Хімічні властивості спиртів

Спирти виявляють високу реакційну здатність завдяки наявності в їхніх молекулах функціональної гідроксильної групи ОН. Спирти є нейтральними речовинами й не дисоціюють на йони.

1. Горіння спиртів

При підпалюванні спирт горить світлим полум’ям із виділенням великої кількості теплоти. Під час горіння виділяється вуглекислий газ й вода:

C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O.

2. Реакція окиснення

Якщо в спирт занурити розжарену мідну спіраль, покриту чорним нальотом купрум (ΙΙ) оксиду, то спіраль стане блискучою, з’явиться специфічний запах альдегіду.

Цю реакцію використовують для якісного визначення спиртів.
 

а) розжарена мідна спіраль; б) спирт; в) відновлена спіраль.

3. Взаємодія спирту з лужними металами

При дії на спирти лужних металів відбувається заміщення Гідрогену гідроксильної групи на атом металу. При цьому утворюються алкоголяти. Алкоголяти, утворені метиловим спиртом, називають метилатами, етиловим спиртом – етилатами:
2C₂H₅OH (етанол) + 2Na → 2C₂H₅ONa (натрій етилат) + H₂.

Спирти, подібно до води, бурхливо взаємодіють з металічним натрієм. З лугами спирти за звичайних умов алкоголятів не утворюють.

В суху пробірку поміщають невеликий шматочок металічного натрію (розміром з горошину), очищеного й просушеного фільтрувальним папером та доливають туди 2-3 мл спирту. До пробірки приєднують трубку з відтягнутим кінцем й підпалюють газ, що виділяється. Газ горить, отже це – водень.

Коли реакція закінчиться, білу масу виливають в порцелянову чашку й випарюють її на водяній бані до одержання білого порошку – натрій етилату. Реакція з натрієм дає привід зарахувати спирт до класу кислот. Але спирти не забарвлюють лакмус у червоний колір, практично не взаємодіють з розчинами лугів, тому спирти не відносяться до кислот.

4. Взаємодія спирту із галогеноводнями

У присутності водовіднімаючого засобу, такого як концентрована сульфатна кислота, спирти реагують із галогеноводневими кислотами з утворенням галагенопохідних насичених вуглеводнів. На відміну від попередньої реакції, при взаємодії спиртів з галогеноводнями в процесі бере участь ОН–група повністю:

C₂H₅OH (етанол) + HCl → C₂H₅Cl (хлоретан) + H₂O.

5. Дегідратація спиртів

У присутності водовіднімаючого засобу (концентрована сульфатна кислота, цинк хлориду) й підвищеної температури від молекул спиртів відщеплюється вода. Процес дегідратації може відбуватися двома різними шляхами, залежно від умов:

а) якщо дегідратація відбувається при нагріванні спирту (до 140°С) з достатньою кількістю концентрованої сульфатної кислоти, то відбувається утворення ненасиченого вуглеводню:
C₂H₅OH (етанол) CH₂ = CH₂ (етилен) + H₂O;

б) якщо дегідратація відбувається за вищої температури при надлишку спирту, молекула води відщеплюється від двох молекул спирту, внаслідок чого утворюється етер:
2C₂H₅OH (етанол) C₂H₅ – O – C₂H₅ (діетиловий етер) + H₂O

Загальна формула етерів R-O-R

У промисловості діетиловий етер одержують, пропускаючи пари спирту над алюміній оксидом при 250°С.

Етери – органічні речовини, молекули яких складаються з вуглеводневих радикалів, сполучених через атом Оксигену. Загальна формула етерів R–O–R. Радикали можуть бути однаковими (при взаємодії молекул одного спирту) або різними (при взаємодії молекул різних спиртів):
CH₃OH (метанол) + C₂H₅OH (етанол)
CH₃ – O – C₂H₅ (метилетиловий етер) + H₂O.

Загальна формула еcтерів R-COO-R

6. Взаємодія спиртів з кислотами

Спирти реагують з органічними кислотами з утворенням естерів:

CH₃ – COOH (оцтова кислота) + HO – C₂H₅ (етиловий спирт) →
CH₃ – COO – C₂H₅ (оцтово–етиловий естер) + H₂O.

Запишіть коротку схему у зошит

Схема .  Хімічні властивості спиртів

Підсумок:

• Спирти є нейтральними речовинами й не дисоціюють на йони.
• При дії на спирти лужних металів відбувається заміщення атома Гідрогену гідроксильної групи на атом металічного елемента.
• При взаємодії спиртів з концентрованими галогеноводневими кислотами утворюються галогенопохідні вуглеводнів.
• Якісною реакцією на спирти є їх взаємодія з розжареним CuO – мідь відновлюється.
• Спирти піддаються дегідруванню й дегідратації.

Дайте письмові відповіді на запитання

1. Чи можна віднести спирти до кислот або основ? Чому?
2. Про які властивості (кислотні чи основні) свідчить можливість взаємодії спиртів з лужними металами?
3. Про які властивості (кислотні чи основні) свідчить можливість взаємодії спиртів з галогеноводнями?
4. Яка реакція є якісною на спирти? Чому?
5. Що таке реакція дегідратації?
6. Які продукти можуть утворитися під час дегідратації спиртів? Від чого це залежить?

Завдання для самоконтролю

■1. З якими з перерахованих нижче речовин буде взаємодіяти метанол: водень, вода, хлор, бромоводень, кисень, калій, оцтова кислота СН₃СООН? Запишіть рівняння можливих реакцій.

2. Який об’єм повітря необхідний для спалювання 1 л метанолу (ρ = 0,80 г/см³)?

▲3. Закінчіть рівняння реакції, вкажіть тип реакції:
C₃H₇OH + O₂ → CO₂ + H₂O.

4. Закінчіть рівняння реакцій:
CH₃OH + K →
CH₃OH + O₂ →
CH₃OH + HBr →
CH₃OH + CuO →
C₂H₅OH
2CH₃OH

5. Скільки літрів кисню необхідно для спалювання етанолу масою 23 г?

6. Виведіть формулу насиченого одноатомного спирту при взаємодії якого масою 7,4 г з металічним натрієм добуто водень об’ємом 1,12 л.