Ce stare de agregare nu este tipică pentru alcooli. Ce este o stare de agregare? Starea agregată a materiei
Toate substanțele pot fi în diferite stări de agregare - solidă, lichidă, gazoasă și plasmă. În cele mai vechi timpuri, se credea: lumea este formată din pământ, apă, aer și foc. Starilor agregate ale substantelor corespund acestei diviziuni vizuale. Experiența arată că granițele dintre stările agregate sunt foarte arbitrare. Gazele la presiuni scăzute și la temperaturi scăzute sunt considerate ideale, moleculele din ele corespund unor puncte materiale care se pot ciocni numai conform legilor impactului elastic. Forțele de interacțiune dintre molecule în momentul impactului sunt neglijabile, ciocnirile în sine au loc fără pierderi de energie mecanică. Dar pe măsură ce distanța dintre molecule crește, trebuie luată în considerare și interacțiunea dintre molecule. Aceste interacțiuni încep să afecteze trecerea de la starea gazoasă la starea lichidă sau solidă. Pot apărea diferite tipuri de interacțiuni între molecule.
Forțele de interacțiune intermoleculară nu au saturație, diferă de forțele de interacțiune chimică a atomilor, ducând la formarea moleculelor. Ele pot fi electrostatice atunci când interacționează între particulele încărcate. Experiența a arătat că interacțiunea mecanică cuantică, care depinde de distanța și orientarea reciprocă a moleculelor, este neglijabilă la distanțe între molecule mai mari de 10 -9 m. În gazele rarefiate, se poate neglija sau se poate presupune că potențialul energia de interacțiune este practic nulă. La distante mici, aceasta energie este mica, la , actioneaza fortele de atractie reciproca
la - repulsie și forță reciprocă
atracţia şi respingerea moleculelor sunt echilibrate şi F= 0. Aici fortele sunt determinate de legatura lor cu energia potentiala.Dar particulele se misca, avand o anumita rezerva de energie cinetica
la naiba. Lasă o moleculă să rămână nemișcată și alta să se ciocnească de ea, având o astfel de sursă de energie. Atunci când moleculele se apropie unele de altele, forțele de atracție fac lucru pozitiv și energia potențială a interacțiunii lor scade la distanță.În același timp, energia cinetică (și viteza) crește. Când distanța devine mai mică, forțele de atracție vor fi înlocuite cu forțe de respingere. Munca efectuată de moleculă împotriva acestor forțe este negativă.
Molecula se va apropia de molecula imobilă până când energia sa cinetică este complet transformată în potențial. Distanta minima d, care molecule se pot apropia unele de altele se numește diametrul molecular efectiv. După oprire, molecula va începe să se îndepărteze sub acțiunea forțelor de respingere cu viteză crescândă. După ce a depășit din nou distanța, molecula va cădea în regiunea forțelor atractive, ceea ce îi va încetini îndepărtarea. Diametrul efectiv depinde de stocul inițial de energie cinetică, adică. această valoare nu este constantă. La distanțe egale cu energia potențială de interacțiune are o valoare infinit de mare sau „barieră” care împiedică convergența centrelor moleculelor la o distanță mai mică. Raportul dintre energia potențială medie de interacțiune și energia cinetică medie determină starea agregată a materiei: pentru gaze pentru lichide, pentru solide
Mediile condensate sunt lichide și solide. În ele, atomii și moleculele sunt situate aproape, aproape atingându-se. Distanța medie dintre centrele moleculelor din lichide și solide este de aproximativ (2 -5) 10 -10 m. Densitățile lor sunt aproximativ aceleași. Distanțele interatomice depășesc distanțele pe care norii de electroni se pătrund unii în alții atât de mult încât apar forțe de respingere. Spre comparație, în gaze în condiții normale, distanța medie dintre molecule este de aproximativ 33 10 -10 m.
LA lichide interacțiunea intermoleculară este mai pronunțată, mișcarea termică a moleculelor se manifestă prin oscilații slabe în jurul poziției de echilibru și chiar sărituri dintr-o poziție în alta. Prin urmare, ele au doar ordine pe distanță scurtă în aranjamentul particulelor, adică consistență în aranjarea doar a celor mai apropiate particule și fluiditate caracteristică.
