триол . В этих случаях сохраняется окончание — e исходного алкана.

    На рисунке \ (\ PageIndex {1} \) показаны некоторые примеры применения этих правил.

    Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Правила ИЮПАК для спиртов. Названия и структуры некоторых спиртов демонстрируют использование правил IUPAC.

    Пример \ (\ PageIndex {1} \)

    Дайте название IUPAC для каждого соединения.

    1. HOCH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 OH

    Решение

    1. Десять атомов углерода в LCC делают соединение производным декана (правило 1), а ОН на третьем атоме углерода делает его 3-деканолом (правило 2).

      Атомы углерода пронумерованы от конца, ближайшего к группе ОН. Это фиксирует две метильные (CH 3 ) группы на шестой и восьмой позициях. Название — 6,8-диметил-3-деканол (не 3,5-диметил-8-деканол).

    2. Пять атомов углерода в LCC делают соединение производным пентана. Две группы ОН на первом и пятом атомах углерода превращают соединение в диол и дают название 1,5-пентандиол (правило 3).

    Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

    Дайте название IUPAC для каждого соединения.

    Пример \ (\ PageIndex {2} \)

    Изобразите структуру каждого соединения.

    1. 2-гексанол
    2. 3-метил-2-пентанол

    Решение

    1. Окончание — ol указывает на спирт (функциональную группу ОН), а шестнадцатеричный стержень — говорит нам, что в LCC шесть атомов углерода. Начнем с рисования цепочки из шести атомов углерода: –C – C – C – C – C – C–.

      2 указывает, что группа ОН присоединена ко второму атому углерода.

      Наконец, мы добавляем достаточно атомов водорода, чтобы у каждого атома углерода образовалось четыре связи.

    2. Окончание — ol указывает на функциональную группу ОН, а стержень pent — говорит нам, что в LCC пять атомов углерода. Начнем с рисования цепочки из пяти атомов углерода: –C – C – C – C – C– .

      Цифры указывают на наличие метильной (CH 3 ) группы на третьем атоме углерода и группы ОН на втором атоме углерода.

    Упражнение \ (\ PageIndex {2} \)

    Изобразите структуру каждого соединения.

    Сводка

    В системе ИЮПАК спирты получают имена, изменяя окончание имени исходного алкана на — ol . Спирты классифицируются по количеству атомов углерода, присоединенных к атому углерода, который присоединен к группе ОН.

    Упражнения по обзору концепции

    1. Изобутиловый спирт является первичным, вторичным или третичным? Объяснять.

    2. Что такое LCC в 2-этил-1-гексаноле? Что принимается за LCC при наименовании соединения? Объяснять.

    ответы

    1. первичный; атом углерода, несущий группу ОН, присоединен только к одному другому атому углерода

    2. 7 атомов углерода; 6-атомная цепь включает атом углерода, несущий группу ОН

    ответы

      1. 1-гексанол; первичный
      2. 3-гексанол; вторичный
      3. 3,3-дибром-2-метил-2-бутанол; высшее

    1.Что такое спирты? — Спирт, карбоновая кислота и сложные эфиры

    Спирт представляет собой гомологичный ряд, в котором соединения содержат функциональную группу, называемую гидроксильной группой (-ОН). Общая молекулярная формула спиртов: C n H 2n + 1 OH. Все спирты представляют собой производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода в углеводороде заменены гидроксильной группой. Гидроксильная группа также отвечает за придание соединению определенных химических и / или физических свойств.

    Четыре наиболее распространенных спирта, которые также являются простейшими, — это метанол (CH

    3

    OH), этанол (C

    2

    H

    5

    OH), пропанол (C

    3

    H

    7

    OH) и бутанол (C

    4

    H

    9

    OH).


    Следующие несколько спиртов следующие:

    пентанол (C 5 H 11 OH)

    гексанол (C 6 H 13 OH)

    гептанол (C 7 H 15 OH)

    октанол (C 8 H 17 OH)

    нонанол (C

    9

    H

    19

    OH)

    деканол (C 10 H 21 OH) 9000

    Названия спирта образованы в соответствии с алкановой основной цепью.Если гидроксильная (-ОН) группа присоединена к основной цепи метана, соединение называется метанолом или метиловым спиртом. Если скелет — бутан, образующийся спирт — бутанол. Итак, в основном, чтобы получить название алкоголя, возьмите название углеводородного скелета, удалите из его названия букву «E» и замените ее на «ol».




    Спирты подразделяются на различные группы в зависимости от того, где в молекуле расположена гидроксильная группа. это приводит к некоторым различиям в химических свойствах.

    Первичные спирты
    В первичном спирте углерод с гидроксильной группой присоединен только к одной алкильной группе.

    Некоторые примеры первичных спиртов:

    Метанол является исключением. Это все еще первичный спирт, хотя углерод, к которому присоединена гидроксильная группа, не имеет присоединенной к нему другой алкильной группы.

    Вторичные спирты
    Во вторичном спирте углерод с гидроксильной группой присоединен к двум алкильным группам.

    Некоторые примеры вторичных спиртов:


    Третичные спирты

    В третичном спирте углерод с гидроксильной группой присоединен к трем другим алкильным группам.

    Некоторые примеры третичных спиртов:

    Спирты, распространенные в промышленности:
    ОН-спирты
    Химическая формула Название IUPAC Общее название
    Цетиловый спирт C 3 H 5 OH C 9035 H 19 OH
    Метанол Древесный спирт
    C 2 H 5 OH Этанол Зерновой спирт
    C 3 H 7 OH Isopro7
    C 5 H 11 OH Пентанол Амиловый спирт
    C 16 H 33 OH Гексадекан-1-ол Цетиловый спирт
    C 2 H 4 (OH) 2 Этан-1, 2-ди ol Этиленгликоль
    C 3 H 5 (OH) 3 Пропан-1, 2,3-триол Глицерин
    C 4 H 6 OH) 4 Бутан-1, 2,3,4-тетраол Эритритол
    C 5 H 7 (OH) 5 Пентан-1, 2,3,4 , 5-пентол Ксилит
    C 6 H 8 (OH) 6 Гексан-1, 2,3,4,5,6-гексол Маннит, сорбитол
    C 7 H 9 (OH) 7 Гептан-1, 2,3,4,5,6,7-гептол Волемитол
    Ненасыщенные алифатические спирты
    Проп-2-ен-1-ол Аллиловый спирт
    C 10 H 17 OH 3,7-Диметилокта-2,6-диен-1-ол Гераниол
    C 3 H 3 OH Проп-2-ин-1-ол Пропаргиловый спирт
    Алициклические спирты
    C 6 H 6 (OH) 6 Циклогексан-1, 2,3,4,5,6-гексол Инозитол
    2 — (2-пропил) -5-метилциклогексан-1-ол Ментол

    Что такое алкоголь? — Образовательное партнерство по фармакологии алкоголя

    Исторически алкоголь использовался в связи с общественной деятельностью, включая религиозные и нерелигиозные ритуалы, в качестве диетического компонента и лечебного средства.Употребление алкоголя в различных культурах предшествовало письменной истории. Хотя когда-то он использовался в терапевтических целях, он больше не рекомендуется в качестве терапевтического из-за его способности вызывать интоксикацию. Способность проглоченного алкоголя попадать из кишечника в кровоток и в мозг, где он вызывает опьяняющий эффект, обусловлена ​​его химической структурой и растворимостью в воде.

    Химическая структура спирта

    Спирты — это органических молекул, собранных из атомов углерода (C), кислорода (O) и водорода (H).Когда присутствует 2 атома углерода, спирт называется этанолом (также известным как этиловый спирт). Этанол — это форма алкоголя, содержащаяся в напитках, включая пиво, вино и ликеры.

    Узнайте больше об образовании алкоголя в напитках.

    Химический состав этанола можно представить в виде 1) молекулярной формулы или 2) структурной формулы. Молекулярная формула этанола — C2H6O, что указывает на то, что этанол содержит два атома углерода и кислород. Однако структурная формула этанола, C2H5OH, дает немного больше деталей и указывает на наличие гидроксильной группы (-OH) на конце 2-углеродной цепи (Рисунок 1.1). Группа -ОН характерна для всех спиртов.


    Рис. 1.1 Показаны два распространенных способа представления структуры этанола. Слева — атомарная палочка, представляющая структурную формулу, а справа — модель шара и клюшки.

    Алкоголь в алкогольных напитках — этанол. Этанол — это двухуглеродный спирт с концевой гидроксильной группой (-ОН).

    Этанол растворим в воде

    Этанол — интересная молекула.Он полярный или гидрофильный (водолюбивый) из-за наличия концевой гидроксильной группы, поэтому он растворяется в воде. Однако из-за 2-х углеродной цепи он имеет немного неполярный характер. Между атомами углерода нет разделения электрических зарядов, что сводит к минимуму межмолекулярные взаимодействия в водных растворах. Как правило, углеродные цепи (насыщенные атомами водорода) придают молекуле гидрофобный (водобоязненный) характер, что делает ее менее растворимой в воде. Однако в случае этанола углеродная цепь достаточно короткая, так что более полярная группа -ОН доминирует, придавая этанолу его полярный характер.В спиртах с относительно длинными углеродными цепями (4 или более) полярные эффекты группы -ОН недостаточны для преодоления гидрофобной природы углеродной цепи, в результате чего спирты становятся все менее растворимыми в воде.

