- Горение бутилового спирта уравнение реакции
- Бутанол-1: химические свойства и получение
- Строение бутанола-1
- Водородные связи и физические свойства спиртов
- Изомерия бутанола-1
- Структурная изомерия
- Химические свойства бутанола-1
- 1.1. Взаимодействие с раствором щелочей
- 1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)
- СН3–CH2–CH2–CH2–OK + H2O → СН3–CH2–CH2–CH2–OH + KOH
- 2. Реакции замещения группы ОН
- 2.1. Взаимодействие с галогеноводородами
- 2.2. Взаимодействие с аммиаком
- 2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)
- 2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами
- 3. Реакции замещения группы ОН
- 3.1. Внутримолекулярная дегидратация
- 3.2. Межмолекулярная дегидратация
- 4. Окисление спиртов
- 4.1. Окисление оксидом меди (II)
- 4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора
- 4.3. Жесткое окисление
- 4.4. Горение спиртов
- 5. Дегидрирование спиртов
- Получение бутанола-1
- 1. Щелочной гидролиз галогеналканов
- 2. Гидрирование карбонильных соединений
- Химические свойства бутанола
- 📹 Видео
Видео:Уравнивание реакций горения углеводородовСкачать
Горение бутилового спирта уравнение реакции
Горение спиртов
Нальем понемногу этилового, бутилового и изоамилового спиртов в фарфоровые чашки. Поднесем к чашкам горящую лучину. Этиловый спирт быстро загорается и горит голубоватым, слабосветящимся пламенем. Бутиловый спирт горит светящимся пламенем. Труднее загорается изоамиловый спирт, он горит коптящим пламенем. С увеличением молекулярной массы одноатомных спиртов повышается температура кипения и возрастает светимость их пламени.
Оборудование: огнезащитная прокладка, фарфоровые чашки, лучина.
Техника безопасности. Соблюдать правила работы с огнеопасными жидкостями.
Постановка опыта и текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Видео:Горение этилового и изопропилового спиртов.Скачать
Бутанол-1: химические свойства и получение
Бутанол-1, бутиловый спирт CH3CH2CH2OH – органическое вещество, молекула которого содержит, помимо углеводородной цепи, одну группу ОН.
Общая формула предельных нециклических одноатомных спиртов: CnH2n+2O.
Видео:Горение спиртовСкачать
Строение бутанола-1
В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.
| Электроотрицательность кислорода (ЭО = 3,5) больше электроотрицательности водорода (ЭО = 2,1) и углерода (ЭО = 2,4). |
Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:
| Атом кислорода в спиртах находится в состоянии sp 3 -гибридизации. |
В образовании химических связей с атомами C и H участвуют две 2sp 3 -гибридные орбитали, а еще две 2sp 3 -гибридные орбитали заняты неподеленными электронными парами атома кислорода.
Поэтому валентный угол C–О–H близок к тетраэдрическому и составляет почти 108 о .
Водородные связи и физические свойства спиртов
Спирты образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул спиртов:
Поэтому бутанол-1 – жидкость с относительно высокой температурой кипения.
Водородные связи образуются не только между молекулами спиртов, но и между молекулами спиртов и воды. Поэтому спирты очень хорошо растворимы в воде. Молекулы спиртов в воде гидратируются:
| Чем больше углеводородный радикал, тем меньше растворимость спирта в воде. Чем больше ОН-групп в спирте, тем больше растворимость в воде. |
Бутанол-1 смешивается с водой в любых соотношениях.
Видео:Горение. 7 класс.Скачать
Изомерия бутанола-1
Видео:Можно ли отличить опасный для здоровья метанол от этилового спиртаСкачать
Структурная изомерия
Для бутанола-1 характерна структурная изомерия – изомерия положения гидроксильной группы, изомерия углеродного скелета и межклассовая изомерия.
Структурные изомеры — это соединения с одинаковым составом, которые отличаются порядком связывания атомов в молекуле, т.е. строением молекул.
Межклассовые изомеры — это вещества разных классов с различным строением, но одинаковым составом. Спирты являются межклассовыми изомерами с простыми эфирами. Общая формула и спиртов, и простых эфиров — CnH2n+2О.
| Например. Межклассовые изомеры с общей формулой С4Н10О бутиловый спирт СН3–CH2–CH2–CH2–OH, метилпропиловый эфир CH3–O–CH2–CH2–CH3, метилизопропиловый эфир CH3–O–CH(CH3)2, диэтиловый эфир CH3–CH2–O–CH2–CH3 |
| Бутиловый спирт | Метилпропиловый эфир |
| СН3–CH2–CH2–CH2–OH | CH3–O–CH2–CH2–CH3 |
Изомеры с различным положением группы ОН отличаются положением гидроксильной группы в молекуле. Такая изомерия характерна для спиртов, которые содержат три или больше атомов углерода.
| Например. Бутанол-1 и бутанол-2 |
| Бутанол-1 | Бутанол-2 |
| СН3–CH2–CH2–CH2–OH | СН3–CH(OH) –CH 2 –CH 3 |
Изомеры углеродного скелета отличаются положением строением углеродного скелета. Такая изомерия характерна для спиртов, которые содержат 4 или больше атомов углерода.
| Например. Бутанол-1 и изобутанол-2 |
| Бутанол-1 | Изобутанол |
| СН3–CH2–CH2–CH2–OH | СН3–CH(CH3) –CH 2 –OH |
Видео:Составление уравнений реакций горения. 11 класс.Скачать
Химические свойства бутанола-1
Спирты – органические вещества, молекулы которых содержат, помимо углеводородной цепи, одну или несколько гидроксильных групп ОН.
Химические реакции гидроксисоединений идут с разрывом одной из связей: либо С–ОН с отщеплением группы ОН, либо связи О–Н с отщеплением водорода. Это реакции замещения, либо реакции отщепления (элиминирования).
Свойства спиртов определяются строением связей С–О–Н. Связи С–О и О–Н — ковалентные полярные. При этом на атоме водорода образуется частичный положительный заряд δ+, на атоме углерода также частичный положительный заряд δ+, а на атоме кислорода — частичный отрицательный заряд δ–.
Такие связи разрываются по ионному механизму. Разрыв связи О–Н с отрывом иона Н + соответствует кислотным свойствам гидроксисоединения. Разрыв связи С–О соответствует основным свойствам и реакциям нуклеофильного замещения.
С разрывом связи О–Н идут реакции окисления, а с разрывом связи С–О — реакции восстановления.
Таким образом, для спиртов характерны следующие свойства:
|
1. Кислотные свойства бутанола-1
| Спирты – неэлектролиты, в водном растворе не диссоциируют на ионы; кислотные свойства у них выражены слабее, чем у воды. |
1.1. Взаимодействие с раствором щелочей
При взаимодействии спиртов с растворами щелочей реакция практически не идет, т. к. образующиеся алкоголяты почти полностью гидролизуются водой.
Равновесие в этой реакции так сильно сдвинуто влево, что прямая реакция не идет. Поэтому бутанол-1 не взаимодействует с растворами щелочей.
1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)
Бутанол-1 взаимодействует с активными металлами (щелочными и щелочноземельными). При этом образуются алкоголяты. При взаимодействии с металлами спирты ведут себя, как кислоты.
| Например, бутанол-1 взаимодействует с калием с образованием бутилата калия и водорода . |
Алкоголяты под действием воды полностью гидролизуются с выделением спирта и гидроксида металла.
| Например, бутилат калия разлагается водой: |
СН3–CH2–CH2–CH2–OK + H2O → СН3–CH2–CH2–CH2–OH + KOH
Видео:Как отличить метиловый спирт от этилового? 3 проверенных метода.Скачать
2. Реакции замещения группы ОН
2.1. Взаимодействие с галогеноводородами
При взаимодействии спиртов с галогеноводородами группа ОН замещается на галоген и образуется галогеналкан.
| Например, бутанол-1 реагирует с бромоводородом. |
2.2. Взаимодействие с аммиаком
Гидроксогруппу спиртов можно заместить на аминогруппу при нагревании спирта с аммиаком на катализаторе.
| Например, при взаимодействии бутанола-1 с аммиаком образуется бутиламин. |
2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)
Cпирты вступают в реакции с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры.
| Например, бутанол-1 реагирует с уксусной кислотой с образованием бутилацетата (бутилового эфира уксусной кислоты): |
2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами
Спирты взаимодействуют и с неорганическими кислотами, например, азотной или серной.
| Например, при взаимодействии бутанола-1 с азотной кислотой образуется бутилнитрат. |
Видео:C4H9OH + 6O2 → 4CO2 + 5H2O | Реакция горения бутанолаСкачать
3. Реакции замещения группы ОН
В присутствии концентрированной серной кислоты от спиртов отщепляется вода. Процесс дегидратации протекает по двум возможным направлениям: внутримолекулярная дегидратация и межмолекулярная дегидратация.
3.1. Внутримолекулярная дегидратация
При высокой температуре происходит внутримолекулярная дегидратация и образуется соответствующий алкен.
| Например, из бутанола-1 под действием концентрированной серной кислоты при высокой температуре образуется бутен-1: |
3.2. Межмолекулярная дегидратация
При низкой температуре происходит межмолекулярная дегидратация: ОН-группа в одной молекуле спирта замещается на группу OR другой молекулы. Продуктом реакции является простой эфир.
| Например, при дегидратации бутанола-1 при низкой температуре образуется дибутиловый эфир: |
Видео:Реакции горенияСкачать
4. Окисление спиртов
Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).
В зависимости от интенсивности и условий окисление можно условно разделить на каталитическое, мягкое и жесткое.
Типичные окислители — оксид меди (II), перманганат калия KMnO4, K2Cr2O7, кислород в присутствии катализатора.
4.1. Окисление оксидом меди (II)
Cпирты можно окислить оксидом меди (II) при нагревании. При этом медь восстанавливается до простого вещества. Первичные спирты окисляются до альдегидов.
| Например, бутанол-1 окисляется оксидом меди до бутаналя. |
4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора
Cпирты можно окислить кислородом в присутствии катализатора (медь, оксид хрома (III) и др.). Первичные спирты окисляются до альдегидов.
| Например, при окислении бутанола-1 образуется бутаналь |
4.3. Жесткое окисление
При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) первичные спирты окисляются до карбоновых кислот.
| При нагревании первичного спирта с перманганатом или дихроматом калия в кислой среде может образоваться также альдегид, если его сразу удаляют из реакционной смеси. |
| Например, при взаимодействии бутанола-1 с перманганатом калия в серной кислоте образуется бутановая кислота |
4.4. Горение спиртов
Образуются углекислый газ и вода и выделяется большое количество теплоты.
| Например, уравнение сгорания бутанола-1: |
Видео:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O | Реакция горения метанолаСкачать
5. Дегидрирование спиртов
При нагревании спиртов в присутствии медного катализатора протекает реакция дегидрирования. При дегидрировании первичных спиртов образуются альдегиды.
| Например, при дегидрировании бутанола-1 образуется бутаналь. |
Видео:29. Общая реакция горения для всех углеводородов. Как расставить коэффициенты реакции легкоСкачать
Получение бутанола-1
Видео:Окисление этилового спирта оксидом меди(II)Скачать
1. Щелочной гидролиз галогеналканов
При взаимодействии галогеналканов с водным раствором щелочей образуются спирты. Атом галогена в галогеналкане замещается на гидроксогруппу.
| Например, при нагревании 1-хлорбутана с водным раствором гидроксида натрия образуется бутанол-1 |
Видео:Опыты по химии. Окисление спирта в альдегидСкачать
2. Гидрирование карбонильных соединений
Присоединение водорода к альдегидам протекает при нагревании в присутствии катализатора. При гидрировании альдегидов образуются первичные спирты.
Видео:Опыты по химии. Получение этилена и опыты с нимСкачать
Химические свойства бутанола
Бутанол-1 СН3-СН2-СН2-СН2-ОН
Это насыщенный первичный одноатомный спирт. Для него характерны реакции класса спиртов, а именно:
1. Реакция горения
С4Н9ОН + 6О2—->4СО2 + 5Н2О
2. Реакции дегидратации
СН3-СН2-СН2-СН2-ОН —-> CH3-CH2-CH=CH2 + H2O
2C4H9OH ——> C4H9-O-C4H9 + H2O
3. Реакция обмена
C4H9OH + HBr ——> C4H9Br + H2O
4. Реакция окисления
CH3-CH2-CH2-CH2-OH + CuO ——> CH3-CH2-CH2-CH2-CHO + Cu
Если ответ по предмету Химия отсутствует или он оказался неправильным, то попробуй воспользоваться поиском других ответов во всей базе сайта.
📹 Видео
Как определить опасный ли алкоголь? (Jack Daniel's) Реакция марганцовки на метиловый спирт.Скачать
Горение спиртовСкачать
Химия. Растворимость спиртов в воде, горение спиртов, качественные реакцииСкачать
ГОРЕНИЕ ЭТАНОЛА (ЭТИЛОВОГО СПИРТА)Скачать
Несколько лайфхаков со спиртом. Химия – просто.Скачать
Горение спиртовСкачать