Solide se caracterizează prin rigiditatea structurii, au un volum și o formă precis definite, care se modifică mult mai puțin sub influența temperaturii și presiunii. În solide, sunt posibile stări amorfe și cristaline. Există și substanțe intermediare - cristale lichide. Dar atomii din solide nu sunt deloc nemișcați, așa cum s-ar putea crede. Fiecare dintre ele fluctuează tot timpul sub influența forțelor elastice care apar între vecini. Majoritatea elementelor și compușilor au o structură cristalină la microscop.
Așadar, boabele de sare arată ca cuburi ideale. În cristale, atomii sunt fixați la nodurile rețelei cristaline și pot vibra doar în apropierea nodurilor rețelei. Cristalele constituie solide adevărate, iar solidele precum plasticul sau asfaltul ocupă, parcă, o poziție intermediară între solide și lichide. Un corp amorf, ca un lichid, are o ordine de rază scurtă, dar probabilitatea de sărituri este mică. Deci, sticla poate fi considerată ca un lichid suprarăcit, care are o vâscozitate crescută. Cristalele lichide au fluiditatea lichidelor, dar păstrează ordinea aranjamentului atomilor și au anizotropie a proprietăților.
Legăturile chimice ale atomilor (și pe aproximativ în) în cristale sunt aceleași ca și în molecule. Structura și rigiditatea solidelor este determinată de diferența dintre forțele electrostatice care leagă împreună atomii care alcătuiesc corpul. Mecanismul care leagă atomii în molecule poate duce la formarea de structuri periodice solide, care pot fi considerate macromolecule. Ca și moleculele ionice și covalente, există cristale ionice și covalente. Rețelele ionice din cristale sunt ținute împreună prin legături ionice (vezi Fig. 7.1). Structura sării de masă este astfel încât fiecare ion de sodiu are șase vecini - ioni de clorură. Această distribuție corespunde unui minim de energie, adică atunci când se formează o astfel de configurație, energia maximă este eliberată. Prin urmare, pe măsură ce temperatura scade sub punctul de topire, se observă o tendință de a forma cristale pure. Odată cu creșterea temperaturii, energia cinetică termică este suficientă pentru a rupe legătura, cristalul va începe să se topească, iar structura se va prăbuși. Polimorfismul cristalin este capacitatea de a forma stări cu structuri cristaline diferite.
Atunci când distribuția sarcinii electrice în atomii neutri se modifică, poate apărea o interacțiune slabă între vecini. Această legătură se numește legătură moleculară sau van der Waals (ca într-o moleculă de hidrogen). Dar forțele de atracție electrostatică pot apărea și între atomi neutri, atunci nu au loc rearanjamente în învelișurile de electroni ale atomilor. Repulsia reciprocă în timpul apropierii de învelișuri de electroni deplasează centrul de greutate al sarcinilor negative în raport cu cele pozitive. Fiecare dintre atomi induce un dipol electric în celălalt, iar acest lucru duce la atracția lor. Aceasta este acțiunea forțelor intermoleculare sau forțelor van der Waals, care au o rază mare de acțiune.
Deoarece atomul de hidrogen este foarte mic și electronul său este ușor deplasat, este adesea atras de doi atomi simultan, formând o legătură de hidrogen. Legătura de hidrogen este, de asemenea, responsabilă pentru interacțiunea moleculelor de apă între ele. Acesta explică multe dintre proprietățile unice ale apei și gheții (Figura 7.4).
legătură covalentă(sau atomic) se realizează datorită interacțiunii interne a atomilor neutri. Un exemplu de astfel de legătură este legătura din molecula de metan. O formă puternic legată de carbon este diamantul (patru atomi de hidrogen sunt înlocuiți cu patru atomi de carbon).
