Спирттердің гемологтық қатары

Спирттердің гемологтық қатары

Спирттердің гемологтық қатары. Этил спирті гомологтық қатардың бір мүшесі. Қатардағы басқа спирттердің химиялық және электрондық құрылысы ұқсас болып келеді. Қатардағы бірінші мүше –метил спирті.



Этил спиртінің келесі ең жақын гомологы-пропил спирті:
Н
Н-С-О-Н
Н
Этил спиртінің келесі ең жақын гомологы-пропил спирті:

Н Н Н

Н-С-С-С-О-Н

Н Н Н

Спирттердің гомологтық қатары туралы мағлұматтар 3-кестеде берілген.
Спирттердің аты Формуласы Қайнау температурасы (С)
Метил (метанол) СН3ОН 64,7
Этил (этанол) С2Н5ОН 78,3
Пропил (пропанол-1) С3Н7ОН 97,2
Бутил (бутанол) С4Н9ОН 117,7
Амил (петанол-1) С5Н11ОН 137,2
Гексил (гексанол-1) С6Н13ОН 157,2
Гептил (гептанол-1)
және т.б. С7Н15ОН 176,3
Бұл қатарда молекулалар құрамының гомологтық айырмасы СН2 атомдар тобы екеніне көз жеткізіңдер. Спирт молекуласында біреу ғана емес, екі және одан да көп гидроксил топтары болады.
Молекулада гидроксил топтарының болуы спирттердің химиялық қасиеттерін яғни олардың химиялық қызметін жүзеге асыратынын натрии реакциясы мысалынан көрдік және бұдан былай да көз жеткізетін боламыз. Атомдардың бұл тобы функционалдық топ деп аталады.
Молекулаларында көмірсутек радикалымен байланысқан бір немесе бірнеше фукнционалдық гидроксил топтары бар органикалық заттар спирттер деп аталады.
Сондықтан олар молекулаларында бір немесе бірнеше сутегі атомдарының орнын гидроксил тобы басқан көмірсутектердің туындылары ретінде қарастырылады. Жоғарыда келтірілген қатардағы спирттерді молекулаларындағы сутегінің бір атомының орнын гидроксил тобы басқан қаныққан көмірсутектердің туындылары деп есептеуге болады. Бұл біратомды қаныққан спирттердің гомологтық қатары. Бұл қатардағы заттардың жалпы формуласы
СпН2п-1ОН немесе R-OH
Алдымен біратомды спирттерді оқып үйренуге кірісейік. Жүйелеу номенклатурасы бойынша спирттердің аттары өздеріне сәйкес көмірсутектер аттарынан алынып, көмірсутек атының аяғына –ол деген жұрнақ қосылады; гидроксил тобы жалғасқан көміртегі атомы цифрмен көрсетіледі. Көміртегі атомдары функционалдық топ орналасқан тізбек шетінен бастап нөмірленеді.
Спирттер изметриясы бір жағынан көміртек қаңқаның изомериясына, екінші жағынан молекуладағы гидроксил тобының қалай орналасуына қарай айқындалады. Бұл мәселені бутил спирті мысалымен қарастырайық.
Көміртегі қаңқасының құрылысына байланысты екі спирт изомері-бутан мен изобутанның туындылары болады:

4 3 2 1
СН3-СН2-СН2-СН2-ОН
Бутанол –немесе
и бутил спирті

СН3

3 2 1
СН3-СН-СН2-ОН
2-Метилипропинал-1
немесе изобутил спирті

Әр көміртектің қаңқада гидроксил тобының орналасуына байланысты, спирттің тағы да изомері болуы мүмкін:
1 2 3 4
СН3-СН-СН2-СН3
ОН (бутанол)
1 СН3
Н3С-С-СН3
ОН
2-Метилипропанил-2
Молекулалар арасындағы сутектік байланыс. Спирттердің физикалық қасиеттері. Қарастырылған қаныққан және қанықпаған көмірсутектерінен бұл гомологтық қатардың айырмасы газ тәрізді заттардың болмай, бірінші мүшесінің өзінде-ақ метил спирті-сұйықтықтың болуы бірден назар аудартады.
Заттардың қайнау температурасының осындай көтерілуін қалай түсіндіруге болады? Әлде молекула құрамында оттегі атомы кіргендіктен заттың молекулалық массасы тым арта ма екен? Бірақ метил спирттің молекулалық массасы 32, пропандікі-44 бола тұра метил спирті-сұйықтық, ал пропан газ Хлореметанның СнСІ молекулалық массасы одан да ауыр 50,5 дегенмен ол газ тәрізді зат болып келеді.
Ал сонда өздігінен жеп-жеіл метил спиртінің молекулалары неліктен сұйық күйінде қалады?
Спирт молекулаларында көмірсутек радикалы мен сутегі атомы оттегі атомымен бір түзудің бойында жатпай, бір-бірімен бұрыш жасап орналасатын бұрыш айқындаған едік. Оттегі атомында әлі де бос электрон жұбы бар. Сол бос электрон жұбы арқылы оттегі атомы басқа молекула құрамындағы сутегі атомымен өзаракөпті оң зарядталады. Сөйтіп атомдар арасында сутектік байланыс пайда болады, ол формулаларда нүктелермен белгіленеді:
б+ б- б+ б+ б- б+
Н-О----Н-О----Н-О
СН3 СН3 СН3
Сутектік байланыстың беріктігі әдеттегі ковалентті байланыстан едәуір нашар
Сутектік байланыс салдарынан спирт молекулалары бір-біріне жабыстырылған тәрізді ассоцияланады. Сондықтан осы байланыстарды үзіп, молекулалардың жекеленіп босауы үшін және заттың ұшқыш болуы үшін қосымша энергия жұмсауға тура келеді. Сәйкес көмірсутектермен салыстырғанда спирттердің қайнау температурасының жоғары болуы себебі міне осылай түсіндіріледі.
Молекулалық массасы онша үлкен болмаса да судың өте жоғары температурада қайнау себебін енді түсіну онша қиын емес
Спир пен су молекулалары арасында да сутектік байланыс түзіледі. Спирттер ерігіштігінің атап айтқанда, С-Н байланысында аз полючтенетіндіктен сумен сутектік байланыс түзе алмайтын және суда ерімейтін көмірсутектерден ерекшелігі міне осылай түсіндіріледі.
Алайда спирттер әр түрлі мөлшерде ериді. Стакандардағы көлемдері бірдей суға метил, этил, пропил, бутил және эимл спирттерінен бірдей мөлшерде құйып араластырса, алғашқы үш спирттің нашар ерігендігі байқалады: спирт молекуласында көмірсутек радикалы неғұрлым көп болса, гидроксил тобының мұндай молекуланы ерітіндіде сутектік байланыстың түзілуі есебінен ұстап қалуы соғұрлым қйындай түседі. Уважаемый пользователь полный текст материала вы можете смотреть в скачиваемом файле. На этой странице приведен только краткий обзор материала на тему Спирттердің гемологтық қатары реферат.