Спирты: их номенклатура, физические и химические свойства

Спирт

Содержание:

  • История открытия спирта
  • Классификация спиртов
  • Номенклатура спиртов
  • Физические свойства спиртов
  • Химические свойства спиртов
  • Получение спиртов
  • Применение спиртов
  • Спирты, видео

    Слово «спирт» знакомо всем, но далеко не все знают, что на латыни оно происходит от слова «Дух» – «Spiritus». Такое необычное и немного пафосное название дали спирту его первооткрыватели, алхимик Жа-бир и александриец Зосим де Панополис, работающие при дворе египетского халифа. Именно им впервые удалось выделить спирт из вина при помощи дистилляционного аппарата. Эти ученые древности свято верили, что им удалось получить сам дух вина. С тех пор многие ученые (сперва алхимики, а потом и просто химики) разных исторических эпох занимались изучением спирта и его физических и химических свойств. Так что в наше время спирты занимают видное и важное место в органической химии, и о них наша сегодняшняя статья.

    Спирты являются важными органическими и кислородосодержащими соединениями, которые содержат гидроксильную группу OH. Также все спирты делятся на одноатомные и многоатомные. Значение спиртов в химии, да и не только в ней просто таки огромно, спирты активно применяются в химической, косметической и пищевой промышленности (да-да, и для создания алкогольных напитков в том числе, но и далеко не только для них).

    История открытия спирта

    История спирта уходят корнями в глубокую древность, ведь согласно археологическим находкам уже 5000 лет тому назад люди умели делать алкогольные напитки: вино и пиво. Делать то умели, но не до конца понимали, какой же такой волшебный элемент имеется в этих напитках, который делает их хмельными. Тем не менее, пытливые умы ученых прошлого не раз пытались выделить из вина этот волшебный компонент, отвечающий за его алкогольность (или крепость, как мы говорим сейчас).

    И вскоре обнаружилось, что спирт можно выделить при помощи процесса дистилляции жидкости. Дистилляция спирта это такой химический процесс в ходе, которого летучие компоненты (пары) испаряются, а из перебродившей смеси и получается спирт. К слову сам процесс дистилляции впервые был описан великим ученым и натурфилософом Аристотелем. На практике же получить спирт при помощи дистилляции удалось алхимикам Жа-биру и Зосим де Панополису, именно они, как мы уже писали вначале, и дали спирту его название – «spiritus vini» (дух вина), который со временем стал просто спиртом.

    Алхимики более поздних времен усовершенствовали процесс дистилляции и получения спирта, например французский врач и алхимик Арно де Вильгерр в 1334 году разработал удобную технологию получения винного спирта. А уже с 1360 года его наработки переняли итальянские и французские монастыри, которые начали активно производить спирт, называемый ими «Aqua vita» – «живая вода».

    Открытие спирта

    В 1386 году «живая вода» впервые попала в Россию (точнее Московию, как тогда называли это государство). Привезенный генуэзским посольством в качестве презента царскому двору спирт очень понравился тамошним боярам (впрочем, и не только боярам). А «живая вода» впоследствии стала основой всем известного алкогольного напитка (употреблять который мы вам, однако, решительно не рекомендуем).

    Но вернемся к химии.

    Классификация спиртов

    На самом деле существует множество разных видов спиртов, которых химики делят в зависимости от:

    • Количества функциональных групп в молекуле. Есть одноатомные и многоатомные спирты. К многоатомным спиртам относятся алкоголи и гликоли.
    • одноатомные и многоатомные спирты

    • Алкоголи в свою очередь делятся на первичные, вторичные и третичные.
    • алкоголи

    • И в зависимости от строения углеводородного радикала существуют алифатические и ароматические спирты, а также предельные и непредельные соединения.

    алифатические и ароматические спирты
    алифатические и ароматические спирты

    Номенклатура спиртов

    Номенклатура одноатомных спиртов, как и многоатомных, зависит от названия окружающих радикалов и строения их молекул. Например:

    • Тривиальная.
    • тривиальная номенклатура спиртов

    • Систематическая. Она основана на характеристике радикала и выборе углеродной цепи.
    • систематическая номенклатура спиртов

    • Карбинольная. В основе ее фигурирует название карбинол. На данный момент является устаревшей.

    Карбинольная номенклатура спиртов

    Физические свойства спиртов

    Низкомолекулярный спирт – это обычно бесцветная жидкость, имеющая при этом резкий и характерный запах. Температура кипения спирта выше, нежели у других органических соединений. Это обусловлено тем, что в молекулах спиртов имеется особый вид взаимодействий – водородные связи. Вот как они выглядят.

    Водородные связи

    Химические свойства спиртов

    По причине своего строения спирты проявляют амфотерные свойства: основные и кислотные, далее детально на них остановимся:

    • Кислотные свойства спиртов проявляются в способности отщепления протона гидроксигруппы. По мере роста длины углеродной цепи, объема ее радикала, а также степени разветвления и наличия в молекуле доноров, кислотность уменьшается.
    • Основные свойства спиртов являются обратными к их кислотным свойствам, так как они выражаются в их способности, наоборот, присоединить протон.

    Алкоголи и гликоли имеют особенность вступать в химические реакции замещения, отщепления и окисления. Опишем их детальнее:

    • Реакции замещения протекают с образованием солей (алкоголятов и гликолятов металлов), а также сложных эфиров и галогенопроизводных.
    • реакция замещения спиртов

    • Реакции отщепления происходят по внутримолекулярному или межмолекулярному типу с отщеплением воды и получением алкенов и простых эфиров.
    • реакция отщепления спиртов

    • Во время реакций окисления спиртов образуются оксосоединения (альдегиды и кетоны).

    реакция окисления спиртов

    Получение спиртов

    Одноатомные спирты можно получить из алкенов, сложных эфиров, оксосоединений, карбоновых кислот и галогенопроизводных.

    получение спиртов

    А вот спирт этанол можно получить при помощи брожения сахаристых веществ, химическая реакция будет иметь такой вид.

    получение этанола

    Многоатомные спирты образуются из многоосновных кислот, сложных эфиров, алкенов и оксосоединений.

    получение многоатомных спиртов

    А для получения глицерина можно применить гидролиз в кислой среде триацилглицеринов – основных компонентов липидной фракции жиров и растительных масел.

    получение глицерина

    Применение спиртов

    Помимо алкогольных напитков разной крепости спирты применяются в косметологии при создании разных косметических средств (например, тех же одеколонов), и, разумеется, в медицине, как при создании разных лекарств, эфиров, так и в бытовом применении спирт может служить дезинфицирующим средством.

    Спирты, видео

    И в завершение образовательное видео по теме нашей статьи.


  • Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *