Conceptul de alcool. Alcoolii () Există interacțiuni intermoleculare în gaze

Prezentare pe tema „Alcooli” în chimie în format powerpoint. Prezentarea pentru școlari conține 12 diapozitive, care, din punct de vedere al chimiei, vorbesc despre alcooli, proprietățile lor fizice și reacțiile cu halogenuri de hidrogen.

Fragmente din prezentare

Din istorie

Știți că și în secolul al IV-lea. î.Hr e. știau oamenii să facă băuturi care conțin alcool etilic? Vinul a fost obținut prin fermentarea sucurilor de fructe și fructe de pădure. Cu toate acestea, au învățat mult mai târziu cum să extragă din ea componenta amețitoare. În secolul al XI-lea. alchimiștii au prins vapori ai unei substanțe volatile care era eliberată când vinul era încălzit.

Proprietăți fizice

• Alcoolii inferiori sunt lichide foarte solubile în apă, incolore, cu miros.
• Alcoolii superiori sunt solide, insolubili în apă.

Caracteristica proprietăților fizice: starea de agregare

• Alcoolul metilic (primul reprezentant al seriei omoloage de alcooli) este un lichid. Poate are o greutate moleculară mare? Nu. Mult mai puțin decât dioxidul de carbon. Atunci ce este?
• Se pare că totul ține de legăturile de hidrogen care se formează între moleculele de alcool și nu permit moleculelor individuale să zboare.

Caracteristica proprietăților fizice: solubilitatea în apă

• Alcoolii inferiori sunt solubili în apă, alcoolii superiori sunt insolubili. De ce?
• Legăturile de hidrogen sunt prea slabe pentru a ține o moleculă de alcool, care are o mare parte insolubilă, între moleculele de apă.

Caracteristica proprietăților fizice: contracția

• De ce, atunci când rezolvă probleme de calcul, nu folosesc niciodată volumul, ci doar masa?
• Se amestecă 500 ml de alcool și 500 ml de apă. Obținem 930 ml de soluție. Legăturile de hidrogen dintre moleculele de alcool și apă sunt atât de mari încât volumul total al soluției scade, „comprimarea” acesteia (din latinescul contractio - compresie).

Alcoolii sunt acizi?

• Alcoolii reacţionează cu metalele alcaline. În acest caz, atomul de hidrogen al grupării hidroxil este înlocuit cu un metal. Arată ca un acid.
• Dar proprietățile acide ale alcoolilor sunt prea slabe, atât de slabe încât alcoolii nu acționează asupra indicatorilor.

Prietenie cu poliția rutieră.

• Alcoolurile sunt prieteni cu poliția rutieră? Dar cum!
• Ai fost vreodată oprit de un inspector de poliție rutieră? Ai inspirat într-un tub?
• Dacă ai avut ghinion, atunci a avut loc reacția de oxidare a alcoolului, în care culoarea s-a schimbat și trebuia să plătești o amendă.

Dăm apă 1

Retragerea apei - deshidratarea poate fi intramoleculară dacă temperatura este mai mare de 140 de grade. În acest caz, este necesar un catalizator - acid sulfuric concentrat.

Dăm apă 2

Dacă temperatura este redusă, iar catalizatorul este lăsat la fel, atunci va avea loc deshidratarea intermoleculară.

Reacția cu halogenuri de hidrogen.

Această reacție este reversibilă și necesită un catalizator - acid sulfuric concentrat.

A fi prieten sau a nu fi prieten cu alcoolul.

Intrebarea este interesanta. Alcoolul aparține xenobioticelor - substanțe care nu sunt conținute în corpul uman, dar îi afectează activitatea vitală. Totul depinde de doză.

1. Alcool este un nutrient care oferă organismului energie. În Evul Mediu, corpul primea aproximativ 25% din energie prin consumul de alcool.
2. Alcoolul este un medicament care are un efect dezinfectant și antibacterian.
3. Alcoolul este o otravă care perturbă procesele biologice naturale, distruge organele interne și psihicul și, dacă este consumată în exces, duce la moarte.

Curs 4. Stări agregate ale materiei

1. Starea solidă a materiei.

2. Starea lichidă a materiei.

3. Starea gazoasă a materiei.

Substanțele pot fi în trei stări de agregare: solidă, lichidă și gazoasă. La temperaturi foarte ridicate, apare un fel de stare gazoasă - plasmă (starea de plasmă).

1. Starea solidă a materiei se caracterizează prin faptul că energia de interacțiune dintre particule este mai mare decât energia cinetică a mișcării lor. Majoritatea substanțelor în stare solidă au o structură cristalină. Fiecare substanță formează cristale de o anumită formă. De exemplu, clorura de sodiu are cristale sub formă de cuburi, alaun sub formă de octaedre, azotat de sodiu sub formă de prisme.

Forma cristalină a unei substanțe este cea mai stabilă. Dispunerea particulelor într-un corp solid este descrisă ca o rețea, la nodurile căreia anumite particule sunt conectate prin linii imaginare. Există patru tipuri principale de rețele cristaline: atomice, moleculare, ionice și metalice.

Rețea cristalină atomică format din atomi neutri care sunt legați prin legături covalente (diamant, grafit, siliciu). Rețea cristalină moleculară au naftalină, zaharoză, glucoză. Elementele structurale ale acestei rețele sunt molecule polare și nepolare. Rețea cristalină ionică Este format din ioni încărcați pozitiv și negativ (clorură de sodiu, clorură de potasiu) alternând în mod regulat în spațiu. Toate metalele au o rețea cristalină metalică. La nodurile sale sunt ioni încărcați pozitiv, între care se află electroni în stare liberă.

Substanțele cristaline au o serie de caracteristici. Una dintre ele este anizotropia - ϶ᴛᴏ diferența proprietăților fizice ale unui cristal în direcții diferite în interiorul cristalului.

2. În starea lichidă a materiei, energia interacțiunii intermoleculare a particulelor este proporțională cu energia cinetică a mișcării lor. Această stare este intermediară între gazos și cristalin. Spre deosebire de gaze, forțe mari de atracție reciprocă acționează între moleculele lichide, ceea ce determină natura mișcării moleculare. Mișcarea termică a unei molecule lichide include vibrația și translația. Fiecare moleculă oscilează în jurul unui anumit punct de echilibru pentru o perioadă de timp, apoi se mișcă și ocupă din nou o poziție de echilibru. Aceasta îi determină fluiditatea. Forțele de atracție intermoleculară nu permit moleculelor să se deplaseze departe unele de altele în timpul mișcării lor.

Proprietățile lichidelor depind și de volumul moleculelor și de forma suprafeței acestora. Dacă moleculele lichide sunt polare, atunci ele sunt combinate (asociate) într-un complex complex. Astfel de lichide sunt numite asociate (apă, acetonă, alcool). Οʜᴎ au t kip mai mare, au volatilitate mai mică, constantă dielectrică mai mare.

După cum știți, lichidele au tensiune superficială. Tensiune de suprafata- ϶ᴛᴏ energie de suprafață pe unitate de suprafață: ϭ = Е/S, unde ϭ este tensiunea superficială; E este energia de suprafață; S este aria suprafeței. Cu cât legăturile intermoleculare dintr-un lichid sunt mai puternice, cu atât tensiunea superficială a acestuia este mai mare. Substanțele care reduc tensiunea superficială se numesc surfactanți.

O altă proprietate a lichidelor este vâscozitatea. Vâscozitatea - ϶ᴛᴏ rezistența care apare atunci când unele straturi ale unui lichid se mișcă în raport cu altele atunci când acesta se mișcă. Unele lichide au o vâscozitate mare (miere, mică), în timp ce altele sunt scăzute (apă, alcool etilic).

3. În starea gazoasă a materiei, energia interacțiunii intermoleculare a particulelor este mai mică decât energia lor cinetică. Din acest motiv, moleculele de gaz nu sunt ținute împreună, ci se mișcă liber în volum. Gazele se caracterizează prin proprietăți: 1) distribuție uniformă pe întregul volum al vasului în care se află; 2) densitate scăzută în comparație cu lichide și solide; 3) compresibilitate ușoară.

Într-un gaz, moleculele se află la o distanță foarte mare unele de altele, forțele de atracție dintre ele sunt mici. La distanțe mari dintre molecule, aceste forțe sunt practic absente. Un gaz în această stare se numește ideal. Gazele reale la presiuni mari și temperaturi scăzute nu se supun ecuației de stare a unui gaz ideal (ecuația Mendel-eev-Clapeyron), deoarece în aceste condiții încep să apară forțe de interacțiune între molecule.

Întrebările despre ce este o stare de agregare, ce caracteristici și proprietăți posedă solide, lichide și gaze sunt luate în considerare în mai multe cursuri de formare. Există trei stări clasice ale materiei, cu trăsături caracteristice proprii ale structurii. Înțelegerea lor este un punct important în înțelegerea științelor Pământului, a organismelor vii și a activităților de producție. Aceste întrebări sunt studiate de fizică, chimie, geografie, geologie, chimie fizică și alte discipline științifice. Substanțele care se află în anumite condiții într-unul din cele trei tipuri de bază de stare se pot schimba odată cu creșterea sau scăderea temperaturii sau presiunii. Să luăm în considerare posibilele tranziții de la o stare de agregare la alta, deoarece acestea sunt efectuate în natură, tehnologie și viața de zi cu zi.

Ce este o stare de agregare?

Cuvântul de origine latină „aggrego” în traducere în rusă înseamnă „a atașa”. Termenul științific se referă la starea aceluiași corp, substanță. Existența solidelor, gazelor și lichidelor la anumite valori de temperatură și presiuni diferite este caracteristică tuturor învelișurilor Pământului. Pe lângă cele trei stări agregate de bază, există și o a patra. La temperatură ridicată și presiune constantă, gazul se transformă într-o plasmă. Pentru a înțelege mai bine ce este o stare de agregare, este necesar să ne amintim cele mai mici particule care alcătuiesc substanțele și corpurile.

