X-PDF

Презентация по химии на тему Гидроксильные соединения

Поделиться статьей

Описание презентации по отдельным слайдам:

  • Гидроксильные

    1 слайд

    Гидроксильные соединения. Спирты и фенолы
    Гидроксильные соединения – производные у.в., у которых один или несколько атомов Н заменены на гидроксильную группу –ОН (гидроксил)
    бутанол-2

  • Гидроксильные

    2 слайд

    Гидроксильные соединения. Общая характеристика
    Фенолы (кратко PhOH) – вещества, в которых группа–ОН соединена непосредственно с бензольным кольцом, остальные вещества – это спирты.

    2
    фенол
    радикал: фенил

  • Спирты

    3 слайд

    Спирты (кратко ROH) – это производные углеводородов, содержащие в молекуле одну или несколько гидроксильных групп –OH у насыщенных атомов углерода.
    Номенклатура: название самой длинной цепи (с учетом радикалов и кратных связей) + суффикс «-ол» + номер атома С, у которого есть –ОН. Нумерация с того конца, где стоит ближе –ОН.
    3
    Гидроксильные соединения. Общая характеристика
    I. По типу атома С, содержащего -ОН
    первичные
    вторичные
    третичные
    1
    2
    3
    4
    3-метилбутанол-1
    1
    2
    3
    пропанол-2
    1
    2
    3
    2-метилпропанол-2

  • Классификация

    4 слайд

    Классификация спиртов
    4
    II. По количеству групп-ОН
    Одноатомные
    Двухатомные (гликоли)
    Многоатомные
    бутанол-2
    этанол
    этандиол-1,2
    (или этиленгликоль-1,2)
    бутандиол-2,3
    (или бутиленгликоль-1,2)
    глицерин
    (пропантриол-1,2,3)
    бутантетраол-1,2,3,4

  • 5III.

    5 слайд

    5
    III. По типу у.в. радикала
    предельные
    (алканолы)
    непредельные
    ароматические
    циклические
    Классификация спиртов
    этанол
    бутен-3-ол-1
    (алкенолы)
    пентин-4-ол-1
    (алкинолы)
    фенилметанол
    или
    бензиловый спирт
    2-изопропилцикло-
    пентанол-1

  • Предельные

    6 слайд

    Предельные одноатомные спирты — алканолы
    Общая формула – СnH2n+2O или CnH2n+1OH
    Изомерия:
    1. Углеродного скелета

    2. По положению гидроксильной группы
    6
    пентанол-2
    3-метилбутанол-2
    пентанол-2
    пентанол-3
    3. Межклассовая изомерия с простыми эфирами
    С5Н10О
    С5Н10О
    С2Н6О2

  • Предельные

    7 слайд

    Предельные одноатомные спирты. Электронное строение.
    Тип гибридизации ат. С при –ОН: sp3.
    Атом О является акцептором электронной плотности, т.е. стягивает ее на себя внутри молекулы. Это приводит к поляризации связей С→О, С→Н и О→Н и возникновению дипольного момента, который ориентирован в сторону электроотрицательного кислорода. Поэтому на О возникает частично отрицательный заряд δ-, а на С и Н, связанных напрямую с О (sp3) – частично положительный δ+.
    Связь О→Н более полярная, т.к. О и Н больше различаются по электроотрицательности (далее — э/о), однако этого недостаточно для начала диссоциации => спирты неэлектролиты и в гидроксильной группе Н — кислотный.
    7
    δ+
    δ+
    δ-
    R – у.в. радикал

  • Физические

    8 слайд

    Физические свойства спиртов. Водородная связь (ВС)
    Из-за наличия полярной связи О→Н и неподеленных электронных пар у О возникает ассоциация молекул спиртов между собой за счет образования водородных связей.
    Водородная связь (ВС) – специфичный вид связи, которая возникает при взаимодействии атомов Н в –ОН или –NH2 (амино-группа) и атомами с большой э/о (О,N,F,Cl) другой молекулы. Это очень слабый вид связи (~16 раз слабее ковалентной связи).

    Чем большим положительным зарядом обладает ат. Н и чем свободнее другой э/о атом отдает свои неподеленные электроны, тем легче образуется ВС.
    ВС влияет на физические свойства спиртов – из-за ее наличия в гомологическом ряду спиртов нет газов. Наличие группы-ОН делает спирты гидрофильными – способными к неограниченному растворению в воде. Чем больше у.в. радикал, тем хуже растворимость.
    8

  • Химические

    9 слайд

    Химические свойства спиртов
    Химические свойства спиртов определяются присутствием внутри молекулы группы–ОН, которая приводит к поляризации связей С-Н, С-О и О-Н =>
    возможны следующие превращения:
    замещение Н в –ОН – кислотное св-во;
    замещение –ОН – основное св-во;
    дегидратация (внутри- и межмолекулярная);
    окисление;
    Реакции по у.в. радикалу (если есть, например, кратные связи будут идти превращения характерные для непредельных соединеий)
    9
    условно спирты – амфотерные соединения

  • I.

    10 слайд

    I. Замещение ат. Н в гидроксильной группе при разрыве связи О→Н – проявление кислотных свойств.
    а) взаимодействие с активными металлами с образованием алкоголятов:

    Эти реакции проходят в безводных средах, т.к. полностью алкоголята гидролизуются:

    Равновесие системы практически полностью смещается вправо, т.е. вода по своим кислотным свойствам сильнее спиртов. Т.о., взаимодействие алкоголятов с Н2О можно рассматривать как взаимодействие соли очень слабой кислоты (спирта) с кислотой более сильной (водой).
    10
    Химические свойства спиртов

  • б)

    11 слайд

    б) этерификация – реакция образования сложных эфиров – взаимодействие с органическими и неорганическими кислотами (обратимое превращение). Всегда катализируется кислотами . В ходе этой реакции от спирта отщепляется Н, а от кислоты — ОН .
    11
    Химические свойства спиртов

  • II.

    12 слайд

    II. Замещение — ОН при разрыве связи С-О – проявление основных свойств.
    а) взаимодействие с HHal (обратимое превращение)– реакции образование галогеналканов:

    Если использовать в качестве галогенирующих агентов хлориды фосфора – реакция необратима:

    б) взаимодействие с аммиаком NH3 – реакция образования аминов

    При избытке спирта в NH3 могут замещаться 2 или 3 атома Н:

    12
    Химические свойства спиртов

  • III.

    13 слайд

    III. Дегидратация – отщепление воды от молекулы спирта
    13
    Химические свойства спиртов
    а) межмолекулярная – участвуют сразу 2 молекулы спирта – образуются простые эфиры
    б) внутримолекулярная – происходит на 1 молекуле спирта – образуются алкены. Реакция идет по правилу Зайцева. Первый представитель алканолов – метанол CH3OH не вступает во внутримолекулярную дегидратацию
    Катализаторы: Al2O3, H2SO4

  • VI.

    14 слайд

    VI. Окисление
    Первичные спирты:

    Если сразу же после реакции не извлечь альдегид, то пойдет его дальнешее окисление до карбоновой кислоты и тогда в общем виде уравнение имеет следующий вид:

    Вторичные спирты:
    14
    Химические свойства спиртов
    качественная реакция!
    [O]: K2Cr2O7
    KMnO4
    CuO
    появляется розовый окрас на металле

  • V.

    15 слайд

    V. Дегидрирование – одновременный разрыв полярных связей С-О и С-Н
    Первичные спирты – получение альдегидов:

    Вторичные спирты – получение кетонов.

    Формально дегидрирование можно отнести к реакциями окисления.

    15
    Химические свойства спиртов

  • Получение

    16 слайд

    Получение одноатомных спиртов
    16
    восстановление карбонильных соединений

  • Метанол

    17 слайд

    Метанол СН3ОН (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) – первый представитель гомологического ряда одноатомных предельных спиртов; бесцветная ядовитая жидкость с характерным для спиртов запахом. Впервые получен пирролизом древесины.
    Физиологическое воздействие: при попадании в организм етанола происходит его ферментативное окисление сначала формальдегида, и далее до муравьиной кислоты,

    Формальдегид вызывает атрофию сетчатки глаза и зрительного нерва, что приводит к слепоте. Смертельная доза СН3ОН — 50 мл.
    Специфичные способы получения:
    Каталитическое окисление метана:

    Промышленный способ.

    Катализаторы: смесь ZnO, CuO, Cr2O3
    17
    Отдельные представители алканолов: метанол и этанол
    40-150 атм
    Применение:
    1) Органический синтез (получение формальдегида, формалина, ряда эфиров и др.);
    2) Растворитель;
    3) Добавка к моторному топливу

  • Этанол

    18 слайд

    Этанол C2H5OH (этиловый спирт, метилкарбинол, винный спирт) – бесцветная жидкость с характерным запахом. Смешивается в водой, бензолом, глицерином, ацетоном, метанолом в любых соотношениях. Очень горюч.
    Физиологическое воздействие: является побочным продуктом при метаболизме глюкозы (содержание в крови может достигать до 0,01%). При попадании в организм окисляется ацетальдегида (уксусный альдегид – CH3COH), который является токсичным, мутагенным веществом. Этанол используется как противоядие при отравлении метанолом или этиленгликолем.
    Специфический способ получения: ферментация (брожение глюкозы) под действием дрожжей и бактерий.
    C6H12O6→2C2H5OH + 2CO2.
    Второй наиболее популярный способ промышленного производства – прямая гидратация этилена:
    CH2=CH2 + H2O → CH3CH2OH
    Применение:
    Растворитель
    Производство синтетического каучука (этанол→бутадиен-1,3→каучук), сложных эфиров, уксусной кислоты, топлива и др.; пищевая промышленность (~10-15% от всего производимого спирта)
    Медицина (антисептическое средство, растворитель, консервант)
    18
    Отдельные представители алканолов: метанол и этанол
    Катализаторы: H3PO4, нанесенная на алюмосиликат c добавками солей Cd, Cu, Co
    Условия реакции: 260-300°С, 7,5-10 МПа

  • 19Многоатомные

    19 слайд

    19
    Многоатомные спирты (полиспирты): двух- и трехатомные. Общая характеристика

  • Многоатомные

    20 слайд

    Многоатомные спирты: двух- и трехатомные. Изомерия и номенклатура
    Изомерия:
    Углеродного скелета

    бутандиол-1,2 2-метилпропандиол-1,2
    По взаиморасположению ОН-групп

    пропандиол-1,2 пропандиол-1,3
    20
    С4Н8(ОН)2
    С3Н6(ОН)2
    Номенклатура:

    а) двухатомные спирты – название заместителей + название самой длинной цепи + суффикс «диол» (иногда «гликоль») + номера атомов С, при которых есть гидроксильная группа

    б) трехатомные спирты — название заместителей + название самой длинной цепи + суффикс «триол» + номера атомов С, при которых есть гидроксильная группа

    2-метилпропантриол-1,2,3

  • Многоатомные

    21 слайд

    Многоатомные спирты: химические свойства
    Замещение ат. Н в гидроксильной группе
    а) взаимодействие с металлами

    21
    этиленгликолят натрия
    Многоатомные спирты обладают более сильными кислотными свойствами по сравнению одноатомными, поэтому реагируют с гидроксидами некоторых переходных металлов. В частности реакция с Cu(OH)2 является качественной.

  • б)

    22 слайд

    б) этерификация – идет по аналогии с одноатомными

    22
    Многоатомные спирты: химические свойства

  • II.

    23 слайд

    II. Замещение гидроксильной группы – эти реакции ступенчатые, причем первая гидроксильная группа замещается легче, чем вторая или третья, поэтому для последующего галогенирования используют PCl3 или PCl5.
    23
    Многоатомные спирты: химические свойства

  • 24Многоатомные

    24 слайд

    24
    Многоатомные спирты: получение этиленгликоля и глицерина
    р-ция Вагнера

  • Фенол.

    25 слайд

    Фенол. Электронное строение
    Фенол – простейший представитель фенолов – полярное соединение, обладающее дипольным моментом. Гидроксильная группа является ориентантом I рода, т.е. способствует повышению электронной плотности в ароматическом кольце – особенно в орто- и пара-положении. Неподеленные пары электронов в атоме О вступают в сопряжение с π-системой бензольного кольца и смещаются в его сторону, что приводит к увеличению полярности связи О-Н.
    Такие особенности в электронном строении обуславливают химические свойства фенола:
    1) Реакции замещения водорода в бензольном кольце по о- и п- положению;
    2) Проявление более сильных кислотных свойств в сравнение с одноатомных алканолами: фенол диссоциирует в водных средах по типу кислоты. Реакции замещения самого ОН не идут:

    25
    δ-
    δ-
    δ-

  • Реакция

    26 слайд

    Реакция по группе-ОН:
    а) взаимодействие с металлами и щелочами (простые спирты с щелочами не реагируют !)

    При этом феноляты легко разлагаются другими кислотами (даже угольной, следовательно, фенол как кислота слабее угольной кислоты):

    Феноляты используются для получения сложных и простых эфиров фенола
    26
    Фенол. Химические свойства

  • II.

    27 слайд

    II. Реакции замещения по бензольному кольцу – для фенолов идут легче чем для бензола из-за присутствия гидроксила
    а) галогенирование

    Качественная реакция на фенол – бромирование:

    Еще одна качественная реакция на фенол – взаимодействие с Fe3+
    27
    Фенол. Химические свойства
    В водных растворах одноатомные фенолы образуют комплексы с Fe (III), имеющие фиолетовую окраску.

  • б)

    28 слайд

    б) нитрование

    в) сульфинирование

    III. Реакции присоединения по бензольному кольцу

    28
    Фенол. Химические свойства
    2,4,6-тринитрофенол – пикриновая кислота; желтое кристаллическое токсичное вещество; ее соль используются как взрывчатка и в аналитической химии для определения Na и K.

  • 29Фенол.

    29 слайд

    29
    Фенол. Получение


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.67%
НЕТ
41.33%
Проголосовало: 963

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет