Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула метилового спирта

Определение и формула метилового спирта

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Метиловый спирт (метанол, древесный спирт) — это одноатомный спирт, первый член своего гомологического ряда.
Формула метилового спирта

Формула – CH_3OH

Молярная масса равна 32,04 г/моль.

Физические свойства – бесцветная жидкость со слабым спиртовым запахом.

Метанол чрезвычайно ядовит, кипит при температуре 64,5^{\circ} \text{C}.

Химические свойства метилового спирта

  • При взаимодействии метанола с щелочными металлами гидроксильный водород замещается металлом:

        \[    2CH_3OH+2Na\rightarrow 2CH_3ONa+H_2 \]

  • Метанол реагирует с минеральными и карбоновыми кислотами. При этом образуются сложные эфиры:

        \[    CH_3OH+HOSO_3H \rightleftarrows CH_3OSO_3H+H_2O  \]

        \[    CH_3OH+CH_3COOH\rightleftarrows CH_3COOCH_3+H_2O \]

  • Метанол может реагировать с галогенводородными кислотами, галогенидами фосфора:

        \[     CH_3OH+HCl\rightleftarrows CH_3Cl+H_2O \]

Получение

Метанол можно получать различными методами: сухой перегонкой древесины, разложением солей метановой кислоты при высокой температуре.

Промышленный способ основывается на взаимодействии монооксида углерода и водорода в присутствии медь-цинкового окисного катализатора:

    \[     CO+2H_2 \rightarrow CH_3OH \]

Применение

Древесный спирт находит широкое применение в органической химии, особенно в качестве растворителя.

Также используется в органическом синтезе при производстве формальдегида.

Применяется как источник энергии.

Ни в коем случае его нельзя применять во внутрь.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Рассчитайте теплоту испарения метанола при стандартных условиях.
Решение Запишем уравнение данного процесса:

    \[    CH_3OH_{liq.}\rightleftarrows CH_3OH_{gas.} \]

Теплоту испарения рассчитаем по справочным данным (энтальпиям образования):

    \[    \Delta H=\Delta H_{f,298}\left ( CH_3OH_{gas.} \right )-\Delta H_{f,298}\left ( CH_3OH_{liq.} \right) \]

=-201,2-\left ( -238,7 \right )=37,5 кДж/моль

Ответ \Delta H=37,5 кДж/моль
ПРИМЕР 2
Задание Рассчитайте концентрацию ионов CH_3O^- в одномолярном водном растворе метанола.
Решение Из справочника возьмем константы диссоциации воды и спирта:

    \[    K_{d}\left ( H_2O \right )=10^{-14} \]

    \[    K_{d}\left ( CH_3OH \right )=10^{-16} \]

Из этих значений видно, что K_{d}\left ( H_2O \right )\gg K_{d}\left ( CH_3OH \right )

Это означает, что диссоциация спирта не влияет на равновесные концентрации H^+ и OH^-, образованные из H_2O.

В свою очередь диссоциация воды сильно влияет на равновесные концентрации H^+ и CH_3O^-, образованные из спирта.

Сначала рассмотрим диссоциацию воды:

    \[    H_2O\rightleftarrows H^+ +OH^- \]

В состоянии равновесия \left [ H^+ \right ]=\left [ OH^- \right ]=x моль/л, тогда

    \[    K_d\left ( H_2O \right )=\left [ H^+ \right ]\cdot \left [ OH^- \right ]=x \cdot x=x^2=10^{-14} \]

x=\sqrt{K_d\left ( H_2O \right )}=\sqrt{10^{-14}}=10^{-7} моль/л

Теперь рассмотрим диссоциацию спирта с учетом диссоциации воды:

    \[    CH_3OH\rightleftarrows CH_3O^-+H^+ \]

В состоянии равновесия: \left [ CH_3OH \right ]=C-y, \left [ CH_3O^- \right ]=y, \left [ H^+ \right ]=y+x, тогда

    \[    K_d\left ( CH_3OH \right )=\frac{\left [ CH_3O^- \right ]\cdot \left [ H^+ \right ]}{\left [ CH_3OH \right ]}=\frac{y \cdot \left ( y+x \right )}{C-y}=10^{-16} \]

Так как K_d\left ( CH_3OH \right )\ll 1, то C\left ( CH_3OH \right )-y\approx C\left ( CH_3OH \right ).

Так как K_d\left ( CH_3OH \right )y и y+x \approx x, тогда

    \[    K_d\left ( CH_3OH \right )=\frac{ y \cdot x }{C\left ( CH_3OH \right )} \]

Отсюда

\left [ CH_3O^- \right ]=y=\frac{C\left (CH_3OH  \right ) \cdot K_d\left ( CH_3OH \right )}{x}=\frac{1 \cdot 10^{-16}}{10^{-7}}=10^{-9} моль/л

Ответ \left [ CH_3O^- \right ] = 10^{-9} моль/л