În diagrama de mai sus sunt prezentate: a - gaz; b - lichid; c este un corp rigid. În astfel de figuri, cercurile indică elementele structurale ale substanțelor. Acesta este un simbol, de fapt, atomii, moleculele, ionii nu sunt bile solide. Atomii constau dintr-un nucleu încărcat pozitiv în jurul căruia electronii încărcați negativ se mișcă cu viteză mare. Cunoașterea structurii microscopice a materiei ajută la înțelegerea mai bună a diferențelor care există între diferitele forme de agregat.

Idei despre microlume: din Grecia antică până în secolul al XVII-lea

Primele informații despre particulele care alcătuiesc corpurile fizice au apărut în Grecia antică. Gânditorii Democrit și Epicur au introdus un astfel de concept ca un atom. Ei credeau că aceste particule indivizibile cele mai mici din diferite substanțe au o formă, anumite dimensiuni, sunt capabile de mișcare și interacțiune între ele. Atomistica a devenit cea mai avansată învățătură a Greciei antice pentru vremea ei. Dar dezvoltarea sa a încetinit în Evul Mediu. De atunci, oamenii de știință au fost persecutați de Inchiziția Bisericii Romano-Catolice. Prin urmare, până în timpurile moderne, nu a existat un concept clar despre starea de agregare a materiei. Abia după secolul al XVII-lea, oamenii de știință R. Boyle, M. Lomonosov, D. Dalton, A. Lavoisier au formulat prevederile teoriei atomo-moleculare, care nu și-au pierdut semnificația nici astăzi.

Atomi, molecule, ioni - particule microscopice ale structurii materiei

O descoperire semnificativă în înțelegerea microcosmosului a avut loc în secolul al XX-lea, când a fost inventat microscopul electronic. Luând în considerare descoperirile făcute de oamenii de știință mai devreme, a fost posibilă realizarea unei imagini armonioase a microlumii. Teoriile care descriu starea și comportamentul celor mai mici particule de materie sunt destul de complexe, aparținând domeniului.Pentru a înțelege caracteristicile diferitelor stări agregate ale materiei, este suficient să cunoaștem denumirile și caracteristicile principalelor particule structurale care formează diferite substante.

1. Atomii sunt particule indivizibile din punct de vedere chimic. Conservat în reacții chimice, dar distrus în nuclear. Metalele și multe alte substanțe de structură atomică au o stare solidă de agregare în condiții normale.
2. Moleculele sunt particule care sunt descompuse și formate în reacții chimice. oxigen, apă, dioxid de carbon, sulf. Starea de agregare a oxigenului, azotului, dioxidului de sulf, carbonului, oxigenului în condiții normale este gazoasă.
3. Ionii sunt particule încărcate în care atomii și moleculele le transformă atunci când câștigă sau pierd electroni - particule microscopice încărcate negativ. Multe săruri au o structură ionică, de exemplu, sare de masă, fier și sulfat de cupru.

Există substanțe ale căror particule sunt situate într-un anumit mod în spațiu. Poziția reciprocă ordonată a atomilor, ionilor, moleculelor se numește rețea cristalină. De obicei, rețelele cristaline ionice și atomice sunt tipice pentru solide, moleculare - pentru lichide și gaze. Diamantul are o duritate mare. Rețeaua sa cristalină atomică este formată din atomi de carbon. Dar grafitul moale constă și din atomi ai acestui element chimic. Numai că sunt situate diferit în spațiu. Starea obișnuită de agregare a sulfului este solidă, dar la temperaturi ridicate substanța se transformă într-un lichid și o masă amorfă.

Substanțe în stare solidă de agregare

Solidele în condiții normale își păstrează volumul și forma. De exemplu, un grăunte de nisip, un grăunte de zahăr, sare, o bucată de piatră sau metal. Dacă zahărul este încălzit, substanța începe să se topească, transformându-se într-un lichid maro vâscos. Opriți încălzirea - din nou obținem un solid. Aceasta înseamnă că una dintre principalele condiții pentru tranziția unui solid într-un lichid este încălzirea acestuia sau o creștere a energiei interne a particulelor substanței. Starea solidă de agregare a sării, care este utilizată în alimente, poate fi, de asemenea, modificată. Dar pentru a topi sarea de masă, ai nevoie de o temperatură mai mare decât la încălzirea zahărului. Faptul este că zahărul este format din molecule, iar sarea de masă este formată din ioni încărcați, care sunt mai puternic atrași unul de celălalt. Solidele sub formă lichidă nu își păstrează forma deoarece rețelele cristaline se descompun.

Starea lichidă de agregare a sării în timpul topirii se explică prin ruperea legăturii dintre ionii din cristale. Sunt eliberate particule încărcate care pot transporta sarcini electrice. Sărurile topite conduc electricitatea și sunt conductoare. În industria chimică, metalurgică și inginerie, solidele sunt transformate în lichide pentru a obține noi compuși din ele sau pentru a le da forme diferite. Aliajele metalice sunt utilizate pe scară largă. Există mai multe modalități de obținere a acestora, asociate cu modificări ale stării de agregare a materiilor prime solide.

Lichidul este una dintre stările de bază de agregare

Dacă turnați 50 ml de apă într-un balon cu fund rotund, veți observa că substanța ia imediat forma unui vas chimic. Dar de îndată ce turnăm apa din balon, lichidul se va răspândi imediat pe suprafața mesei. Volumul de apă va rămâne același - 50 ml, iar forma acestuia se va schimba. Aceste trăsături sunt caracteristice formei lichide a existenței materiei. Lichidele sunt multe substanțe organice: alcooli, uleiuri vegetale, acizi.

Laptele este o emulsie, adică un lichid în care există picături de grăsime. Un mineral lichid util este uleiul. Este extras din puțuri folosind platforme de foraj pe uscat și în ocean. Apa de mare este, de asemenea, o materie primă pentru industrie. Diferența sa față de apa dulce a râurilor și a lacurilor constă în conținutul de substanțe dizolvate, în principal săruri. În timpul evaporării de la suprafața corpurilor de apă, doar moleculele de H 2 O trec în stare de vapori, rămân substanțele dizolvate. Metodele de obținere a substanțelor utile din apa de mare și metodele de purificare a acesteia se bazează pe această proprietate.

Odată cu îndepărtarea completă a sărurilor, se obține apă distilată. Se fierbe la 100°C și se îngheață la 0°C. Saramurile fierb și se transformă în gheață la diferite temperaturi. De exemplu, apa din Oceanul Arctic îngheață la o temperatură la suprafață de 2°C.

Starea agregată a mercurului în condiții normale este lichidă. Acest metal gri-argintiu este de obicei umplut cu termometre medicale. Când este încălzită, coloana de mercur se ridică pe scară, substanța se extinde. De ce se folosește alcool vopsit cu vopsea roșie și nu mercur? Acest lucru se explică prin proprietățile metalului lichid. La înghețuri de 30 de grade, starea de agregare a mercurului se modifică, substanța devine solidă.

Dacă termometrul medical este spart și mercurul s-a vărsat, atunci este periculos să colectați bile de argint cu mâinile. Este dăunător inhalarea vaporilor de mercur, această substanță este foarte toxică. În astfel de cazuri, copiii trebuie să caute ajutor de la părinți, adulți.

stare gazoasă

Gazele nu își pot păstra volumul sau forma. Umpleți balonul până la vârf cu oxigen (formula sa chimică este O 2). De îndată ce deschidem balonul, moleculele substanței vor începe să se amestece cu aerul din cameră. Acest lucru se datorează mișcării browniene. Chiar și omul de știință grec antic Democrit credea că particulele de materie sunt în mișcare continuă. În solide, în condiții normale, atomii, moleculele, ionii nu au posibilitatea de a părăsi rețeaua cristalină, de a se elibera de legăturile cu alte particule. Acest lucru este posibil numai atunci când o cantitate mare de energie este furnizată din exterior.

În lichide, distanța dintre particule este puțin mai mare decât în ​​solide; acestea necesită mai puțină energie pentru a rupe legăturile intermoleculare. De exemplu, starea agregată lichidă a oxigenului este observată numai atunci când temperatura gazului scade la -183 °C. La -223 ° C, moleculele de O 2 formează un solid. Când temperatura crește peste valorile date, oxigenul se transformă în gaz. În această formă se află în condiții normale. La întreprinderile industriale există instalații speciale pentru separarea aerului atmosferic și obținerea de azot și oxigen din acesta. Mai întâi, aerul este răcit și lichefiat, iar apoi temperatura crește treptat. Azotul și oxigenul se transformă în gaze în condiții diferite.

Atmosfera Pământului conține 21% oxigen și 78% azot în volum. Sub formă lichidă, aceste substanțe nu se găsesc în învelișul gazos al planetei. Oxigenul lichid are o culoare albastru deschis și este umplut la presiune ridicată în butelii pentru utilizare în instituțiile medicale. În industrie și construcții, gazele lichefiate sunt necesare pentru multe procese. Oxigenul este necesar pentru sudarea cu gaz și tăierea metalelor, în chimie - pentru reacțiile de oxidare a substanțelor anorganice și organice. Dacă deschideți robinetul unei butelii de oxigen, presiunea scade, lichidul se transformă în gaz.

Propanul lichefiat, metanul și butanul sunt utilizate pe scară largă în energie, transport, industrie și activități casnice. Aceste substanțe sunt obținute din gaze naturale sau în timpul cracării (divizării) materiei prime petroliere. Amestecurile de carbon lichid și gazos joacă un rol important în economia multor țări. Dar rezervele de petrol și gaze naturale sunt sever epuizate. Potrivit oamenilor de știință, această materie primă va dura 100-120 de ani. O sursă alternativă de energie este fluxul de aer (vânt). Râurile cu curgere rapidă, mareele de pe țărmurile mărilor și oceanelor sunt folosite pentru exploatarea centralelor electrice.

Oxigenul, ca și alte gaze, poate fi în a patra stare de agregare, reprezentând o plasmă. O tranziție neobișnuită de la o stare solidă la o stare gazoasă este o trăsătură caracteristică a iodului cristalin. O substanță violet închis este supusă sublimării - se transformă într-un gaz, ocolind starea lichidă.

Cum se realizează tranzițiile de la o formă agregată de materie la alta?

Modificările în starea agregată a substanțelor nu sunt asociate cu transformări chimice, acestea sunt fenomene fizice. Când temperatura crește, multe solide se topesc și se transformă în lichide. O creștere suplimentară a temperaturii poate duce la evaporare, adică la starea gazoasă a substanței. În natură și economie, astfel de tranziții sunt caracteristice uneia dintre principalele substanțe de pe Pământ. Gheața, lichidul, aburul sunt stările apei în diferite condiții externe. Compusul este același, formula sa este H 2 O. La o temperatură de 0 ° C și sub această valoare, apa se cristalizează, adică se transformă în gheață. Când temperatura crește, cristalele rezultate sunt distruse - gheața se topește, se obține din nou apă lichidă. Când este încălzit, se formează evaporarea - transformarea apei în gaz - continuă chiar și la temperaturi scăzute. De exemplu, bălțile înghețate dispar treptat pentru că apa se evaporă. Chiar și pe vreme geroasă, hainele umede se usucă, dar acest proces este mai lung decât într-o zi fierbinte.

Toate tranzițiile enumerate ale apei de la o stare la alta sunt de mare importanță pentru natura Pământului. Fenomenele atmosferice, clima și vremea sunt asociate cu evaporarea apei de la suprafața oceanelor, transferul de umiditate sub formă de nori și ceață pe uscat, precipitații (ploaie, zăpadă, grindină). Aceste fenomene formează baza ciclului mondial al apei în natură.

Cum se schimbă stările agregate ale sulfului?

În condiții normale, sulful este cristale strălucitoare strălucitoare sau o pulbere galben deschis, adică este un solid. Starea agregată a sulfului se modifică atunci când este încălzit. În primul rând, când temperatura crește la 190 ° C, substanța galbenă se topește, transformându-se într-un lichid mobil.

Dacă turnați rapid sulf lichid în apă rece, obțineți o masă amorfă maro. Odată cu încălzirea suplimentară a topiturii de sulf, aceasta devine din ce în ce mai vâscoasă și se întunecă. La temperaturi peste 300 ° C, starea de agregare a sulfului se schimbă din nou, substanța capătă proprietățile unui lichid, devine mobilă. Aceste tranziții apar datorită capacității atomilor elementului de a forma lanțuri de lungimi diferite.

De ce substanțele pot fi în stări fizice diferite?

Starea de agregare a sulfului - o substanță simplă - este solidă în condiții normale. Dioxidul de sulf este un gaz, acidul sulfuric este un lichid uleios mai greu decât apa. Spre deosebire de acizii clorhidric și azotic, nu este volatil; moleculele nu se evaporă de pe suprafața sa. Ce stare de agregare are sulful plastic, care se obține prin încălzirea cristalelor?

Sub formă amorfă, substanța are structura unui lichid, având o ușoară fluiditate. Dar sulful plastic își păstrează simultan forma (ca solid). Există cristale lichide care au o serie de proprietăți caracteristice solidelor. Astfel, starea materiei în diferite condiții depinde de natura ei, temperatură, presiune și alte condiții externe.

Care sunt caracteristicile structurii solidelor?

Diferențele existente între principalele stări agregate ale materiei sunt explicate prin interacțiunea dintre atomi, ioni și molecule. De exemplu, de ce starea solidă agregată a materiei duce la capacitatea corpurilor de a menține volumul și forma? În rețeaua cristalină a unui metal sau sare, particulele structurale sunt atrase unele de altele. În metale, ionii încărcați pozitiv interacționează cu așa-numitul „gaz de electroni” - acumularea de electroni liberi într-o bucată de metal. Cristalele de sare apar datorită atracției particulelor încărcate opus - ioni. Distanța dintre unitățile structurale de mai sus de solide este mult mai mică decât dimensiunea particulelor în sine. În acest caz, atragerea electrostatică acționează, dă putere, iar repulsia nu este suficient de puternică.

Pentru a distruge starea solidă de agregare a unei substanțe, trebuie depuse eforturi. Metalele, sărurile, cristalele atomice se topesc la temperaturi foarte ridicate. De exemplu, fierul devine lichid la temperaturi peste 1538 °C. Tungstenul este refractar și este folosit pentru a face filamente incandescente pentru becuri. Există aliaje care devin lichide la temperaturi peste 3000 °C. Mulți de pe Pământ sunt în stare solidă. Această materie primă este extrasă cu ajutorul utilajelor din mine și cariere.

Pentru a desprinde chiar și un ion dintr-un cristal, este necesar să consumați o cantitate mare de energie. Dar, la urma urmei, este suficient să dizolvi sarea în apă pentru ca rețeaua cristalină să se dezintegreze! Acest fenomen se explică prin proprietățile uimitoare ale apei ca solvent polar. Moleculele de H 2 O interacționează cu ionii de sare, distrugând legătura chimică dintre ele. Astfel, dizolvarea nu este o simplă amestecare a diferitelor substanțe, ci o interacțiune fizică și chimică între ele.

Cum interacționează moleculele lichidelor?

Apa poate fi lichidă, solidă și gazoasă (abur). Acestea sunt principalele sale stări de agregare în condiții normale. Moleculele de apă sunt formate dintr-un atom de oxigen cu doi atomi de hidrogen legați de acesta. Există o polarizare a legăturii chimice în moleculă, apare o sarcină negativă parțială pe atomii de oxigen. Hidrogenul devine polul pozitiv al moleculei și este atras de atomul de oxigen al altei molecule. Aceasta se numește „legătură de hidrogen”.

Starea lichidă de agregare este caracterizată de distanțe între particulele structurale comparabile cu dimensiunile lor. Atractia exista, dar este slaba, asa ca apa nu isi pastreaza forma. Vaporizarea are loc din cauza distrugerii legăturilor, care apare pe suprafața lichidului chiar și la temperatura camerei.

Există interacțiuni intermoleculare în gaze?

Starea gazoasă a unei substanțe diferă de cea lichidă și solidă în mai mulți parametri. Între particulele structurale ale gazelor există goluri mari, mult mai mari decât dimensiunea moleculelor. În acest caz, forțele de atracție nu funcționează deloc. Starea gazoasă de agregare este caracteristică substanțelor prezente în aer: azot, oxigen, dioxid de carbon. În figura de mai jos, primul cub este umplut cu un gaz, al doilea cu un lichid și al treilea cu un solid.

Multe lichide sunt volatile; moleculele unei substanțe se desprind de pe suprafața lor și trec în aer. De exemplu, dacă aduceți un tampon de vată înmuiat în amoniac la deschiderea unei sticle deschise de acid clorhidric, apare fum alb. Chiar în aer are loc o reacție chimică între acidul clorhidric și amoniac, se obține clorură de amoniu. În ce stare a materiei se află această substanță? Particulele sale, care formează fumul alb, sunt cele mai mici cristale solide de sare. Acest experiment trebuie efectuat sub o hotă de evacuare, substanțele sunt toxice.

Concluzie

Starea agregată a unui gaz a fost studiată de mulți fizicieni și chimiști remarcabili: Avogadro, Boyle, Gay-Lussac, Claiperon, Mendeleev, Le Chatelier. Oamenii de știință au formulat legi care explică comportamentul substanțelor gazoase în reacțiile chimice atunci când condițiile externe se modifică. Regularitățile deschise nu au intrat doar în manualele școlare și universitare de fizică și chimie. Multe industrii chimice se bazează pe cunoștințele despre comportamentul și proprietățile substanțelor în diferite stări de agregare.

„Alcoolii” Din istorie  Știți că în secolul al IV-lea. î.Hr e. știau oamenii să facă băuturi care conțin alcool etilic? Vinul a fost obținut prin fermentarea sucurilor de fructe și fructe de pădure. Cu toate acestea, au învățat mult mai târziu cum să extragă din ea componenta amețitoare. În secolul al XI-lea. alchimiştii au prins vapori ai unei substanţe volatile care se degaja la încălzirea vinului.Definiţie n Formula generală a alcoolilor saturaţi monohidroxilici СnН2n+1ОН Clasificarea alcoolilor După numărul de grupe hidroxil CxHy(OH)n Alcooli monohidroxilici CH3 - CH2 - CH2 OH dihidroxici glicoli CH3 - CH - CH2 OH OH După natura radicalului hidrocarburic al radicalului CxHy(OH)n CxHy(OH)n Limită CH3 CH3 –– CH CH2 CH2 2 ––CH 2 OH OH Nesaturat Nesaturat CH CH2 = CH CH––CH CH2 2 = 2 OH OH Aromatic Aromatic CH CH2 OH 2 --OH hidrogen corespunzător alcoolului, adăugați sufixul (generic) - OL. Numerele de după sufix indică poziția grupării hidroxil în lanțul principal: H | H-C-OH | H metanol H H H |3 |2 |1 H- C – C – C -OH | | | H H H propanol-1 H H H | 1 | 2 |3 H - C - C - C - H | | | H OH H propanol -2 TIPURI DE ISOMERIE 1. Izomeria poziției grupei funcționale (propanol–1 și propanol–2) 2. Izomerie a scheletului de carbon CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanol-1 CH3-CH -CH2-OH | CH3 2-metilpropanol-1 3. Izomerie interclasă - alcoolii sunt izomeri la eteri: CH3-CH2-OH etanol CH3-O-CH3 dimetil eter sufix -ol  Pentru alcoolii polihidroxici, înainte de sufixul -ol în limba greacă (-di-, -tri-, ...) se indică numărul grupelor hidroxil  De exemplu: CH3-CH2-OH etanol Tipuri de izomerie a alcoolilor Structural 1. Lanț carbonic 2. Pozițiile grupelor funcționale PROPRIETĂȚI FIZICE  Alcooli inferiori (C1-C11) lichide volatile cu miros înțepător  Alcooli mai mari (C12- și peste) solide cu miros plăcut PROPRIETĂȚI FIZICE Denumire Formula Pl. g/cm3 topiturăC tbpC Metil CH3OH 0,792 -97 64 Etil C2H5OH 0,790 -114 78 Propil CH3CH2CH2OH 0,804 -120 92 Izopropil CH3-CH(OH)-CH3 Caracteristică proprietăți fizice 0,3CH2CH2OH 0,8082821 - 8 CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3 - CH3OH : stare de agregare Alcoolul metilic (primul reprezentant al seriei omoloage de alcooli) este un lichid. Poate are o greutate moleculară mare? Nu. Mult mai puțin decât dioxidul de carbon. Atunci ce este? R - O ... H - O ... H - O H R R De ce? CH3 - O ... H - O ... N - O H N CH3 Și dacă radicalul este mare? CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - O ... H - O H H Legăturile de hidrogen sunt prea slabe pentru a ține o moleculă de alcool, care are o mare parte insolubilă, între moleculele de apă O caracteristică a proprietăților fizice: contracția De ce, la rezolvarea calculului probleme, nu folosesc niciodată volum, ci doar în greutate? Se amestecă 500 ml de alcool și 500 ml de apă. Obținem 930 ml de soluție. Legăturile de hidrogen dintre moleculele de alcool și apă sunt atât de mari încât volumul total al soluției scade, „comprimarea” acesteia (din latinescul contractio – compresie). Reprezentanți individuali ai alcoolilor Alcool monohidric - metanol  Lichid incolor cu punctul de fierbere 64C, miros caracteristic Mai ușor decât apa. Arde cu o flacără incoloră.  Este folosit ca solvent și combustibil în motoarele cu ardere internă Metanolul este o otravă  Efectul toxic al metanolului se bazează pe afectarea sistemelor nervos și vascular. Ingestia a 5-10 ml de metanol duce la otrăvire severă, iar 30 ml sau mai mult - la moarte Alcool monohidric - etanol Lichid incolor cu miros și gust de ars caracteristic, punct de fierbere 78C. Mai ușor decât apa. Se amestecă cu ea în orice relație. Inflamabil, arsuri cu o flacără albăstruie slab luminoasă. Prietenia cu poliția rutieră Sunt spiritele prietene cu poliția rutieră? Dar cum! Ai fost vreodată oprit de un inspector de poliție rutieră? Ai inspirat într-un tub? Dacă ai avut ghinion, atunci a avut loc reacția de oxidare a alcoolului, în care culoarea s-a schimbat și a trebuit să plătești o amendă Întrebarea este interesantă. Alcoolul aparține xenobioticelor - substanțe care nu sunt conținute în corpul uman, dar îi afectează activitatea vitală. Totul depinde de doză. 1. Alcoolul este un nutrient care oferă organismului energie. În Evul Mediu, organismul primea aproximativ 25% din energie prin consumul de alcool; 2. Alcoolul este un medicament care are efect dezinfectant și antibacterian; 3. Alcoolul este o otravă care perturbă procesele biologice naturale, distruge organele interne și psihicul și, dacă este consumat în exces, duce la moarte Utilizarea etanolului  Alcoolul etilic este folosit la prepararea diferitelor băuturi alcoolice;  În medicină pentru prepararea extractelor din plante medicinale, precum şi pentru dezinfecţie;  În cosmetică şi parfumerie, etanolul este un solvent pentru parfumuri şi loţiuni Efecte nocive ale etanolului  La începutul intoxicaţiei, structurile scoarţei cerebrale suferă; activitatea centrilor creierului care controlează comportamentul este suprimată: se pierde controlul rezonabil asupra acțiunilor, iar atitudinea critică față de sine scade. I. P. Pavlov a numit o astfel de stare „violența subcortexului”  Cu un conținut foarte mare de alcool în sânge, activitatea centrilor motori ai creierului este inhibată, în principal funcția cerebelului suferă - o persoană își pierde complet orientarea Dăunător efectele etanolului  Modificările în structura creierului cauzate de mulți ani de intoxicație cu alcool sunt ireversibile și, chiar și după abstinența prelungită de la consumul de alcool, persistă. Dacă o persoană nu se poate opri, atunci abaterile organice și, în consecință, psihice de la normă sunt în creștere Efecte nocive ale etanolului  Alcoolul are un efect extrem de nefavorabil asupra vaselor creierului. La începutul intoxicației, se extind, fluxul de sânge în ele încetinește, ceea ce duce la congestie în creier. Apoi, când, pe lângă alcool, în sânge încep să se acumuleze produse dăunătoare ale degradarii sale incomplete, se instalează un spasm ascuțit, apare vasoconstricția și se dezvoltă complicații atât de periculoase, cum ar fi accidentele vasculare cerebrale, care duc la dizabilitate severă și chiar moarte. ÎNTREBĂRI DE CONSOLIDARE 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Într-un vas nesemnat este apă, iar în celălalt alcool. Este posibil să folosiți un indicator pentru a le recunoaște? Cine are onoarea de a obține alcool pur? Poate alcoolul să fie solid? Greutatea moleculară a metanolului este 32, iar dioxidul de carbon este 44. Faceți o concluzie despre starea de agregare a alcoolului. Se amestecă un litru de alcool și un litru de apă. Determinați volumul amestecului. Cum să conduci un inspector de poliție rutieră? Poate alcoolul absolut anhidru să elibereze apă? Ce sunt xenobioticele și cum au legătură cu alcoolul? RĂSPUNSURI 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Nu poți. Indicatorii nu afectează alcoolii și soluțiile lor apoase. Desigur, alchimiștii. Poate dacă acest alcool conține 12 atomi de carbon sau mai mult. Din aceste date nu se poate trage nicio concluzie. Legăturile de hidrogen dintre moleculele de alcool la o greutate moleculară mică a acestor molecule fac ca punctul de fierbere al alcoolului să fie anormal de ridicat. Volumul amestecului nu va fi de doi litri, ci mult mai puțin, de aproximativ 1 litru - 860 ml. Nu beți în timp ce conduceți. Poate daca il incalzi si adaugi conc. acid sulfuric. Nu fi leneș și amintește-ți tot ce ai auzit despre alcool, hotărăște-te odată pentru totdeauna ce doză este a ta……. si este nevoie deloc? Alcool polihidric etilen glicol  Etilen glicol este un reprezentant al alcoolilor dihidroxilici limitatori - glicolii;  Glicolii și-au primit numele datorită gustului dulce al multor reprezentanți ai seriei („glicos” grecesc - dulce);  Etilenglicolul este un lichid siropos cu gust dulce, inodor, otravitor. Se amestecă bine cu apă și alcool, higroscopic Utilizarea etilenglicolului  O proprietate importantă a etilenglicolului este capacitatea de a scădea punctul de îngheț al apei, din care substanța și-a găsit aplicație largă ca componentă a lichidelor antigel și antigel auto;  Se folosește pentru obținerea lavsanului (o fibră sintetică valoroasă) Etilenglicolul este o otravă  Dozele care provoacă otrăvire fatală cu etilenglicol variază foarte mult – de la 100 la 600 ml. Potrivit unor autori, doza letală pentru om este de 50-150 ml. Mortalitatea datorată etilenglicolului este foarte mare și reprezintă mai mult de 60% din toate cazurile de otrăvire;  Mecanismul acţiunii toxice a etilenglicolului nu a fost suficient studiat până acum. Etilenglicolul se absoarbe rapid (inclusiv prin porii pielii) si circula in sange nemodificat timp de cateva ore, ajungand la o concentratie maxima dupa 2-5 ore. Apoi, conținutul său în sânge scade treptat și este fixat în țesuturi. Lichid incolor, vâscos, higroscopic, cu gust dulce. Miscibil cu apa in toate proportiile, solvent bun. Reacționează cu acidul azotic formând nitroglicerină. Formează grăsimi și uleiuri cu acizii carboxilici CH2 – CH – CH2 OH OH OH Aplicarea glicerinei  Folosit în     producerea de explozivi nitroglicerinici; La prelucrarea pielii; Ca o componentă a unor adezivi; În producția de materiale plastice, glicerina este folosită ca plastifiant; În producția de cofetărie și băuturi (ca aditiv alimentar E422) Reacția calitativă la alcoolii polihidroxilici Reacția calitativă la alcoolii polihidroxilici  Reacția la alcoolii polihidroxilici este interacțiunea acestora cu un precipitat proaspăt de hidroxid de cupru (II), care se dizolvă pentru a forma un albastru strălucitor. -soluție violet Sarcini Fișă de lucru completă pentru lecție;  Răspunde la întrebările testului;  Rezolvarea cuvintelor încrucișate  Fișa de lucru a lecției „Alcooli”  Formula generală a alcoolilor  Numiți substanțele:  CH3OH  CH3-CH2-CH2-CH2-OH  CH2(OH)-CH2(OH) atomicitatea alcool?  Enumerați utilizările etanolului  Ce alcooli se folosesc în industria alimentară?  Ce alcool provoacă otrăvire fatală atunci când se ingerează 30 ml?  Ce substanță este folosită ca lichid antigel?  Cum să distingem alcoolul polihidric de alcoolul monohidroxilic? Metode de producție Laborator  Hidroliza haloalcanilor: R-CL+NaOH R-OH+NaCL  Hidratarea alchenelor: CH2=CH2+H2O C2H5OH  Hidrogenarea compușilor carbonilici Industrial  Sinteza metanolului din gazul de sinteză CO+2H2 CH3-OH (at presiune ridicată, temperatură ridicată și catalizator oxid de zinc)  Hidratarea alchenelor  Fermentarea glucozei: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 Proprietăți chimice I. Reacții cu ruperea legăturii RO–H  Alcoolii reacţionează cu metalele alcaline şi alcalino-pământoase, formând compuşi săruri. alcoolați 2СH CH CH OH + 2Na  2CH CH CH ONa + H  2CH CH OH + Ca  (CH CHO) Ca + H  3 2 3 2 2 3 3 2 2 2 2 2 2  Interacțiunea cu acizii organici (esterificare ) duce la formarea de esteri. CH COOH + HOC H  CHCOOC H (eter etilic acetic (acetat de etil)) + HO 3 2 5 3 2 5 2 II. Reacții cu scindarea legăturii R–OH Cu halogenuri de hidrogen: R–OH + HBr  R–Br + H2O III. Reacții de oxidare Alcoolii ard: 2C3H7OH + 9O2  6CO2 + 8H2O Sub acțiunea agenților oxidanți:  alcoolii primari sunt transformați în aldehide, secundari în cetone IV. Deshidratarea Apare la încălzire cu reactivi de eliminare a apei (conc. H2SO4). 1. Deshidratarea intramoleculară duce la formarea alchenelor CH3–CH2–OH  CH2=CH2 + H2O 2. Deshidratarea intermoleculară dă eteri R-OH + H-O–R  R–O–R(eter) + H2O