1) Спирты геометрически подобны молекуле воды. Угол R−O−H в молекуле метанола равен 109°. Гидроксильный кислород находится в состоянии sp³ гибридизации.
Молекулы спирта, имея две полярных связи C−O и O−H, обладают дипольным моментом. Электростатические заряды в молекуле метанола составляют: на атоме углерода 0,297 e; на атоме гидроксильного водорода 0,431 e; на атоме кислорода −0,728 e. Вместе с тем, энергия ионизации спиртов ниже, чем у воды, что объясняется электронодонорным эффектом алкильной группы: Вода: 12,61 эВ; Метиловый спирт: 10,88 эВ; Этиловый спирт: 10,47 эВ; Изопропиловый спирт: 10,12 эВ; Аллиловый спирт: 9,67 эВ
2) Спирты имеют существенно более высокие температуры плавления и кипения, чем можно было бы предполагать на основании физических свойств родственных соединений. Так, из ряда монозамещённых производных метана, метанол имеет необычно высокую температуру кипения, несмотря на относительно небольшую молекулярную массу. Высокие температуры кипения спиртов объясняются наличием межмолекулярных водородных связей. Энергия разрыва водородной связи значительно меньше, чем для обычной химической связи, но тем не менее, она существенным образом влияет на физические свойства спиртов. Так, например, для метанола энергия водородной связи составляет 16,7 кДж/моль , тогда как связи C–H, C–O и O–H имеют энергию 391,7, 383,5 и 428,8 кДж/моль соответственно.
3) Химические свойства спиртов определяются в основном строением углеводородной цепи и функциональной группы −OH, а также их взаимным влиянием:
1. Чем больше заместитель, тем сильнее он влияет на функциональную группу, снижая полярность связи O—Н. Реакции, основанные на разрыве этой связи, протекают более медленно.
2. Гидроксильная группа −ОН уменьшает электронную плотность вдоль прилегающих σ-связей углеродной цепи.
Все химические реакции спиртов можно разделить на три условных группы, связанных с определёнными реакционными центрами и химическими связями: Разрыв связи O−H; Разрыв или присоединение по связи С−OH; Разрыв связи −СOH.
1. В первой задаче даны 2 соли, которые реагируют с гидроксидом натрия, однако в условии сказано, что гидроксид натрия взят в избытке, поэтому образовавшийся осадок гидроксида алюминия будет взаимодействовать с гидроксидом натрия и лишь гидроксид меди (ІІ) ,будет в осадке. По уравнению реакции вычислим массу хлорида меди (ІІ): CuCl2 + 2NaOH => Cu(OH)2↓ + 2NaCl 135 г 98 г х г 2,4 г х=m(CuCl2)=3.3 г m(AlCl3) = 10 г - 3,3 г = 6,7 г
2. Вычислим количество в-в реагентов: η(NH₃)=0.56 л/22,4 л/моль = 0,025 моль η(H₂SO₄) = 2,45 г/98 г/моль = 0,025 моль η(NH₃) :η(H₂SO₄) = 0.025 моль:0,025 моль = 1:1 Составляем уравнение химической реакции и вычисляем 100% выход соли: NH₃ + H₂SO₄ => NH₄HSO₄ - гидросульфат аммония Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии 0,025 моль аммиака с 0,025 моль серной кислоты при 100% выходе мы получим 0,025 моль гидросульфата аммония m(NH₄HSO₄) = 115 г/моль×0,025 моль = 2,875 г Теперь определим выход продукта реакции: N=2,5/2,875×100% ≈ 87%
1) Спирты геометрически подобны молекуле воды. Угол R−O−H в молекуле метанола равен 109°. Гидроксильный кислород находится в состоянии sp³ гибридизации.
Молекулы спирта, имея две полярных связи C−O и O−H, обладают дипольным моментом. Электростатические заряды в молекуле метанола составляют: на атоме углерода 0,297 e; на атоме гидроксильного водорода 0,431 e; на атоме кислорода −0,728 e. Вместе с тем, энергия ионизации спиртов ниже, чем у воды, что объясняется электронодонорным эффектом алкильной группы: Вода: 12,61 эВ; Метиловый спирт: 10,88 эВ; Этиловый спирт: 10,47 эВ; Изопропиловый спирт: 10,12 эВ; Аллиловый спирт: 9,67 эВ
2) Спирты имеют существенно более высокие температуры плавления и кипения, чем можно было бы предполагать на основании физических свойств родственных соединений. Так, из ряда монозамещённых производных метана, метанол имеет необычно высокую температуру кипения, несмотря на относительно небольшую молекулярную массу. Высокие температуры кипения спиртов объясняются наличием межмолекулярных водородных связей. Энергия разрыва водородной связи значительно меньше, чем для обычной химической связи, но тем не менее, она существенным образом влияет на физические свойства спиртов. Так, например, для метанола энергия водородной связи составляет 16,7 кДж/моль , тогда как связи C–H, C–O и O–H имеют энергию 391,7, 383,5 и 428,8 кДж/моль соответственно.
3) Химические свойства спиртов определяются в основном строением углеводородной цепи и функциональной группы −OH, а также их взаимным влиянием:
1. Чем больше заместитель, тем сильнее он влияет на функциональную группу, снижая полярность связи O—Н. Реакции, основанные на разрыве этой связи, протекают более медленно.
2. Гидроксильная группа −ОН уменьшает электронную плотность вдоль прилегающих σ-связей углеродной цепи.
Все химические реакции спиртов можно разделить на три условных группы, связанных с определёнными реакционными центрами и химическими связями: Разрыв связи O−H; Разрыв или присоединение по связи С−OH; Разрыв связи −СOH.
CuCl2 + 2NaOH => Cu(OH)2↓ + 2NaCl
135 г 98 г
х г 2,4 г
х=m(CuCl2)=3.3 г
m(AlCl3) = 10 г - 3,3 г = 6,7 г
2. Вычислим количество в-в реагентов:
η(NH₃)=0.56 л/22,4 л/моль = 0,025 моль
η(H₂SO₄) = 2,45 г/98 г/моль = 0,025 моль
η(NH₃) :η(H₂SO₄) = 0.025 моль:0,025 моль = 1:1
Составляем уравнение химической реакции и вычисляем 100% выход соли:
NH₃ + H₂SO₄ => NH₄HSO₄ - гидросульфат аммония
Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии 0,025 моль аммиака с 0,025 моль серной кислоты при 100% выходе мы получим 0,025 моль гидросульфата аммония
m(NH₄HSO₄) = 115 г/моль×0,025 моль = 2,875 г
Теперь определим выход продукта реакции:
N=2,5/2,875×100% ≈ 87%