    Характеристики растворимости этанола становятся важными с точки зрения его способности перемещаться через биологические мембраны и по всему телу. Поскольку это небольшая молекула (молекулярная масса = 46 г / моль), она проходит через поры (отверстия) в биологической мембране.Фактически, он распределяется в любой области тела, в которой находится вода. Однако 2-углеродная цепь в этаноле делает его слегка липофильным (любящим липиды), поэтому он также может проникать через липидные бислои биологических мембран.
    Рис. 1.2 Растворимость спирта зависит от присутствия концевой гидроксильной (ОН) группы и длины его углеродной цепи.

    Способность этанола распределяться по организму обусловлена ​​его небольшим размером и полярной гидроксильной (ОН) группой.

    Спирты и спирты: классификация и функциональная группа — видео и стенограмма урока

    Классификация спиртов и алканолов

    В науке органические соединения можно классифицировать в соответствии с расположением атомов в каждом соединении. Спирты подразделяются на первичные, вторичные и третичные. Поскольку алканол — это разновидность спирта, мы можем легко классифицировать эти соединения, применяя те же принципы, которые мы узнаем из классификации спиртов.Давайте начнем со спиртов, а затем перейдем к алканолам.

    Здесь приводится пример каждой классифицированной группы алкоголя.

    Как вы можете видеть, первичный спирт будет иметь только одну группу R, присоединенную к углерод-гидроксильной группе. Вторичные спирты будут иметь две группы R, присоединенные к углерод-гидроксильной группе. Наконец, третичных спиртов будут иметь три группы R, присоединенные к углерод-гидроксильной группе.

    Алканолы имеют точно такую ​​же систему классификации. Единственное отличие — это специфичность R-групп. Помните, что алканолы должны содержать молекулы алканов в качестве своей группы R. Таким образом, если мы возьмем каждую классификацию и заменим группу R на молекулу алкана, у вас будут первичные, вторичные и третичные алканолы.

    Важность гидроксильных групп

    В органической химии существуют определенные группы атомов, которые определяют химические характеристики органического соединения.Эти конкретные группы атомов называются функциональными группами . Думайте о функциональных группах как о отпечатке пальца для органических соединений, который дает вам ориентир для получения дополнительной информации о конкретном изучаемом соединении.

    Функциональные группы очень помогают при классификации того, какой тип соединения вы просматриваете или с которым работаете. Знаете ли вы, что гидроксильная группа в спиртах и ​​алканолах является функциональной группой? Всякий раз, когда вы сталкиваетесь с ОН в данной молекулярной структуре, лампочка должна загореться, показывая вам, что исследуемое соединение является либо спиртом, либо алканолом.В частности, алканолы имеют две функциональные группы. Помимо присутствия гидроксильной группы, молекула алкана также считается типом функциональной группы. Опять же, используйте функциональные группы в качестве инструмента при принятии решения, классифицировать ли структуру как спирт или алканол.

    Краткое содержание урока

    Алканолы можно определить как разновидность алкоголя. Спирт Содержит группу R, присоединенную к гидроксильной группе. Алканолы — это алканы, содержащие гидроксильные группы.Молекулярная формула спирта — ROH и CnHn + 1OH для алканола. Существует три способа классификации спирта: первичный (он будет иметь только одну группу R, присоединенную к углерод-гидроксильной группе), вторичный (будет иметь две группы R, присоединенные к углерод-гидроксильной группе) или третичный (который будет иметь три группы R, присоединенные к углерод-гидроксильной группе). Каждая классификация зависит от количества R-групп, присутствующих в молекулярной структуре спирта.Алканолы классифицируются таким же образом, за исключением того, что группа R представляет собой конкретно молекулу алкана. Функциональная группа (которая является отпечатком пальца для органических соединений, предоставляя вам ориентир для получения дополнительной информации о конкретном изучаемом соединении) для спиртов и алканолов определяется наличием гидроксильной группы.

    спиртов | Введение в химию

    Цель обучения
    • Определите общие свойства функциональной группы спирта

    Ключевые моменты
      • Благодаря наличию группы -ОН, спирты могут образовывать водородные связи.Это приводит к более высоким температурам кипения по сравнению с их исходными алканами.
      • Спирты полярны по своей природе. Это объясняется разницей в электроотрицательности между атомами углерода и кислорода.
      • В химических реакциях спирты часто не могут покинуть молекулу самостоятельно; чтобы уйти, они часто становятся протонированными в воду, которая является лучшей уходящей группой. Спирты также могут депротонироваться в присутствии сильного основания.

