Насичені одноатомні спирти.
Спирти – це органічні сполуки, у молекулах яких містяться одна або кілька функціональних гідроксильних груп, сполучених з вуглеводневим радикалом.
Їх можна розглядати як похідні вуглеводнів, у молекулах яких один або кілька атомів Гідрогену заміщені гідроксильними групами. Зокрема, насичені одноатомні спирти походять від насичених вуглеводнів, у яких один атом Гідрогену заміщений гідроксильною групою. Загальна формула насичених вуглеводнів CnH2n+2, а загальна формула насичених одноатомних спиртів CnH2n+1OH.
Якщо вуглеводневий радикал позначити літерою R, загальна формула спиртів позначається як R–OH.
Типовими представниками насичених одноатомних спиртів є метанол CH3OH і етанол C2H5OH. Оскільки до складу молекул наведених спиртів входить одна гідроксильна група OH, такі спирти належать до одноатомних.
Гідроксильна група OH є функціональною групою, тобто такою, що зумовлює хімічні властивості спиртів. Гомологічний ряд спиртів, загальна формула. Ізомерія карбонового скелета і за місцем функціональної групи. Поняття про номенклатуру спиртів
Насичені одноатомні спирти утворюють гомологічний ряд. Загальна формула спиртів цього ряду CnH2n+1OH. Очолює гомологічний ряд насичених одноатомних спиртів метанол (або метиловий спирт) CH3OH. Другий член гомологічного ряду насичених одноатомних спиртів – етанол (або етиловий спирт) C2H5OH. Наступний за ним – пропанол (або пропіловий спирт) C3H7OH, бутанол (або бутиловий спирт) C4H9OH і т. д.
За номенклатурою, що склалася історично, назва одноатомного спирту походить від назви радикала, з яким сполучена гідроксильна група. Наприклад, метиловий спирт CH3OH, пропіловий спирт C3H7OH тощо.
За систематичною номенклатурою, назву спирту утворюють від назви відповідного насиченого вуглеводню, додаючи до неї суфікс -ол. Положення гідроксильної групи позначають номером атома Карбону, біля якого вона розміщена. Нумерацію атомів Карбону починають з того кінця, до якого ближча функціональна група, наприклад:
CH3–CH2–CH2– CH2–OH 1-бутанол.
Ізомерія спиртів може бути зумовлена розгалуженням Карбонового ланцюга їх молекули, положенням гідроксильної групи.
Для спиртів характерна й міжкласова ізомерія. У цьому випадку ізомерами класу спиртів є клас простих ефірів (етерів), із загальною формулою R–O–R1. Наприклад, ізомером етанолу C2H5OH є диметиловий етер CH3–О–CH3.
Залежно від того, з яким карбоновим атомом – первинним, вторинним чи третинним – сполучена гідроксильна група, розрізняють ще первинні, вторинні та третинні спирти. Наприклад, первинний бутиловий спирт CH3–CH2–CH2– CH2–OH, вторинний бутиловий спирт CH3–CH2– CH– CH3-OH, третинний бутиловий спирт CH3 -CH3– C–OH-CH3.
Фізичні властивості метанолу та етанолу .
Фізичні властивості спиртів пояснюються особливостями будови їх молекул. Атом Оксисену як більш електронегативний відтягує на себе електронну густину зв’язку O–H (). У результаті такого зміщення цей зв’язок поляризується, на атомі Гідрогену утворюється частковий позитивний заряд, а на атомі Оксисену – частковий негативний заряд. Частковий заряд позначається грецькою буквою : CH3–О– H+. У такому разі говорять, що молекула полярна. Полярні молекули спиртів утворюють між собою :
H–O… H–O… H–O…
| | |
|
R R R
або з молекулами води :
H–O… H–O… H–O… H–O…
| | | |
R H R H водневі зв’язки.
Саме водневими зв’язками пояснюється і розчинність спиртів у воді, і високі температури кипіння спиртів, і те, що серед спиртів немає газоподібних речовин.
Метанол і етанол – за нормальних умов рідини, легші за воду, мають специфічний запах, як полярні сполуки, вони добре розчинні у воді. Температура кипіння метанолу дорівнює 65 С, етанолу – 78 С.
Метиловий спирт – дуже отруйна рідина. У разі потрапляння в організм 10 мл метанолу спричиняють сліпоту, а 25 мл – смерть. Етиловий спирт за дією на організм є наркотиком, що в невеликих дозах спричинює сп’яніння, у великих – смерть. Зловживання напоями, що містять етанол (інакше алкоголь), викликає стрне захворювання – алкоголізм.
Метанол і етанол – дуже подібні рідини, розрізнити їх можна лише хімічним способом або за температурою кипіння.