Електронна презентація до уроку хімії на тему "Насичені одноатомні спирти : загальна характеристика"

Підготувала Русу А. О.

Спирти-органічні сполуки, що містять одну чи більше гідроксильних груп (−OH), безпосередньо зв'язаних із насиченим (у стані sp³-гібридизації) атомом Карбону. Спирти можна розглядати як похідні води (H−O−H), в яких один атом Гідрогену заміщений на органічну функціональну групу: R−O−H. Спирти є великим і різноманітним класом сполук: вони досить поширені в природі й часто виконують важливі функції в живих організмах. Спирти є важливими сполуками з погляду органічного синтезу, не тільки будучи цікавими як цільові продукти, але і як проміжні речовини, що мають низку унікальних хімічних властивостей. Окрім цього, спирти є важливими промисловими продуктами і зазнають широкого застосування як у промисловості, так і в буденному вжитку.

Природні спирти. Низькомолекулярні одноатомні спирти в природі у вільному стані трапляються в незначних кількостях, це переважно метанол і етанол. Високомолекулярний аліфатичний одноатомний спирт холестерол є важливим складником клітинних мембран. Також одноатомними спиртами є такі відомі природні речовини як речовини як ментол, лимонна кислота, гормон тестостерон, амінокислоти серин, треонін і тирозин. До природних багатоатомних спиртів належать усі вуглеводи, зокрема глюкоза, фруктоза, сахароза, а також їх похідні включаючи нуклеотиди. Окислення багатоатомних спиртів (зокрема гліколіз) є основним джерелом енергії для клітини. Крім того в природі дуже поширені похідні спиртів, насамперед етери та естери, зокрема майже всі ліпіди є естерами гліцеролу. Природні похідні спиртів в окремих випадках застосовуються як промислові сировинні джерела їх добування , наприклад метанол - з лігнін деревини, високомолекулярні спирти - з восків тощо.

Виробництво спиртів. Одним з найважливіших методів виробництва спиртів є гідратація олефінів, в ході якої виробляють етиловий, ізопропіловий, ізобутіловий та інші спирти. Метиловий спирт отримують гідруванням окису вуглецю (з'єднання СО і водню в умовах високих тисків і температур у присутності каталізатора). Вищі спирти утворюються при гідруванні вищих жирних кислот і їх ефірів, альдегідів та ін.

Основні причини, які дали поштовх активному вивченню спиртів як альтернативного палива, це:-зростання цін на нафту і природний газ, а також вичерпність цих ресурсів в найближчому майбутньому;-спирти володіють високими експлуатаційними характеристиками, а продукти згоряння містять менше шкідливих речовин;-спирти можуть виготовлятися біохімічним методом з відходів харчової, деревообробної та целюлозно-паперової промисловості, тим самим вирішуючи одночасно проблему утилізації. Разом з тим, масове використання вищевказаних спиртів як моторного палива, крім суто економічних причин, має низку недоліків:-метанол і етанол мають порівняно з бензином меншу енергоефективність і, відповідно, забезпечують більші витрати;низькі температури кипіння спиртів можуть бути причиною утворення парових пробок, що може істотно ускладнити роботу двигуна;-гігроскопічність спиртів, а також їх розчинність у воді може призвести до різкого зниження потужності при потраплянні вологи в паливну систему;спирти мають істотно більш високі корозійні характеристики порівняно з вуглеводнями;-відносно висока прихована теплота згоряння метанолу та етанолу може бути причиною проблеми при змішуванні цих спиртів з повітрям і подальшого транспортування через впускний колектор двигуна.

. Естерифікація. Крім того, для спиртів характерні також реакції взаємодії з кислотами, внаслідок чого утворюються складні ефіри. При цьому за рахунок гідроксильної групи кислоти і гідроксильного атома Гідрогену спирту утворюється молекула води, а за рахунок залишків молекул кислоти і спирту — молекули складного ефіру. Наприклад, при легкому нагріванні (не вище 100 °C) етилового спирту з сульфатною кислотою утворюється сульфатноетиловий ефір або діетилсульфат

Серед величезного розмаїття спиртів перечислю лише п'ять одноатомних спиртів: метиловий спирт (метанол або деревний спирт); етиловий спирт (етанол або винний спирт); пропіловий спирт (пропанол); бутиловий спирт (бутанол); аміловий спирт (пентанол). Всі перераховані спирти є дуже отруйними технічними рідинами, які застосовуються в хімічній промисловості як розчинники і для синтезу багатьох речовин. Смертельна доза метилового спирту для людини становить 30-100 мл, етилового - 250-400 мл, пропілового - 100-400 мл, бутилового - 200-250 мл, амілового - 30-50 мл. Всі вони дуже схожі за своїми фізико-хімічними властивостями, а метиловий і етиловий спирти за запахом і смаком розрізнити практично неможливо. Люди надають перевагу етиловому спирту, але і всі інші перераховані спирти мають наркотичну дію і як особливо шкідливі домішки присутні в алкогольних напоях. З ЕТИЛОВОГО СПИРТУ, який ми п'ємо, виробляють порох, пластмаси, синтетичний каучук, ацетон, оцтову кислоту і багато інших сполук. Він використовується як прекрасний розчинник і як паливо для двигунів внутрішнього згорання та реактивних двигунів.