    Условия
    • карбоновая кислота Любой из класса органических соединений, содержащих карбоксильную функциональную группу — углерод с двойной связью с кислородом и одинарной связью с другим кислородом, который, в свою очередь, связан с водородом.
    • альдегид Любое из большого класса реакционноспособных органических соединений (R · CHO), имеющих карбонильную функциональную группу, присоединенную к одному углеводородному радикалу и атому водорода.
    • алкан: Любой из насыщенных углеводородов, включая метан, этан и соединения с длинной углеродной цепью, известные как парафины и т. Д., Которые имеют химическую формулу формы Cnh3n + 2.
    • уходящая группа. В органической химии вид, который покидает родительскую молекулу после реакции замещения.

    Спирты — это органические соединения, в которых гидроксильная функциональная группа (-ОН) связана с атомом углерода.Спирты представляют собой важный класс молекул, которые используются во многих научных, медицинских и промышленных целях.

    Номенклатура спиртов

    Согласно системе номенклатуры IUPAC, спирт называют, отбрасывая конец «-e» родительской углеродной цепи (в большинстве случаев алкан, алкен или алкин) и добавляя «-ол» в качестве окончания. Если необходимо указать расположение гидроксильной группы, число вставляется между названием исходного алкана и «-ol» (пропан-1-ол) или перед названием IUPAC (1-пропанол).Если присутствует группа с более высоким приоритетом, такая как альдегид, кетон или карбоновая кислота, тогда необходимо использовать префикс «гидрокси-» вместо окончания «-ол».

    Спирты классифицируются как первичные, вторичные или третичные в зависимости от количества атомов углерода, связанных с атомом углерода, который несет гидроксильную группу.

    Функциональная группа спирта Спирты характеризуются наличием -ОН-группы, которая обычно имеет изогнутую форму, как у воды.

    Структура и физические свойства спиртов

    По структуре спирт похож на воду, так как он имеет изогнутую форму. Это геометрическое расположение отражает эффект отталкивания электронов и увеличивающийся стерический объем заместителей на центральном атоме кислорода. Как и вода, спирты полярны и содержат несимметричное распределение заряда между атомами кислорода и водорода. Высокая электроотрицательность кислорода по сравнению с углеродом приводит к укорачиванию и усилению связи -ОН.Присутствие групп -ОН позволяет образовывать водородные связи с другими группами -ОН, атомами водорода и другими молекулами. Поскольку спирты способны образовывать водородные связи, их температуры кипения выше, чем у их исходных молекул.

    Спирты могут участвовать во многих химических реакциях. Они часто подвергаются депротонированию при наличии сильного основания. Такое поведение слабой кислоты приводит к образованию соли алкоксида и молекулы воды. Сами по себе гидроксильные группы не считаются хорошими уходящими группами.Часто их участие в реакциях нуклеофильного замещения инициируется протонированием атома кислорода, что приводит к образованию водного фрагмента — лучше уходящей группы. Спирты могут реагировать с карбоновыми кислотами с образованием сложного эфира, и они могут окисляться до альдегидов или карбоновых кислот.

    Спирты находят множество применений в нашем повседневном мире. Они содержатся в напитках, антифризах, антисептических средствах и топливе. Их можно использовать в качестве консервантов для образцов в науке, а в промышленности в качестве реагентов и растворителей, поскольку они обладают способностью растворять как полярные, так и неполярные вещества.

    Показать источники

    Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

    Общая формула для спиртового ряда: Cnh3n + 1OH, класс 11, химия CBSE

    Совет: Спирты — это соединения, содержащие гидроксильные группы ($ — OH $) в качестве функциональной группы. Спирт образуется путем замены атома водорода в алкане гидроксильной группой.Общая формула алкоголя представлена ​​как $ {C_n} {H_ {2n + 1}} OH $. Итак, когда нет. углерода 1 в спирте, то нет. водородов будет $ 2 \ left (1 \ right) + 1 = 3 $. Таким образом, мы находим «нет». атомов водорода, присутствующих в спирте с четырьмя атомами углерода, за исключением водорода в гидроксильной группе.

    Полное пошаговое решение:
    Нам дана общая формула для спиртового ряда: $ {C_n} {H_ {2n + 1}} OH $.
    Мы должны найти формулу спирта с четырьмя атомами углерода.
    Как мы видим в первом варианте $ {C_5} {H_ {11}} OH $, спирт содержит пять атомов углерода. Так что это не наш ответ.
    И четвертый вариант — $ {C_3} {H_8} OH $, он содержит три атома углерода. Следовательно, это не наш ответ.
    Третий вариант $ {C_4} {H_8} OH $ имеет четыре атома углерода, но нет. атомов водорода равно 8. Когда спирт имеет 4 атома углерода, тогда он должен иметь $ 2 \ left (4 \ right) + 1 = 9 $ атомов водорода, исключая водород гидроксильной группы.

    Author: alexxlab

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *