"Alcohols" Mula sa kasaysayan  Alam mo ba iyon noong ika-4 na siglo. BC e. alam ba ng mga tao kung paano gumawa ng mga inumin na naglalaman ng ethyl alcohol? Ang alak ay nakuha sa pamamagitan ng pagbuburo ng prutas at berry juice. Gayunpaman, natutunan nila kung paano i-extract ang nakalalasing na sangkap mula dito nang maglaon. Sa siglo XI. Nahuli ng mga alchemist ang mga singaw ng isang pabagu-bago ng isip na substansiya na inilabas kapag pinainit ang alak Kahulugan n Pangkalahatang pormula ng mga monohydric na saturated na alkohol СnН2n+1ОН Pag-uuri ng mga alkohol Ayon sa bilang ng mga hydroxyl group na CxHy(OH)n Monohydric alcohols CH3 - CH2 - CH2 OH Dihydric glycols CH3 - CH - CH2 OH OH Sa likas na katangian ng hydrocarbon hydrocarbon radical ng radical CxHy(OH)n CxHy(OH)n Limit Limit CH3 CH3 –– CH CH2 CH2 2 ––CH 2 OH OH Unsaturated Unsaturated CH CH2 = CH CH––CH CH2 2 = 2 OH OH Aromatic Aromatic CH CH2 OH 2 --OH hydrogen na katumbas ng alkohol, idagdag ang (generic) suffix - OL. Ang mga numero pagkatapos ng suffix ay nagpapahiwatig ng posisyon ng hydroxyl group sa pangunahing kadena: H | H-C-OH | H methanol 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 MGA URI NG ISOMERIA 1. Isomerismo ng posisyon ng functional group (propanol–1 at propanol–2) 2. Isomerismo ng carbon skeleton CH3-CH2-CH2-CH2-OH butanol-1 CH3-CH -CH2-OH | CH3 2-methylpropanol-1 3. Interclass isomerism - ang mga alkohol ay isomeric sa mga eter: CH3-CH2-OH ethanol CH3-O-CH3 dimethyl ether suffix -ol  Para sa polyhydric alcohol, bago ang suffix -ol sa Greek (-di-, -tri-, ...) ang bilang ng mga hydroxyl group ay ipinahiwatig  Halimbawa: CH3-CH2-OH ethanol Mga uri ng isomerism ng mga alkohol Structural 1. Carbon chain 2. Functional group positions PHYSICAL PROPERTIES  Lower alcohols (C1-C11) pabagu-bago ng isip na likido na may masangsang na amoy  Mas matataas na alkohol (C12- at mas mataas) na solid na may kaaya-ayang amoy MGA PISIKAL NA KATANGIAN Pangalan Formula Pl. g/cm3 tmeltC tbpC Methyl CH3OH 0.792 -97 64 Ethyl C2H5OH 0.790 -114 78 Propyl CH3CH2CH2OH 0.804 -120 92 Isopropyl CH3-CH(OH)-CH3 0.804 -120 92 Isopropyl CH3-CH(OH)-CH6 - CH3-CH(OH)-CH6 -CH2. ng pagsasama-sama Ang Methyl alcohol (ang unang kinatawan ng homologous na serye ng mga alkohol) ay isang likido. Marahil ito ay may mataas na molekular na timbang? Hindi. Mas mababa kaysa sa carbon dioxide. Pagkatapos ano? R - O ... H - O ... H - O H R R Bakit? CH3 - O ... H - O ... N - O H N CH3 At kung malaki ang radical? CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - O ... H - O H N Ang mga bono ng hydrogen ay masyadong mahina upang hawakan ang isang molekula ng alkohol, na may malaking bahagi na hindi matutunaw, sa pagitan ng mga molekula ng tubig Isang tampok ng mga pisikal na katangian: pag-urong Bakit, kapag nilulutas ang pagkalkula mga problema, hindi sila gumagamit ng lakas ng tunog, ngunit sa timbang lamang? Paghaluin ang 500 ML ng alkohol at 500 ML ng tubig. Kumuha kami ng 930 ML ng solusyon. Ang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng alkohol at tubig ay napakahusay na ang kabuuang dami ng solusyon ay bumababa, ang "compression" nito (mula sa Latin contracttio - compression). Mga indibidwal na kinatawan ng mga alkohol Monohydric alcohol - methanol  Walang kulay na likido na may kumukulo na 64C, katangiang amoy Mas magaan kaysa tubig. Nasusunog na may walang kulay na apoy.  