Deci, carbonul, construit pe o legătură covalentă, formează un cristal sub formă de diamant. Fiecare atom este înconjurat de patru atomi formând un tetraedru regulat. Dar fiecare dintre ele este simultan vârful tetraedrului vecin. În alte condiții, aceiași atomi de carbon cristalizează în grafit.În grafit, ele sunt, de asemenea, conectate prin legături atomice, dar formează planuri de celule hexagonale de tip fagure capabile de forfecare. Distanța dintre atomii aflați la vârfurile hexagoanelor este de 0,142 nm. Straturile sunt situate la o distanță de 0,335 nm, adică. slab legat, deci grafitul este plastic și moale (Fig. 7.5). Un boom a apărut în 1990 muncă de cercetare, cauzat de un mesaj despre primirea unei noi substanțe - fullerita, format din molecule de carbon – fulerene. Această formă de carbon este moleculară, adică. Cel mai mic element nu este un atom, ci o moleculă. Este numit după arhitectul R. Fuller, care în 1954 a primit un brevet pentru construirea de structuri din hexagoane și pentagoane care alcătuiesc o emisferă. Moleculă din 60 atomi de carbon cu diametrul de 0,71 nm au fost descoperiți în 1985, apoi au fost descoperite molecule etc. Toate aveau suprafețe stabile,
dar moleculele C 60 şi DIN 70 . Este logic să presupunem că grafitul este folosit ca materie primă pentru sinteza fulerenelor. Dacă da, atunci raza fragmentului hexagonal ar trebui să fie de 0,37 nm. Dar s-a dovedit a fi egal cu 0,357 nm. Această diferență de 2% se datorează faptului că atomii de carbon sunt localizați pe suprafața sferică la vârfurile a 20 de hexagoane regulate moștenite din grafit și a 12 pentaedre regulate, adică. designul seamănă cu o minge de fotbal. Se dovedește că, atunci când se „cusă” într-o sferă închisă, unele dintre hexagoane plate s-au transformat în pentaedre. La temperatura camerei, moleculele de C60 se condensează într-o structură în care fiecare moleculă are 12 vecini distanțați la 0,3 nm. La T= 349 K, are loc o tranziție de fază de ordinul întâi - rețeaua este rearanjată într-una cubică. Cristalul în sine este un semiconductor, dar când se adaugă un metal alcalin la o peliculă cristalină C 60, supraconductivitatea are loc la o temperatură de 19 K. Dacă unul sau altul atom este introdus în această moleculă goală, acesta poate fi folosit ca bază pentru crearea unui mediu de stocare cu densitate de informație ultraînaltă: densitatea de înregistrare va ajunge la 4-10 12 biți/cm2. Pentru comparație, o peliculă de material feromagnetic oferă o densitate de înregistrare de ordinul a 10 7 biți / cm 2, iar discuri optice, de exemplu. tehnologie laser, - 10 8 biți/cm 2 . Acest carbon are altele proprietăți unice, deosebit de important în medicină și farmacologie.
se manifestă în cristale metalice legatura metalica, când toți atomii dintr-un metal își donează electronii de valență „pentru uz colectiv”. Ele sunt slab legate de nucleele atomice și se pot mișca liber de-a lungul rețelei cristaline. Aproximativ 2/5 din elementele chimice sunt metale. În metale (cu excepția mercurului), o legătură se formează atunci când orbitalii liberi ai atomilor de metal se suprapun și electronii sunt desprinși din cauza formării unei rețele cristaline. Se pare că cationii rețelei sunt învăluiți în gaz de electroni. O legătură metalică apare atunci când atomii se apropie unul de celălalt la o distanță mai mică decât dimensiunea norului de electroni exterior. Cu o astfel de configurație (principiul Pauli), energia electronilor externi crește, iar nucleele vecinilor încep să atragă acești electroni externi, estompând norii de electroni, distribuindu-i uniform peste metal și transformându-i într-un gaz de electroni. Așa apar electronii de conducere, care explică conductivitatea electrică ridicată a metalelor. În cristalele ionice și covalente, electronii exteriori sunt practic legați, iar conductivitatea acestor solide este foarte scăzută, se numesc izolatoare.
