Качественная реакция на метанол уравнение реакции

Метанол CH₃OH, метиловый спирт – это органическое вещество, предельный одноатомный спирт .

Общая формула предельных нециклических одноатомных спиртов: C_nH_2n+2O.

Видео:Качественный анализ на анионыСкачать

Строение метанола

В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.

Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:

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 метанола

Спирты образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул спиртов:

Поэтому метанол – жидкость с относительно высокой температурой кипения (температура кипения метанола +64,5 о С).

Водородные связи образуются не только между молекулами метанола, но и между молекулами метанола и воды. Поэтому метанол очень хорошо растворимы в воде. Молекулы метанола в воде гидратируются:

Метанол смешивается с водой в любых соотношениях.

Видео:Можно ли отличить опасный для здоровья метанол от этилового спиртаСкачать

Изомерия метанола

Для метанола не характерно наличие структурных изомеров – ни изомеров углеродного скелета, ни изомеров положения гидроксильной группы, ни межклассовых изомеров.

Видео:Качественная реакция на этанолСкачать

Химические свойства метанола

Метанол – органическое вещество, молекула которого содержит, помимо углеводородной цепи, одну группу ОН.

1. Кислотные свойства метанола

1.1. Взаимодействие с раствором щелочей

Метанол с растворами щелочей практически не реагирует, т. к. образующиеся алкоголяты почти полностью гидролизуются водой.

Равновесие в этой реакции так сильно сдвинуто влево, что прямая реакция не идет. Поэтому метанол не взаимодействуют с растворами щелочей.

1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)

Метанол взаимодействуют с активными металлами (щелочными и щелочноземельными). При этом образуются алкоголяты. При взаимодействии с металлами спирты ведут себя, как кислоты.

Метилаты под действием воды полностью гидролизуются с выделением спирта и гидроксида металла.

CH₃OK + H₂O → CH₃-OH + KOH

Видео:10 Окисление метанола перманганатом калияСкачать

2. Реакции замещения группы ОН

2.1. Взаимодействие с галогеноводородами

При взаимодействии метанола с галогеноводородами группа ОН замещается на галоген и образуется галогеналкан.

2.2. Взаимодействие с аммиаком

Гидроксогруппу спиртов можно заместить на аминогруппу при нагревании спирта с аммиаком на катализаторе.

2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)

Метанол вступает в реакции с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры.

2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами

Спирты взаимодействуют и с неорганическими кислотами, например, азотной или серной.

Видео:РЕАКЦИИ ИОННОГО ОБМЕНА, ИОННОЕ УРАВНЕНИЕ - Урок Химия 9 класс / Подготовка к ЕГЭ по ХимииСкачать

3. Реакции замещения группы ОН

В присутствии концентрированной серной кислоты от метанола отщепляется вода. Процесс дегидратации протекает по двум возможным направлениям: внутримолекулярная дегидратация и межмолекулярная дегидратация.

3.2. Межмолекулярная дегидратация

При низкой температуре (меньше 140 о С) происходит межмолекулярная дегидратация по механизму нуклеофильного замещения: ОН-группа в одной молекуле спирта замещается на группу OR другой молекулы. Продуктом реакции является простой эфир.

Видео:Как определить опасный ли алкоголь? (Jack Daniel's) Реакция марганцовки на метиловый спирт.Скачать

4. Окисление метанола

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.

Легкость окисления спиртов уменьшается в ряду:

метанол

4.1. Окисление оксидом меди (II)

Метанол можно окислить оксидом меди (II) при нагревании. При этом медь восстанавливается до простого вещества. Метанол окисляется до метаналя.

4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора

Метанол можно окислить кислородом в присутствии катализатора (медь, оксид хрома (III) и др.). Метанол окисляется до метаналя.

4.3. Жесткое окисление

При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) метанол окисляется до углекислого газа.

4.4. Горение метанола

При сгорании спиртов образуются углекислый газ и вода и выделяется большое количество теплоты.

Видео:Качественные реакции на катионы. 9 класс.Скачать

5. Дегидрирование спиртов

При нагревании спиртов в присутствии медного катализатора протекает реакция дегидрирования. При дегидрировании метанола образуется альдегид.

