„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. alchimiştii au prins vapori ai unei substanţe volatile care se degaja la încălzirea vinului.Definiţie n Formula generală a alcoolilor saturaţi 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 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 ISOMERIE 1. Izomeria poziției grupei funcționale (propanol–1 și propanol–2) 2. Izomerie a scheletului de carbon CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanol-1 CH3-CH -CH2-OH | CH3 2-metilpropanol-1 3. Izomerie interclasă - alcoolii sunt izomeri la eteri: CH3-CH2-OH etanol CH3-O-CH3 dimetil eter sufix -ol  Pentru alcoolii polihidroxici, înainte de sufixul -ol în limba greacă (-di-, -tri-, ...) se indică 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 topiturăC tbpC Metil CH3OH 0,792 -97 64 Etil C2H5OH 0,790 -114 78 Propil CH3CH2CH2OH 0,804 -120 92 Izopropil CH3-CH(OH)-CH3-CH3-CH(OH)-CH3-C2H5OH 0,790 -114 78 Propil CH3CH2CH2OH 0,804 -120 92 Izopropil CH3-CH(OH)-CH3-CH3-CH(OH)-CH3 Proprietăți 0,3888201 - 8 CH3 - CH3 - CH3 - CH3-CH(OH)-CH3 Caracteristică 0,38828206 0,388826 de agregare 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 N 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 inspirat 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, organismul primea aproximativ 25% din energie din consumul de alcool; 2. Alcoolul este un medicament care are efect dezinfectant și antibacterian; 3. Alcoolul este o otravă care perturbă procesele biologice naturale, distruge organele interne și psihicul și, dacă este consumat în exces, duce la moarte 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 vasculare 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 de 32, iar dioxidul de carbon este de 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 au legătură 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 - glicolii;  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 apă și alcool, higroscopic Utilizarea 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 folosește pentru obținerea 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;  Mecanismul acţiunii toxice a etilenglicolului nu a fost suficient studiat până acum. Etilenglicolul se absoarbe rapid (inclusiv prin porii pielii) si circula in sange nemodificat timp de cateva ore, ajungand la o concentratie maxima dupa 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 metalele 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

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 ale 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 centrele moleculelor să se apropie la o distanță mai mică. Raportul dintre energia potențială medie de interacțiune și energia cinetică medie determină starea de agregare a unei substanțe: pentru gaze pentru lichide, pentru solide

Mediile condensate sunt lichide și solide. În ele, atomii și moleculele se află 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 peste 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 de forțe electrostatice care leagă împreună atomii care alcătuiesc corpul. Mecanismul care leagă atomii în molecule poate duce la formarea unor 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 diferite structuri cristaline.

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 atomii 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 a 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 să se forfeze. 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). În 1990, a avut loc un boom în activitatea de cercetare, cauzat de un mesaj despre primirea unei noi substanțe - fullerita, format din molecule de carbon – fulerene. Această formă de carbon este moleculară; 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 Cu 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 situați 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 „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 pelicula 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, adică. tehnologie laser, - 10 8 biți/cm 2 . Acest carbon are și alte proprietăți unice care sunt deosebit de importante 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 altul la o distanță mai mică decât dimensiunea norului de electroni exterior. Cu această 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. De obicei, lichidele ocupă un volum mai mare cu 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.

Densitățile lichidelor sunt mult mai mari decât densitățile gazelor 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 altei 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 se poate realiza 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 nebuloasele 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 fluorescente sau într-un arc electric. În laboratoare și tehnologie, plasma este cel mai adesea produsă de 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 obținerea energiei termonucleare se folosește metoda injectării: ionii de gaz accelerați la viteze foarte mari sunt injectați în capcane magnetice, atrag electronii din mediu, 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 un curent electric. Dacă nu este conectat la câmpuri externe și nu este închis în interiorul plasmei, este polarizat. Plasma respectă legile gazelor, dar 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 conductor. 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 hidrodinamica magnetica.În spațiu, orice plasmă este un conductor ideal, iar legile câmpului înghețat sunt utilizate pe scară largă. Modelul unui fluid conducător face posibilă înțelegerea mecanismului de izolare a plasmei de către un câmp 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 abrevierea cuvintelor: cameră toroidală, magnet). Cu plasmă complet ionizată păstrată în aceste și alte sisteme, speranțe 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.

Prezentare pe tema „Alcooli” în chimie în format powerpoint. Prezentarea pentru școlari conține 12 diapozitive, care, din punct de vedere al chimiei, vorbesc despre alcooli, proprietățile lor fizice, reacții cu halogenuri de hidrogen.

Fragmente din prezentare

Din istorie

Știți că și în secolul al IV-lea. 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 era eliberată când vinul era încălzit.

Proprietăți fizice

• Alcoolii inferiori sunt lichide foarte solubile în apă, incolore, cu miros.
• Alcoolii superiori sunt solide, insolubili în apă.

Caracteristica proprietăților fizice: starea de agregare

• 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?
• Se dovedește că totul este legat de legăturile de hidrogen care se formează între moleculele de alcool și nu permit moleculelor individuale să zboare.

Caracteristica proprietăților fizice: solubilitatea în apă

• Alcoolii inferiori sunt solubili în apă, alcoolii superiori sunt insolubili. De ce?
• Legăturile de hidrogen sunt prea slabe pentru a ține o moleculă de alcool, care are o mare parte insolubilă, între moleculele de apă.

Caracteristica proprietăților fizice: contracția

• De ce, atunci când rezolvă probleme de calcul, nu folosesc niciodată volumul, ci doar masa?
• 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).

Alcoolii sunt acizi?

• Alcoolii reacţionează cu metalele alcaline. În acest caz, atomul de hidrogen al grupării hidroxil este înlocuit cu un metal. Arată ca un acid.
• Dar proprietățile acide ale alcoolilor sunt prea slabe, atât de slabe încât alcoolii nu acționează asupra indicatorilor.

Prietenie cu poliția rutieră.

• Alcoolurile sunt prieteni cu poliția rutieră? Dar cum!
• Ai fost vreodată oprit de un inspector de poliție rutieră? Ai inspirat într-un tub?
• Dacă ai avut ghinion, atunci a avut loc reacția de oxidare a alcoolului, în care culoarea s-a schimbat și trebuia să plătești o amendă.

Dăm apă 1

Retragerea apei - deshidratarea poate fi intramoleculară dacă temperatura este mai mare de 140 de grade. În acest caz, este necesar un catalizator - acid sulfuric concentrat.

Dăm apă 2

Dacă temperatura este redusă, iar catalizatorul este lăsat la fel, atunci va avea loc deshidratarea intermoleculară.

Reacția cu halogenuri de hidrogen.

Această reacție este reversibilă și necesită un catalizator - acid sulfuric concentrat.

A fi prieten sau a nu fi prieten cu alcoolul.

Intrebarea este interesanta. Alcoolul se referă la xenobiotice - substanțe care nu sunt conținute în corpul uman, dar îi afectează activitatea vitală. Totul depinde de doză.

1. Alcool este un nutrient care oferă organismului energie. În Evul Mediu, corpul primea aproximativ 25% din energie prin consumul de alcool.
2. Alcoolul este un medicament care are un efect dezinfectant și antibacterian.
3. Alcoolul este o otravă care perturbă procesele biologice naturale, distruge organele interne și psihicul și, dacă este consumată în exces, duce la moarte.