Energia internă a lichidelor este determinată de suma energiilor interne ale subsistemelor macroscopice în care poate fi împărțită mental și de energiile de interacțiune ale acestor subsisteme. Interacțiunea se realizează prin forțe moleculare cu un interval de aproximativ 10 -9 m. Pentru macrosisteme, energia de interacțiune este proporțională cu aria de contact, deci este mică, ca și fracțiunea stratului de suprafață, dar acest lucru nu este necesar. Se numește energie de suprafață și trebuie luată în considerare în problemele legate de tensiunea superficială. În general, lichidele iau mai mult volum atunci când greutate egală, adică au o densitate mai mică. Dar de ce volumele de gheață și bismut scad la topire și chiar și după punctul de topire păstrează această tendință pentru ceva timp? Se dovedește că aceste substanțe în stare lichidă sunt mai dense.
Într-un lichid, fiecare atom este acționat de vecinii săi și oscilează în interiorul puțului de potențial anizotrop pe care îl creează. Spre deosebire de un corp solid, această fântână nu este adâncă, deoarece vecinii îndepărtați nu au aproape niciun efect. Cel mai apropiat mediu de particule dintr-un lichid se schimbă, adică lichidul curge. Când se atinge o anumită temperatură, lichidul fierbe; în timpul fierberii, temperatura rămâne constantă. Energia primită este cheltuită pentru ruperea legăturilor, iar atunci când acestea sunt rupte complet, lichidul se transformă într-un gaz.
Densitatea lichidelor este semnificativă mai multe densități gaze la aceleași presiuni și temperaturi. Astfel, volumul de apă la fierbere este doar 1/1600 din volumul aceleiași mase de vapori de apă. Volumul unui lichid depinde puțin de presiune și temperatură. În condiții normale (20 °C și o presiune de 1,013 10 5 Pa), apa ocupă un volum de 1 litru. Cu o scădere a temperaturii la 10 ° C, volumul va scădea doar cu 0,0021, cu o creștere a presiunii - cu un factor de doi.
Deși nu există încă un model ideal simplu al unui lichid, microstructura acestuia a fost suficient studiată și face posibilă explicarea calitativă a majorității proprietăților sale macroscopice. Faptul că coeziunea moleculelor în lichide este mai slabă decât într-un solid a fost observat de Galileo; a fost surprins că picăturile mari de apă se acumulează pe frunzele de varză și nu se răspândesc peste frunză. Mercurul sau picăturile de apă vărsate pe o suprafață grasă iau forma unor bile mici datorită aderenței. Când moleculele unei substanțe sunt atrase de moleculele unei alte substanțe, se numește umezire, de exemplu, lipici și lemn, ulei și metal (în ciuda presiunii enorme, uleiul este reținut în rulmenți). Dar apa se ridică în tuburi subțiri, numite capilare, și se ridică cu cât mai sus, cu atât tubul este mai subțire. Nu poate exista altă explicație decât efectul umezirii apei și sticlei. Forțele de umectare dintre sticlă și apă sunt mai mari decât între moleculele de apă. În cazul mercurului, efectul este invers: umezirea mercurului și a sticlei este mai slabă decât forțele de coeziune dintre atomii de mercur. Galileo a observat că un ac uns poate pluti pe apă, deși acest lucru contrazice legea lui Arhimede. Când acul plutește,
dar observați o deviere ușoară a suprafeței apei, tinde să se îndrepte, parcă. Forțele de coeziune dintre moleculele de apă sunt suficiente pentru a preveni căderea acului în apă. Stratul de suprafață, ca un film, protejează apa, asta este tensiune de suprafata, care tinde să dea formei apei cea mai mică suprafață – sferică. Dar acul nu va mai pluti pe suprafața alcoolului, deoarece atunci când se adaugă alcool în apă, tensiunea superficială scade, iar acul se scufundă. De asemenea, săpunul reduce tensiunea de suprafață, astfel încât spuma fierbinte de săpun, care pătrunde în crăpături și crăpături, este mai bună la îndepărtarea murdăriei, în special a grăsimii, în timp ce apa pură s-ar ondula pur și simplu în picături.
Plasma este a patra stare agregată a materiei, care este un gaz dintr-o colecție de particule încărcate care interacționează la distanțe mari. În acest caz, numărul de sarcini pozitive și negative este aproximativ egal, astfel încât plasma este neutră din punct de vedere electric. Dintre cele patru elemente, plasma corespunde focului. Pentru a transforma un gaz într-o stare de plasmă, este necesar ioniza scoate electronii din atomi. Ionizarea poate fi realizată prin încălzire, prin acțiunea unei descărcări electrice sau prin radiații dure. Materia din univers este în mare parte într-o stare ionizată. În stele, ionizarea este cauzată termic, în nebuloase rarefiate și în gazul interstelar, de radiația ultravioletă de la stele. Soarele nostru este, de asemenea, format din plasmă, radiația sa ionizează straturile superioare ale atmosferei pământului, numite ionosfera, posibilitatea comunicării radio pe distanță lungă depinde de starea acesteia. În condiții terestre, plasma este rară - în lămpi lumina zilei sau într-un arc electric. În laboratoare și tehnologie, plasma este cel mai adesea produsă printr-o descărcare electrică. În natură, acest lucru se face de fulger. În timpul ionizării printr-o descărcare, apar avalanșe de electroni, similar procesului unei reacții în lanț. Pentru a obține energie termonucleară se folosește metoda de injecție: ionii de gaz accelerați la viteze foarte mari sunt injectați în capcane magnetice, atrag electronii din mediu inconjurator, formând o plasmă. Se folosește și ionizarea sub presiune - unde de șoc. Această metodă de ionizare se găsește în stelele superdense și, eventual, în nucleul Pământului.
Orice forță care acționează asupra ionilor și electronilor provoacă electricitate. Dacă nu este conectat la câmpuri externe și nu este închis în interiorul plasmei, este polarizat. Plasma respectă legile gazelor, dar atunci când se aplică un câmp magnetic, care reglează mișcarea particulelor încărcate, prezintă proprietăți care sunt complet neobișnuite pentru un gaz. Într-un câmp magnetic puternic, particulele încep să se rotească în jurul liniilor de forță, iar de-a lungul câmpului magnetic se mișcă liber. Se spune că această mișcare elicoidală schimbă structura liniilor de câmp și câmpul este „înghețat” în plasmă. O plasmă rarefiată este descrisă de un sistem de particule, în timp ce o plasmă mai densă este descrisă de un model fluid.
Conductivitatea electrică ridicată a plasmei este principala sa diferență față de gaz. Conductivitatea plasmei reci pe suprafața Soarelui (0,8 10 -19 J) atinge conductivitatea metalelor, iar la temperatura termonucleară (1,6 10 -15 J) plasma de hidrogen conduce curentul de 20 de ori mai bine decât cuprul în condiții normale. Deoarece plasma este capabilă să conducă curentul, i se aplică adesea modelul unui lichid conducător. Este considerat un mediu continuu, deși compresibilitatea îl deosebește de un lichid obișnuit, dar această diferență se manifestă doar în fluxurile a căror viteză este mai mare decât viteza sunetului. Comportamentul unui fluid conductiv este studiat într-o știință numită hidrodinamică magnetică.În spațiu, orice plasmă este un conductor ideal, iar legile câmpului înghețat sunt utilizate pe scară largă. Modelul fluidului conductiv permite înțelegerea mecanismului de confinare a plasmei camp magnetic. Astfel, fluxurile de plasmă sunt ejectate din Soare, afectând atmosfera Pământului. Fluxul în sine nu are un câmp magnetic, dar un câmp străin nu poate pătrunde în el conform legii înghețului. Fluxurile solare plasmatice împing câmpurile magnetice interplanetare străine din vecinătatea Soarelui. Apare o cavitate magnetică, unde câmpul este mai slab. Când aceste fluxuri de plasmă corpusculară se apropie de Pământ, ele se ciocnesc de câmpul magnetic al Pământului și sunt forțate să curgă în jurul acestuia conform aceleiași legi. Se dovedește un fel de cavernă în care este colectat câmpul magnetic și în care fluxurile de plasmă nu pătrund. Pe suprafața sa se acumulează particule încărcate, care au fost detectate de rachete și sateliți - aceasta este centura exterioară de radiații a Pământului. Aceste idei au fost folosite și în rezolvarea problemelor de izolare a plasmei de către un câmp magnetic în dispozitive speciale - tokamak-uri (de la prescurtarea cuvintelor: cameră toroidală, magnet). Cu plasmă complet ionizată păstrată în aceste sisteme și în alte sisteme, speranțele sunt puse pentru obținerea unei reacții termonucleare controlate pe Pământ. Aceasta ar oferi o sursă curată și ieftină de energie (apa de mare). De asemenea, se lucrează pentru obținerea și reținerea plasmei folosind radiații laser focalizate.