Видео:Качественная реакция на альдегиды с гидроксидом медиСкачать

Получение метанола

Видео:Качественная реакция ионов алюминия с гидрофосфатом натрияСкачать

1. Щелочной гидролиз галогеналканов

При взаимодействии галогеналканов с водным раствором щелочей образуются спирты. Атом галогена в галогеналкане замещается на гидроксогруппу.

Видео:2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O | Реакция горения метанолаСкачать

2. Гидратация алкенов

Гидратация (присоединение воды) алкенов протекает в присутствии минеральных кислот. При присоединении воды к алкенам образуются спирты.

Однако получить метанол гидратацией алкенов нельзя.

Видео:Метанол. Этанол. Глицерин. Урок 17. Химия 10 классСкачать

3. Гидрирование карбонильных соединений

Присоединение водорода к альдегидам и кетонам протекает при нагревании в присутствии катализатора. При гидрировании альдегидов образуются первичные спирты, при гидрировании кетонов — вторичные спирты, а из формальдегида образуется метанол.

CH₂=O + H₂ → CH₃-OH

Видео:Как определить наличие метанола в домашних условиях?Скачать

4. Промышленное получение метанола из «синтез-газа»

Каталитический синтез метанола из монооксида углерода и водорода при 300-400°С и давления 500 атм в присутствии смеси оксидов цинка, хрома и др.

Сырьем для синтеза метанола служит «синтез-газ» (смесь CO и H₂), обогащенный водородом:

Видео:Качественная реакция на углекислый газСкачать

4.1.5. Качественные реакции органических соединений.

Алкены >C=C C=C C(OH)-C(OH) C=C C(Br)-C(Br) +

Постепенное обесцвечивание подкисленного раствора KMnO₄. Выпадения бурого осадка MnO₂ не наблюдается, поскольку марганец восстанавливается до практически бесцветной соли двухвалентного марганца. Чаще всего в качестве подкислителя изпользуют серную кислоту. На примере с толуолом реакция выглядит следующим образом:

Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка трибромфенола:

Разбавленный водный раствор соли железа (III), например,

Исчезновение желто-коричневой окраски бромной воды с одновременным выпадением белого осадка триброманилина:

Одноатомные первичные и вторичные спирты

Черный CuO при нагревании со спиртом изменяет свою окраску на красную в связи с восстановлением до Cu 0 . Первичный спирт при этом превращается в альдегид:

R-CH₂-OH + CuO =t o => R-CHO + Cu + H₂O,

вторичный — в кетон:

R-C(OH)-R’+ CuO =t o => R-C(O)-R’ + Cu + H₂O,

В случае метанола появляется легко узнаваемый запах формальдегида (естественно, чтобы он был узнаваемым, нужно до этого быть знакомым с его запахом:-) )

В случае реакции с CuO этилового спирта чувствуется специфический запах ацетальдегида, схожий с ароматом прелых яблок сорта «антоновка»

Растворение голубого осадка Cu(OH)₂ с образование ярко-синего раствора комплексного соединения меди. На примере с глицерином уравнение реакции выглядит следующим образом:

Альдегиды,

—CHO

Аммиачный раствор оксида серебра

Так называемая реакция серебряного зеркала. В результате восстановления Ag +1 в металлическое серебро Ag 0 на стенках сосуда образуется зеркало. При небрежном смешении реагентов или в недостаточно чистом сосуде вместо серебряного зеркала может образоваться черный осадок, состоящий из мелкодисперсных частиц металлического серебра. В обоих случаях наблюдаемые явления описываются уравнением в общем виде:

Образование оранжево-красного осадка Cu₂O при нагревании в результате реакции:

Карбоновые кислоты,

-COOH

Выделение углекислого газа в результате разложения образующейся нестойкой угольной кислоты H₂CO₃:

Появление запаха сложного эфира, образующегося в результате реакции:

R-COOH + R’-OH → R-COO-R’ + H₂O

Запахи эфиров весьма разнообразны, но общим является ярко выраженная пахучесть, нередко, могут напоминать ароматы различных фруктов.

