Этиловый спирт

 
 

§ 30. Этиловый спирт

Вспомните: суть водородной связи и ее влияние на физические свойства веществ (§ 5).

Понятие о спиртах

• Спирты — это производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов Гидрогена замещены на гидроксильную группу -OH.

Эта гидроксильная группа есть в молекулах всех спиртов. В названиях спиртов наличие гидроксильной группы -OH обозначают суффиксом -ол-. Зная это, составим формулы и названия простейших спиртов:

Спирты, содержащие одну группу -OH, называют одноатомными, а те, что содержат две или более, — многоатомными.

Физические свойства метанола и этанола

Метанол и этанол — летучие бесцветные жидкости со специфическим запахом, жгучие на вкус. Они легче воды (плотность метанола — 0,792 г/см3, а этанола — 0,789 г/см3), они легко испаряются (у метанола tпл. = -97,6 °С, tкип. = 64,7 °С, а у этанола tпл. = -114,2 °С, tкип. = 78,4 °С). Эти спирты неограниченно растворяются в воде, а также хорошо смешиваются с другими органическими веществами (бензолом, хлороформом, ацетоном и др.).

По составу и строению спирты подобны воде, их можно назвать производными воды, в которых один атом Гидрогена замещен органическим заместителем:

Это предопределяет возможность образования водородной связи как между молекулами спиртов, так и между молекулами спиртов и молекулами воды:

Благодаря такому свойству температура кипения этанола намного выше температуры кипения соответствующего ему алкана (этана). Также, в отличие от алканов, этанол хорошо смешивается с водой.

Химические свойства спиртов. Горение этанола

Этанол, как и большинство других одноатомных спиртов, является взрыво- и пожароопасным веществом по причине его летучести и способности легко воспламеняться. Из-за этого свойства этанол относят к группе легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ).

Этанол горит в воздухе едва заметным синим пламенем (рис. 30.1). Продуктами реакции являются углекислый газ и вода:

C2H5OH + 3O2  2CO2 + 3H2O

Рис. 30.1. Горение этанола (пламя хорошо заметно только в затемненной комнате)

Именно этиловый спирт используют в спиртовках в школьных лабораториях.

Применение этанола

Этанол — самый распространенный спирт в природе, он также получил наибольшее применение в быту и технике. Этанол является важным промышленным продуктом: в мире производится около 700 млрд литров, а в Украине на заводах концерна «Укрспирт» — около 300 млн литров этанола ежегодно. В быту этанол обычно называют просто спиртом, или медицинским спиртом.

Спирт, который химики называют «чистый спирт», на самом деле содержит 95,4 % этанола и 4,4 % воды. Абсолютно чистый спирт, без примесей воды (его называют «абсолютный этанол»), получить очень сложно. В лаборатории для абсолютизации спирта его кипятят с кальций оксидом, который химически соединяется с водой и образует кальций гидроксид. Но при хранении на воздухе абсолютный этанол быстро поглощает воду из воздуха до содержания ее 4,4 %. Спирт, предназначенный для использования в технике, содержит небольшие примеси метанола и бензена. Эту смесь называют «спирт-денатурат».

Метанол образуется при нагревании древесины без доступа воздуха, поэтому его также называют древесным спиртом. Метанол — химически достаточно активное вещество, поэтому его используют для органического синтеза и в качестве растворителя. Из метилового спирта в промышленности добывают формальдегид, необходимый для производства пластмасс и фенолформальдегидных смол. В будущем значение метилового спирта для получения различных веществ, необходимых человечеству, будет возрастать. По разнообразию применения он превосходит этиловый спирт и в будущем может заменить насыщенные углеводороды и нефть в органическом синтезе.

• Слова «этан», «эфир» и «этанол» происходят от греческого aitherios — «тот, что высоко поднимается в воздух, небесный». Когда впервые из винного спирта получили жидкость, которая легко испаряется (летит к небесам), ее назвали «духом эфира», а затем просто эфиром (сегодня его называют диэтиловым, или медицинским эфиром). Позже оказалось, что этот эфир содержит группу из двух атомов Карбона, которую назвали «этил». Поэтому и винный спирт назвали этиловым, а соответствующий ему алкан — этаном.

• Групповое название спиртов «алкоголи» происходит от арабского alkohol — «порошок, пудра, пыль». От малейшего дуновения пыль поднимается в воздух так же, как и винные пары при нагревании. А слово «спирт» происходит от латинского spiritus — «дуновение, дух, душа». Таким образом, «винный спирт» (spiritus vini) означает «дух вина». Алхимики спиртами называли все летучие вещества (соляный, нашатырный спирт и др.).

• В быту часто можно услышать выражение «сухой спирт», и некоторые считают, что это этиловый спирт, каким-то образом переведенный в твердое состояние. На самом деле выражение «сухой спирт» является неправильным, и, если внимательно прочитать этикетку, на ней написано «сухое горючее». К тому же и вещество, которое используют для изготовления сухого горючего, никакого отношения к спиртам не имеет.

Применение этанола

В быту чистый этанол обычно не используют. В основном мы имеем дело со спиртосодержащими средствами: жидкостями для мытья окон, стеклоочищающими жидкостями и антифризами для автомобилей, лосьонами, духами и т. п. Этанол содержится в составе некоторых зубных паст, шампуней, средств для душа.

В медицине используют большие объемы спирта. Как в чистом виде для дезинфекции, так и в составе некоторых растворов: йодной настойки (раствор йода в спирте), бриллиантового зеленого (зеленка), борного, муравьиного и салицилового спиртов (растворы боратной, муравьиной и салициловой кислот соответственно) и др.

Фармацевтическая промышленность выпускает много лекарственных препаратов на основе растворов этанола: это настойки лекарственных растений (боярышника, календулы, валерианы и др.), лекарственные препараты (корвалол, валокордин и др.), бальзамы.

В химических лабораториях этанол является важным растворителем, который используют для опытов и проведения органического синтеза.

Химическая промышленность использует большие объемы этанола в качестве растворителя, особенно в лакокрасочной отрасли, а также для синтеза веществ: бутадиена для получения синтетического каучука, медицинского эфира, фруктовых эссенций для пищевой промышленности, уксусной кислоты, этилена, хлороформа и др.

Этанол в качестве топлива начали использовать еще в XIX в. Сегодня разрабатывают технологии получения этанола из дешевого растительного сырья — биоэтанола. Сегодня к бензину добавляют 5-10 % спирта.

Спирт — эффективный антисептик, т. е. он убивает бактерии. Это позволяет длительное время хранить различные анатомические и зоологические препараты в музеях и школьных кабинетах биологии. В музеях Европы есть препараты, сохраняющиеся в спирте несколько сотен лет.

Ключевая идея

Замена атома Гидрогена в углеводородах гидроксильной группой приводит к существенным изменениям в физических и химических свойствах.

Контрольные вопросы

  • 356. Какие вещества относят к классу спиртов?
  • 357. Какая группа атомов содержится в молекулах спиртов?
  • 358. Как связано название спирта с названием соответствующего алкана?
  • 359. Охарактеризуйте физические свойства этанола. Объясните влияние на них водородной связи.
  • 360. Запишите уравнение реакции горения этанола.
  • 361. Опишите применение этанола. На каких свойствах оно основано?

Задания для усвоения материала

362. Используя структурные формулы, докажите, что метанол и этанол — насыщенные спирты.

363. Какие физические свойства этанола свидетельствуют о его молекулярном строении?

364. Растворы спиртов в воде не проводят электрический ток, тогда как растворы щелочей, также содержащие гидроксильную группу, проводят. Чем это можно пояснить?

365. Этиловый спирт используют для изготовления духов. На каком свойстве этанола основано такое его применение?

366. Используя значение электроотрицательности, сравните полярность связей C-H, C-O и O-H. Молекулы каких веществ — спиртов или углеводородов — более полярны? Как это сказывается на физических свойствах этих веществ?

367. При сгорании этанола количеством вещества 1 моль выделяется 1408 кДж теплоты. Составьте термохимическое уравнение этой реакции.

368. На этикетке лекарственного препарата написано: «Состав: фенобарбитал 20 г, изобутиловый эфир валериановой кислоты 40 г, спирт этиловый 480 г, вода 520 г». Вычислите массовую долю этанола в этом препарате.

369. Вычислите массу этанола, для сгорания которого хватит кислорода объемом 6,72 л (н. у.).

370. Вычислите объем кислорода, необходимого для сгорания паров этанола объемом 3 л. Какой объем углекислого газа при этом образуется?

371. Сожгли этиловый спирт массой 11,5 г. Образовавшийся углекислый газ пропустили через известковую воду в стакане. Вычислите массу осадка, если образовалась только средняя соль.

372*. В дополнительных источниках найдите информацию о получении и использовании этанола. В чем заключается отличие биоэтанола от обычного этанола? Почему использование биоэтанола предпочтительнее по сравнению с традиционными видами топлива?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно

Популярне з Хімії за 9 клас

Добавити коментар

Автору дуже потрібно знати, чи Вам допоміг даний матеріал?!

    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
оновити, якщо не видно коду

Коментарів 0


Ми створили сайт TEXTBOOKS з метою розміщення матеріалів (шкільних підручників) Міністерства Освіти України, для покращення освітнього процесу учнів у школах та вузах України.
Онлайн перегляд шкільного матеріалу допоможе Вам знайти якісну відповідь на поставлені питання вчителя.
Використовуйте Наш ресур для підготовки до ЗНО 2021, адже у нас присутні підготовчі курси з математики, української мови та літератури, англіської мови та історії України.