Предельные одноатомные спирты их строение, свойства. Получение и применение этилового спирта.

План ответа:

1. Определение.
2. Общая формула.
3. Представители.
4. Изомерия и номенклатура.
5. Физические свойства.
6. Химические свойства.
7. Получение.
8. Применение.

Предельные одноатомные спирты – это производные предельных углеводородов в молекулах, которых один атом водорода замещён гидроксильной функциональной группой (ОН).

Функциональная группа – этот группа атомов, которая определяет химические свойства данного класса веществ.

Общая формула спиртов

С _n H_2n+1OH     или    R-OH

Представители

CН₃ ОН        метан ол       (метиловый спирт)

С₂Н₅ОН      этанол         (этиловый спирт)

С₃Н₇ОН      пропанол    (пропиловый спирт)

С₄Н₉ОН      бутанол       (бутиловый спирт)

С₅Н₁₁ОН     пентанол         (пентиловый спирт) и т.д.

 

Изомерия и номенклатула

4   3 2 1

СН₃-СН₂-СН₂ -С Н₂- ОН бутанол-1 (первичный спирт)

4  3  2 1

СН₃-СН₂ -С Н - СН₃         бутанол-2 (вторичный спирт)    

             |

             ОН

    СН₃

1 2 | 3

СН₃ -С Н - СН₃                2-метилпропанол-2 (третичный спирт)

     |

    ОН

Физические свойства

Среди спиртов нет газов, так как между молекулами образуется водородная связь.

 

R    O^-

          H⁺ ……. O^- R

                  H⁺

Низшие спирты жидкости (до С₁₅), высшие твёрдые вещества. Низшие спирты растворимы в воде, с ростом молекулярной массы растворимость падает.

Химические свойства

Наличие в молекуле ковалентных сильно полярных связей С-О и О-Н определяет химические свойства спиртов. Различают реакции двух типов с участием группы –ОН (кислотные свойства) и с участием группы С-О (основные свойства).

Так как спирты обладают как кислотными, так и основными свойствами, то они являются амфотерными веществами.

I. Реакции идущие с участием группы О-Н.

1. Взаимодействуют со щелочными и щелочноземельными металлами с образованием алкоголятов.

  2СН₃ОН +2Na→2 СН₃О Na +Н₂

                               метилат натрия

2. Взаимодействуют с органическими и минеральными кислотами с образованием сложных эфиров (реакция идёт под действием водоотнимающего катализатора концентрированной серной кислоты).

СН₃-СОО Н + СН₃-СН₂- ОН→ СН₃-СОО- СН₂-СН₃ + НОН

                                                   этиловый эфир уксусной кислоты или этилацетат.

3. Спирты окисляются до альдегидов.

СН₃-СН₂-ОН +CuO → СН₃-СОН +Сu+НОН

                                        ацетальдегид или уксусный альдегид

II. Реакции, идущие с участием группы С-О

1. Дегидратация спиртов с образованием алкенов (реакция идёт под действием водоотнимающего катализатора концентрированной серной кислоты).

СН₃-СН₂ - ОН→СН₂=СН₂+НОН

2. Межмолекулярная дегидратация с образованием простых эфиров (реакция идёт под действием водоотнимающего катализатора концентрированной серной кислоты).

СН₃-СН₂ - ОН + НО-СН₃→ СН₃-СН₂- О- СН₃ +НОН

                                               метилэтиловый эфир

3. Взаимодействуют с галогеноводородами.

СН₃-СН₂ - ОН + НCl→СН₃-СН₂ - Cl + НОН

III. Спирты горят.

2СН₃-ОН+3О₂→2СО₂+4Н₂О

Получение

1. Общий промышленный способ получения спиртов – это гидратация алкенов.

СН₂=СН₂+НОН→СН₃-СН₂ - ОН

СН₃-СН=СН₂+ НОН→СН₃-СНОН-СН₃

1. Общий способ получения спиртов из алкилгалогенидов.

СН₃-СН₂ - Cl + NaOH→СН₃-СН₂ - ОН + NaCl

1. Метанол получают из водяного газа.

СО+Н₂→СН₃-ОН

1. Этанол получают при спиртовом брожении сахаристых веществ содержащих глюкозу.

С₆Н₁₂О₆→2СН₃-СН₂ - ОН+2СО₂

Применение

 Этанол используется для производства каучука, уксусной кислоты, в пищевой промышленности. Метанол является ядом, который в малых дозах приводит к слепоте, а в больших к смерти. Используется для производства растворителей лаков и красок, входит в состав технического спирта используемого на производствах.