Муравиная кислота

-СНО

и

-СООН

Окрашивание лакмуса в красный цвет, по причине кислой среды, создаваемой муравьиной кислотой:

HCOOH ↔ HCOO — + H +

Аммиачный раствор оксида серебра

Молекуле муравьиной кислоты, не смотря на ее малый размер удается сочетать в себе помимо карбоксильной группы также и карбонильную, которая позволяет вступать муравьиной кислоте в реакцию серебряного зеркала подобно альдегидам:

Растворимые соли жирных карб. кислот, например, стеарат натрия

Выпадение хлопьевидного белого осадка малорастворимой жирной кислоты:

Выпадение белого осадка нерастворимой кальциевой или магниевой соли жирной кислоты. Ионное уравнение в общем виде:

где R-длинный углеводородный радикал.

На примере, стеарата натрия и хлорида кальция молекулярное уравнение реакции выглядит так:

Окрашивание фенолфталеина в малиновый цвет как в щелочах, ввиду того, что соли жирных кислот гидролизуются по аниону:

Видео:Окисление этилового спирта оксидом меди(II)Скачать

7 простых способов, как отличить этиловый спирт от метилового

Очищенный (ректифицированный) этанол – важный компонент многих лечебных настоек, алкогольных напитков. Он применяется в пищевой промышленности как консервант, используется при приготовлении некоторых блюд и кондитерских изделий как разрыхлитель, смягчитель жесткого мяса и просто пикантная добавка. С помощью этилового спирта повышают градус некоторых спиртных напитков – например вина, ликеров, водки, пива.

Естественно, при этом важно соблюдать качество этанола. Хотя в чистом виде это вещество подделывается реже, чем остальной алкоголь, на рынке встречается его низкокачественная техническая смесь с метанолом – веществом из той же группы, но куда более токсичным. Употребление такого продукта оборачивается тяжелейшим отравлением с необратимым разрушением нервной системы, вплоть до инвалидности и смерти. Не лучшим образом сказывается на организме и присутствие в неочищенном спирте сивушных масел, которые действуют как потенциальный канцероген, разрушают эпителий пищеварительных органов.

Видео:Качественные реакции для обнаружения этанола, фенола и многоатомных спиртовСкачать

Виды продукта

Спирт может быть двух видов: этиловым и метиловым. Какой из них можно пить или употреблять в пищу, и каким цветом они горят, расскажем ниже.

Этиловый или этанол

Этиловый спирт бывает двух видов: пищевой и медицинский. Он пригоден для употребления в пищу, правда, перед этим его необходимо разбавить водой, иначе из-за высокой концентрации спирта можно получить серьезные ожоги пищеварительного тракта и ротовой полости.

Без специальных манипуляций, «на глаз» отличить метиловый спирт от этилового невозможно. Обе жидкости прозрачные, с характерным запахом, одинаковой плотностью. Правда метиловый имеет нейтральный аромат, который выражен довольно слабо и ощущается только при «принюхивании», тогда как пары этанола резче и шибут в нос.

Получают такой продукт путем перегонки сусла, предварительно прошедшего этап брожения. Так же можно получить его и самостоятельно в домашних условиях, правда, для этого необходимо использовать специальный дистиллят – самогонный аппарат.

Справка. Домашний самогон, приготовленный из качественного сырья и в соответствии с технологическими правилами, ничуть не уступает по качеству промышленному спирту.

Но стоит понимать, что при длительном употреблении этого этилового продукта в больших количествах может появиться алкогольная зависимость. Поэтому все напитки, приготовленные на его основе, необходимо употреблять в небольших количествах.

Метиловый или метанол

Метиловый или технический спирт, который в народе обычно просто называют метанолом – это промышленный продукт, использовать его в пищу ни в каких видах нельзя. Получают такую жидкость из легнина, муравьиного спирта и древесины.

Используют такой продукт для изготовления растворителей и формальдегида. При работе с таким веществом обязательно стоит соблюдать технику безопасности, так как метанол имеет сильный и едкий аромат, а также может вызвать сильные ожоги эпидермиса.

Справка. В организм всасывается технический спирт гораздо медленнее этанола, он разрушает нервную систему, вызывает сильные отравления, а также ухудшает зрение.

Именно поэтому, занимаясь самостоятельным изготовлением алкогольных напитков на спиртовой основе, очень важно использовать правильный продукт.

При покупке алкогольной продукции в магазинах с проверенной репутацией, риск отравления «паленым» продуктом в разы уменьшается. Чаще всего напитки с метиловым спиртом сбываются в ларьках, торговых палатках, с рук, в несанкционированных точках продажи и распития, а так же вблизи вокзалов.

Видео:Обнаружение ионов в растворе. Качественные реакцииСкачать

Улучшение вкуса и запаха

Всем известно, неприятный вкус и сивушный запах придают водке все те же токсичные примеси и масла. Поэтому, в целях улучшения качества продукта, необходимо в первую очередь подвергнуть его очистке с помощью фильтрации или иного из вышеназванных методов.

Кроме этого, для устранения специфического запаха и улучшения вкусовых качеств водки применяют ароматизацию, добавляя в нее разнообразные фрукты, ягоды, травы, различные пряности. Их можно добавлять и в готовую очищенную водку, которую настаивают определенное время до получения нужного эффекта.

Изначально для ароматизации водки и самогона использовался хмель. Даже в небольших количествах он может практически полностью уничтожить сивушный запах и вкус. Подобными качествами отличается и пчелиный мед, также являющийся эффективной ароматической добавкой.Для ароматизации можно применять многие лечебные травы. Такая водка, кроме приятного запаха, приобретает и лечебные свойства.

Если настаиваемое в одной и той же водке растение время от времени менять на свежее, то получится концентрированный настой, которым потом можно будет улучшать вкус и запах водки.

Практичнее всего настаивать ароматизатор с водкой в стеклянной посуде. Если нужна срочная ароматизация (например, к приходу гостей), лучше всего поставить бутылки в кастрюлю с водой на деревянные бруски и кипятить в течение часа. После остудить в холодной воде.

Ароматизатор можно добавлять и в закваску. Здесь весьма уместны травы, шкурки лимона и апельсина. Однако аромат получается еле заметный. Для усиления его лучше сначала настоять на выбранном вами ароматизаторе воду, используемую для получения браги (или приготовить отвар), а уже после разводить в данной воде закваску.

Вот несколько рецептов водки и самогона с улучшенным вкусом и запахом.

Видео:Качественная реакция ионов калия с гидротартратом натрияСкачать

Как определить вид?

Однако, для того, чтобы самостоятельно определить, какой именно вид спирта представлен, совсем необязательно нести его образцы в лабораторию. Существует несколько простых способов определения вида спирта:

1. Все что необходимо это поджечь жидкость. Можно налить небольшое количество в любую емкость, а можно просто смочить край ватной палочки и поднести к источнику огня. Такой метод не требует использования каких-то специальных инструментов, а результат диагностики мгновенный. Этиловый спирт всегда горит только синим огнем, а вот пламя метанола — зеленое. Но это правило работает только для метилового спирта без лишних примесей.
2. Есть еще и так называемая картофельная проба. Небольшой корнеплод тщательно очищают и промывают, затем разрезают на две части и обе кладут в банку. Заливают картофель спиртом и оставляют на 2 -5 часов. Если по истечению этого срока вода не окрасилась в розовый цвет, значит, спирт этиловый, и в дальнейшем его можно использовать.
3. Можно добавить небольшое количество питьевой соды в сосуд со спиртом. Если в таре этанол, то сода окрасится в желтый цвет и осядет на дне емкости. Если же спирт метиловый, то она полностью растворится.
4. Слегка подогревают спирт и добавляют в него пару гранул обычной марганцовки. Если жидкость качественная, то никаких изменений не произойдет. Если же был нагрет метанол, то при попадании в него марганцовки, он начнет сильно шипеть и пузырится.
5. Если под рукой есть хороший промышленный градусник, то небольшое количество жидкости можно просто нагреть в металлической посуде. В тот момент, когда она начнет закипать и следует измерить ее температуру. Этанол кипит при 80 градусах, а метиловый спирт начинает закипать уже при 60 градусах.
6. Проба Ланга или обесцвечивание жидкости. Для этого в небольшой емкости нагревают до 18 градусов исследуемую жидкость. Сюда сразу же вливают марганцовый настой и снимают все с огня. Теперь необходимо засечь время, которое займет окрашивание жидкости из темно-малинового цвета до светло-розового. Чем дольше этот процесс происходит, тем качественнее исследуемая жидкость. Оптимальным вариантом считается 10 – 20 минут. Для такой пробы потребуется 50 г спирта, 2 г воды и 0,2 мг марганцовки.
7. Самым простым, но достоверным считается так называемое формальдегидное исследование. Все, что необходимо, это раскалить на сильном огне медную проволочку и опустить ее в емкость с жидкостью. Спустя 15 секунд медь извлекают и нюхают. Чем сильнее выражен аромат формальдегида, тем более низкокачественный спирт, а значит, и пить его ни в коем случае нельзя.

Внимание! Покупая алкоголь в случайных местах или, тем более, получив в подарок самодельный продукт, перед употреблением понюхайте его. Если запах покажется слишком резким, каким-то необычным, не поленитесь провести домашнюю экспертизу, чтобы не допустить тяжелого отравления.

Видео:Качественные реакции на ион аммонияСкачать

Глицерин

Так называют на практике химическое вещество — глицерол. Является многоатомным спиртом, так как в составе его молекул атомов Карбона — 3; гидроксильных группы — 3. Формула соединения — C3H5(OH)3.

Некоторые источники в интернете позиционируют изделия на основе натурального глицерина, однако в растительном и животном мире этого спирта нет.

Препарат получают искусственным путем. А вот его производные — жиры, действительно встречаются в природе. В этом разница между Глицерином и Этанолом, так как последний в избытке можно обнаружить в естественной среде.

Свойства

Глицерин — это прозрачный вязкий раствор, который не имеет аромата, но имеет сладкий вкус. Отсюда и название «glykys» (греч.) — сладкий.

Препарат тяжелее воды, но достаточно хорошо перемешивается с ней.

Глицерин хорошо поглощает влагу из внешней среды (он гидроскопичен).

Препарат закипает, при 290 градусах по Цельсию. По температуре закипания можно отличить Глицерин от этилового спирта, его точка кипения ниже.

Горение Глицерина представляет собой ровные и бесцветные всполохи пламени.

Вещество используется в промышленности благодаря своим мыльным свойствам и сладкому вкусу. Глицерин активно применяется в косметологии, изготовлении продуктов питания и даже для производства взрывчатых веществ (нитроглицерина).

Видео:Качественные реакции (#25ЕГЭ)Скачать

Отравление этиловым спиртом

Отравиться можно и этиловым спиртом, если превысить допустимую дозу употребления. Количество алкоголя, попавшего в кровь измеряется в промилле (‰) – условной единице, обозначающей 1/10 часть процента спирта на 1 литр крови.

1. Собственно говоря, наступающая после определенной рюмки водки, эйфория, повышенная болтливость, коммуникабельность, то есть, то самое чувство легкого (пока еще) опьянения – уже являются симптомами нарушения нормальной работы организма и в частности головного мозга. Хотя тело еще не чувствует неприятных симптомов, оно уже отравлено. В крови содержится от 0,3 до 1,0 промилле алкоголя.
2. При продолжении употребления спиртного хорошее настроение сменяется нахальством, завышенной самооценкой, легкой возбудимостью и повышенной обидчивостью, человек уже плохо координирует движения, оценивает реальную ситуацию. На этой стадии возникает большинство пьяных конфликтов или автомобильных аварий, если водитель решит сесть за руль. Уровень — 0,1-0,4 промилле.
3. Шаткая походка, искаженное видение реальности, периодически клонит ко сну. Возможно появление тошноты. Чаще всего на этом этапе человек погружается в гнев, апатию или страх, эти состояния могут чередоваться, сменяя друг друга. Состояние алкогольного опьянения самим лицом обычно отрицается, особенно в конфликтных ситуациях или при контакте со стражами порядка. Уровень алкоголя в крови до 0,8 промилле.

Видео:8.3. Многоатомные спирты (этиленгликоль, глицерин): Химические свойства. ЕГЭ по химииСкачать

Какие аптечные препараты помогают избавиться?

Если намечается мероприятие с приемом алкогольных коктейлей, желательно заранее приобрести аптечные средства, такие как:

Специальные препараты обладают быстрым действием, Наиболее популярные лекарства подробно: