Спирты: строение и свойства

Что такое спирты

Спирты — это органические вещества, в молекулах которых одна или несколько гидроксильных групп -OH связаны с насыщенным атомом углерода. Гидроксильная группа является функциональной, то есть именно она определяет химические свойства всего класса. Общая формула предельных одноатомных спиртов — CnH2n+1OH. Спирты широко применяются как растворители, топливо, антисептики и сырьё для органического синтеза.

Классификация

Спирты делят по числу гидроксильных групп и по строению углеродного скелета. По числу групп -OH различают одноатомные, содержащие одну такую группу, и многоатомные, содержащие две и более. По положению группы выделяют первичные, вторичные и третичные спирты.

Физические свойства

Низшие спирты — жидкости, хорошо растворимые в воде. Из-за образования водородных связей между молекулами спирты кипят при значительно более высоких температурах, чем углеводороды с тем же числом атомов углерода. С увеличением углеводородного радикала растворимость в воде уменьшается.

Химические свойства

Спирты вступают в реакции по гидроксильной группе. Важнейшие из них:

• взаимодействие с активными металлами с выделением водорода;
• реакция с галогеноводородами с образованием галогенопроизводных;
• дегидратация (отщепление воды) с образованием алкенов;
• окисление первичных спиртов до альдегидов, а вторичных — до кетонов.

Разберём реакцию этанола с натрием, в которой проявляются слабые кислотные свойства спирта:

2C2H5OH + 2Na -> 2C2H5ONa + H2

Образующиеся вещества называют алкоголятами. Спирты также горят на воздухе с выделением теплоты, что используют в спиртовках и при получении биотоплива.

Качественная реакция и применение

Многоатомные спирты, например глицерин и этиленгликоль, дают качественную реакцию со свежеосаждённым гидроксидом меди (||): образуется ярко-синий раствор. Эта реакция позволяет отличить многоатомные спирты от одноатомных. Этанол применяют как растворитель, топливо и сырьё, а глицерин — в косметике, фармацевтике и пищевой промышленности.

Частая ошибка. Гидроксильная группа спиртов практически не диссоциирует в воде, поэтому спирты не изменяют окраску индикаторов и не относятся к щелочам, несмотря на наличие группы -OH в составе.

Кратко о главном

• Спирты содержат функциональную гидроксильную группу -OH у насыщенного углерода.
• Бывают одноатомные и многоатомные, первичные, вторичные и третичные.
• Между молекулами образуются водородные связи, повышающие температуру кипения.
• Реагируют с активными металлами; качественная реакция многоатомных спиртов — с гидроксидом меди (||).