Формула предельных одноатомных спиртов
Общая формула предельных одноатомных спиртов
Итак, предельные одноатомные спирты состоят из углеводородного радикала и функциональной группы –OH. В названиях спиртов гидроксильная группа обозначается суффиксом –ол.
Общая формула предельных одноатомных спиртов CnH2n+1OH или R-OH или CnH2n+2O. Молекулярная формула спирта не отражает строения молекулы, поскольку одной и той же брутто-формуле могут соответствовать два абсолютно разных вещества, например молекулярная формула C2H5OH является общей и для этилового спирта и для ацетона (диметилкетона):
CH3-CH2-OH (этанол);
CH3-O-CH3 (ацетон).
Так же как и углеводороды ряда метана предельные одноатомные спирты образуют гомологический ряд метанола.
Составим этот ряд гомологов и рассмотрим закономерности изменения физических свойств соединений этого ряда в зависимости от увеличения углеводородного радикала (табл. 1).
Гомологический ряд (неполный) предельных одноатомных спиртов
|
Формула |
Название спирта |
Плотность, г/см3 |
Температура кипения, oC |
|
CH3OH |
Метанол, метиловый |
0,792 |
64,5 |
|
C2H5OH |
Этанол, этиловый |
0,794 |
78,4 |
|
C3H7OH |
Пропанол-1, пропиловый |
0,804 |
97,0 |
|
C4H9OH |
Бутанол-1, бутиловый |
0,808 |
117,7 |
Таблица 1. Гомологический ряд (неполный) предельных одноатомных спиртов.
Спирты, содержащие не более 11 атомов углерода, представляют собой жидкости, высшие гомологи (C12и более) – твердые вещества. Низшие спирты (C1-C3) имеют характерный алкогольный запах и жгучий вкус, обладают сильным физиологическим действием.
Предельные одноатомные спирты легче воды, поскольку их плотность меньше единицы. Низшие спирты смешиваются с водой во всех отношениях, с увеличением углеводородного радикала эта способность уменьшается. Большинство спиртов хорошо растворимы в органических растворителях. Спирты имеют более высокие температуры кипения и плавления, чем соответствующие углеводороды или галогенпроизводные, что обусловлено возможностью образования ими межмолекулярных связей.
Важнейшими представителями предельных одноатомных спиртов являются метанол (CH3OH) и этанол (C2H5OH).
Примеры решения задач
| Задание | В натуральном жемчуге массовые отношения кальция, углерода и кислорода равны 10:3:12. Какова простейшая формула жемчуга? |
| Решение | Для того, чтобы узнать, в каких отношениях находятся химические элементы в составе молекулы необходимо найти их количество вещества. Известно, что для нахождения количества вещества следует использовать формулу:
n = m / M. Найдем молярные массы кальция, углерода и кислорода (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел). Известно, что M = Mr, значит M(Ca)= 40 г/моль, Ar(C)=12 г/моль, а М(O) = 32 г/моль. Тогда, количество вещества этих элементов равно: n (Ca) = m (Ca) / M (Ca); n (Ca) = 10 / 40 = 0,25моль. n (C) = m (C) / M (C); n (C) = 3 / 12 = 0,25 моль. n (O) = m (O) / M (O); n (O) = 12 / 16 = 0,75 моль. Найдем мольное отношение: n(Ca) :n(C):n(O) = 0,25 : 0,25 : 0,75= 1 : 1 : 3, т.е. формула соединения жемчуга имеет вид CaCO3. |
| Ответ | CaCO3 |
| Задание | Оксид азота содержит 63,2% кислорода. Какова формула оксида |
| Решение | Массовая доля элемента Х в молекуле состава НХ рассчитывается по следующей формуле:
ω (Х) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Вычислим массовую долю азота в оксиде: ω (N) = 100% — ω(O) = 100% — 63,2% = 36,8%. Обозначим количество моль элементов, входящих в состав соединения за «х» (азот) и «у» (кислород). Тогда, мольное отношение будет выглядеть следующим образом (значения относительных атомных масс, взятых из Периодической таблицы Д.И. Менделеева, округлим до целых чисел): x:y = ω(N)/Ar(N) : ω(O)/Ar(O); x:y= 36,8/14 : 63,2/16; x:y= 2,6 : 3,95 = 1 : 2. Значит формула соединения азота и кислорода будет иметь вид NO2. Это оксид азота (IV). |
| Ответ | NO2 |