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 punct importantîn înțelegerea științelor despre Pământ, organismele vii, activitățile 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 iar la o 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 cele mai mici particule indivizibile diferite substanțe au o formă, o anumită dimensiune, sunt capabili de mișcare și interacțiune unul cu celălalt. 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.
- 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.
- Moleculele sunt particule care sunt descompuse și formate în reacții chimice. oxigen, apă, dioxid de carbon, sulf. Starea de agregare oxigen, azot, dioxid de sulf, carbon, oxigen în condiții normale - gazos.
- 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 ele 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 constă 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. Getters se bazează pe această proprietate substanțe utile din apa de mare și metode de purificare a acesteia.
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 de 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 înghețurile de 30 de grade, starea agregată a mercurului se schimbă, 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. Copiii în astfel de cazuri 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 întâmplă datorită Mișcarea browniană. 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 diferite stări fizice?
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, este folosit pentru a face filamente pt 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 dizolvați sarea în apă pentru ca rețeaua cristalină să se dezintegreze! Acest fenomen este explicat proprietăți uimitoare apa 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 în moleculă și este atras de atomul de oxigen al altei molecule. Aceasta se numește „legătură de hidrogen”.
Starea lichidă de agregare este caracterizată prin 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 la 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 compoziția aerului: 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 bumbac 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, substanțele sunt toxice.
Concluzie
Starea agregată a gazului 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 IV. 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 se elibera la încălzirea vinului.Definiție n Formula generală a alcoolilor saturați 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 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 ISOMERI 1. Izomer de poziție grup functional (propanol-1 și propanol-2) 2. Izomeria scheletului carbonic CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanol-1 CH3-CH-CH2-OH | CH3 2-metilpropanol-1 3. Izomerie interclasă - alcoolii sunt izomeri la eterii: CH3-CH2-OH etanol CH3-O-CH3 dimetil eter sufix -ol Pentru alcoolii polihidroxici, înainte de sufixul -ol în greacă (-di-, -tri-, ...) este indicat 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 mai mari) solide cu miros plăcut PROPRIETĂȚI FIZICE Denumire Formula Pl. g/cm3 topiturăC tbpC Metil CH3OH 0,792 -97 64 Etil C2H5OH 0,790 -114 78 Propil CH3CH2CH2OH 0,804 -120 92 Izopropil CH3-CH(OH)-CH3 - proprietăți ale stării de agregare a CH3-CH3-CH3-CH3 0,82CH2CH2OH 0,8082826 0,8082826 92 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 respirat 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 se referă la xenobiotice - 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, corpul primea aproximativ 25% din energie din consumul de alcool; 2. Alcoolul este medicament, care are efect dezinfectant și antibacterian; 3. Alcoolul este o otravă care perturbă procesele biologice naturale, distruge organe interne şi psihicul şi, dacă este consumat în exces, provoacă moartea 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 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 se leagă ele 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 etilenglicol Etilenglicol este un reprezentant al alcoolilor dihidroxilici limitatori - glicoli; 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 apa și alcoolul, higroscopic Aplicarea 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 foloseşte pentru obţinerea 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; Mecanism acțiune toxică Etilenglicolul nu a fost încă studiat suficient. Etilenglicolul se absoarbe rapid (inclusiv prin porii pielii) și circulă în sânge nemodificat timp de câteva ore, atingând o concentrație maximă după 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 metale 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
