Формула спирта

Определение и формула спирта

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Спирты – органические соединения, содержащие одну или несколько гидроксильных групп, непосредственно связанных с атомом углерода, находящемся в состоянии $\text{sp}^{3}$ -гибридизации (насыщенный атом углерода).

Спирты можно рассматривать как производные воды $\text{(H−O−H)}$ , в которых один атом водорода замещен на органическую функциональную группу.

Общая формула спиртов: $\text{R−O−H}$

Структурная формула метанола, простейшего спирта, $CH_{3}OH$

Соединения, в которых гидроксильная группа связана с ненасыщенным атомом углерода, по номенклатуре ИЮПАК (IUPAC) называются енолы (гидроксильная группа связана с двойной связью C=C). Соединения, в которых гидроксильная группа связана с бензольным или любым другим ароматическим циклом называются фенолы.

Классификация и структура спиртов

По числу гидроксильных групп:
В зависимости от насыщенности углеводородного заместителя:
В зависимости от наличия или отсутствия цикла в углеводородном заместителе:
В зависимости от положения гидроксильной группы:

Формулы разных спиртов

Общая формула предельных одноатомных спиртов: $C_{n}H_{2n+1}OH$

Общая формула двухатомных спиртов (гликолей, диолов): $C_{n}H_{2n}(OH)_{2}$

Общая формула трехатомных спиртов (триолов): $C_{n}H_{2n-1}(OH)_{3}$

Для многих спиртов наряду с систематическими часто употребляются тривиальные названия:

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание

При какой температуре будет замерзать 5%-ный раствор этилового спирта $(C_{2}H_{5}OH)$ ? Криоскопическая константа воды $1,86\text{ } ^{\circ}$ C.

Решение

Согласно следствию из закона Рауля понижение температуры замерзания раствора по сравнению с чистым растворителем равно:

$\Delta t_{cr} = K_{cr} \cdot C_{m} = \frac{K_{cr} \cdot m_{B} \cdot 1000}{m_{A} \cdot M_{B}}$

Где: $\Delta t_{cr}$ – понижение температуры замерзания раствора; $K_{cr}$ – криоскопическая постоянная растворителя; $C_{m}$ – моляльная концентрация раствора; $m_{B}$ – масса растворенного вещества; $m_{A}$ – масса растворителя; $M_{B}$ – молярная масса растворенного вещества.

Пусть масса раствора равна 100 г., тогда масса этилового спирта равна 5 г., а масса растворителя (воды) будет равна

$100 - 5 = 95$ грамм.

Формула этилового спирта $C_{2}H_{5}OH$ , молярная масса равна $46$ г/моль.

Рассчитаем изменение температуры замерзания раствора:

$\Delta t_{cr} = \frac{1,86 \cdot 5 \cdot 1000}{95 \cdot 46} = 2,13 \text{ }^{\circ}C$

Температура кристаллизации воды равна $0\text{ } ^{\circ}$ C. Следовательно, температура замерзания раствора этилового спирта будет равна:

$t_{3AM}=0-2,13=-2,13\text{ }^{\circ}C$

Ответ

Раствор будет замерзать при $-2,13\text{ } ^{\circ}$ C

ПРИМЕР 2

Задание

Сколько мл раствора формалина с массовой долей формальдегида 40% ( $\rho = 1,1$ г/мл) получится при окислении 200 мл 60%-го раствора метилового спирта ( $\rho = 0,8$ г/мл).