Ginagamit ito bilang solvent at gasolina sa mga internal combustion engine Ang methanol ay isang lason  Ang nakakalason na epekto ng methanol ay nakabatay sa pinsala sa mga nervous at vascular system. Ang paglunok ng 5-10 ml ng methanol ay humahantong sa matinding pagkalason, at 30 ml o higit pa - hanggang sa kamatayan Monohydric alcohol - ethanol Walang kulay na likido na may katangian na amoy at nasusunog na lasa, kumukulo 78C. Mas magaan kaysa tubig. Nakikihalubilo sa kanya sa anumang relasyon. Nasusunog, nasusunog na may bahagyang maliwanag na mala-bughaw na apoy. Pakikipagkaibigan sa pulisya ng trapiko Ang mga espiritu ba ay kaibigan ng pulisya ng trapiko? Pero paano! Napigilan ka na ba ng inspektor ng pulisya ng trapiko? Nakahinga ka ba sa isang tubo? Kung ikaw ay hindi pinalad, pagkatapos ay naganap ang reaksyon ng oksihenasyon ng alkohol, kung saan nagbago ang kulay, at kailangan mong magbayad ng multa Ang tanong ay kawili-wili. Ang alkohol ay tumutukoy sa xenobiotics - mga sangkap na hindi nilalaman sa katawan ng tao, ngunit nakakaapekto sa mahahalagang aktibidad nito. Ang lahat ay nakasalalay sa dosis. 1. Ang alkohol ay isang sustansya na nagbibigay ng enerhiya sa katawan. Sa Middle Ages, ang katawan ay nakatanggap ng humigit-kumulang 25% ng enerhiya sa pamamagitan ng pag-inom ng alkohol; 2. Ang alkohol ay isang gamot na may disinfectant at antibacterial effect; 3. Ang alkohol ay isang lason na nakakagambala sa mga natural na proseso ng biyolohikal, sumisira sa mga panloob na organo at psyche, at, kung labis na nainom, humahantong sa kamatayan Paggamit ng ethanol  Ang ethyl alcohol ay ginagamit sa paghahanda ng iba't ibang inuming may alkohol;  Sa gamot para sa paghahanda ng mga katas mula sa mga halamang gamot, gayundin para sa pagdidisimpekta;  Sa mga kosmetiko at pabango, ang ethanol ay isang solvent para sa mga pabango at lotion Mapanganib na epekto ng ethanol  Sa simula ng pagkalasing, ang mga istruktura ng cerebral cortex ay nagdurusa; ang aktibidad ng utak ay nakasentro na kinokontrol ang pag-uugali ay pinigilan: ang makatwirang kontrol sa mga aksyon ay nawala, at ang isang kritikal na saloobin sa sarili ay bumababa. Tinawag ni I. P. Pavlov ang ganoong estado na "karahasan ng subcortex"  Na may napakataas na nilalaman ng alkohol sa dugo, ang aktibidad ng mga sentro ng motor ng utak ay pinipigilan, higit sa lahat ang pag-andar ng cerebellum ay naghihirap - ang isang tao ay ganap na nawalan ng oryentasyon Nakakapinsala. mga epekto ng ethanol  Ang mga pagbabago sa istruktura ng utak na dulot ng maraming taon ng pagkalasing sa alak ay hindi na maibabalik, at kahit na matapos ang matagal na pag-iwas sa pag-inom ng alak, nagpapatuloy ang mga ito. Kung ang isang tao ay hindi maaaring huminto, kung gayon ang organiko at, dahil dito, ang mga paglihis ng kaisipan mula sa pamantayan ay tumataas Mapanganib na mga epekto ng ethanol  Ang alkohol ay may lubhang hindi kanais-nais na epekto sa mga daluyan ng utak. Sa simula ng pagkalasing, lumalawak sila, bumabagal ang daloy ng dugo sa kanila, na humahantong sa kasikipan sa utak. Pagkatapos, kapag, bilang karagdagan sa alkohol, ang mga nakakapinsalang produkto ng hindi kumpletong pagkabulok nito ay nagsimulang maipon sa dugo, ang isang matalim na spasm ay nagtatakda, nangyayari ang vasoconstriction, at ang mga mapanganib na komplikasyon tulad ng pagbuo ng mga tserebral stroke, na humahantong sa malubhang kapansanan at maging kamatayan. MGA TANONG PARA SA PAGSASAMA 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. May tubig sa isang sisidlan na hindi napirmahan, at alkohol sa isa pa. Posible bang gumamit ng indicator para makilala ang mga ito? Sino ang may karangalan na makakuha ng purong alak? Maaari bang maging solid ang alkohol? Ang molecular weight ng methanol ay 32, at ang carbon dioxide ay 44. Gumawa ng konklusyon tungkol sa estado ng pagsasama-sama ng alkohol. Pinaghalo ang isang litro ng alkohol at isang litro ng tubig. Tukuyin ang dami ng pinaghalong. Paano magsagawa ng inspektor ng pulisya ng trapiko? Maaari bang maglabas ng tubig ang anhydrous absolute alcohol? Ano ang xenobiotics at paano ito nauugnay sa mga alkohol? MGA SAGOT 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Hindi mo kaya. Ang mga tagapagpahiwatig ay hindi nakakaapekto sa mga alkohol at ang kanilang mga may tubig na solusyon. Siyempre, ang mga alchemist. Siguro kung ang alkohol na ito ay naglalaman ng 12 carbon atoms o higit pa. Mula sa mga datos na ito, walang mabubuo na konklusyon. Ang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng alkohol sa mababang molekular na timbang ng mga molekulang ito ay ginagawang abnormal na mataas ang kumukulong punto ng alkohol. Ang dami ng pinaghalong hindi magiging dalawang litro, ngunit mas kaunti, humigit-kumulang 1 litro - 860 ml. Huwag uminom habang nagmamaneho. Baka kung painitin mo at dagdagan ng conc. sulpuriko acid. Huwag maging tamad at alalahanin ang lahat ng iyong narinig tungkol sa mga alkohol, magpasya para sa iyong sarili minsan at para sa lahat kung anong dosis ang sa iyo……. at ito ba ay kailangan sa lahat? Polyhydric alcohol ethylene glycol  Ang ethylene glycol ay isang kinatawan ng paglilimita sa dihydric alcohols - glycols;  Nakuha ng mga Glycol ang kanilang pangalan dahil sa matamis na lasa ng maraming kinatawan ng serye (Greek "glycos" - matamis);  Ang ethylene glycol ay isang syrupy na likido na may matamis na lasa, walang amoy, nakakalason. Pinaghalong mabuti sa tubig at alkohol, hygroscopic Paggamit ng ethylene glycol  Isang mahalagang katangian ng ethylene glycol ay ang kakayahang babaan ang nagyeyelong punto ng tubig, kung saan ang substansiya ay nakahanap ng malawak na aplikasyon bilang bahagi ng automotive antifreeze at antifreeze na likido;  Ginagamit ito upang makakuha ng lavsan (isang mahalagang synthetic fiber) Ang ethylene glycol ay isang lason  Ang mga dosis na nagdudulot ng nakamamatay na pagkalason sa ethylene glycol ay malawak na nag-iiba - mula 100 hanggang 600 ml. Ayon sa ilang mga may-akda, ang nakamamatay na dosis para sa mga tao ay 50-150 ml. Ang dami ng namamatay dahil sa ethylene glycol ay napakataas at higit sa 60% ng lahat ng kaso ng pagkalason;  Ang mekanismo ng nakakalason na pagkilos ng ethylene glycol ay hindi pa napag-aaralan hanggang ngayon. Ang ethylene glycol ay mabilis na nasisipsip (kabilang ang mga pores ng balat) at nagpapalipat-lipat sa dugo nang hindi nagbabago sa loob ng ilang oras, na umaabot sa pinakamataas na konsentrasyon pagkatapos ng 2-5 na oras. Pagkatapos ang nilalaman nito sa dugo ay unti-unting bumababa, at ito ay naayos sa mga tisyu. Walang kulay, malapot, hygroscopic, matamis na lasa ng likido. Nahahalo sa tubig sa lahat ng sukat, magandang solvent. Tumutugon sa nitric acid upang bumuo ng nitroglycerin. Bumubuo ng mga taba at langis na may mga carboxylic acid CH2 – CH – CH2 OH OH OH Application ng glycerin  Ginagamit sa     produksyon ng mga nitroglycerine explosives; Kapag pinoproseso ang balat; Bilang isang bahagi ng ilang mga pandikit; Sa paggawa ng mga plastik, ang gliserin ay ginagamit bilang isang plasticizer; Sa paggawa ng confectionery at inumin (bilang food additive E422) Qualitative reaction to polyhydric alcohols Qualitative reaction to polyhydric alcohols  Ang reaksyon sa polyhydric alcohols ay ang kanilang interaksyon sa isang sariwang precipitate ng copper (II) hydroxide, na natutunaw upang bumuo ng maliwanag na asul -violet solution Mga Gawain Kumpletuhin ang work card para sa aralin;  Sagutin ang mga tanong sa pagsusulit;  Solve the crossword puzzle  Working card ng aralin “Alcohols”  General formula of alcohols  Pangalanan ang mga substance:  CH3OH  CH3-CH2-CH2-CH2-OH  CH2(OH)-CH2(OH) ang atomicity ng alak?  Ilista ang mga gamit ng ethanol  Anong mga alkohol ang ginagamit sa industriya ng pagkain?  Anong alak ang nagdudulot ng nakamamatay na pagkalason kapag nainom ang 30 ml?  Anong substance ang ginagamit bilang antifreeze liquid?  Paano makilala ang polyhydric alcohol sa monohydric alcohol? Paraan ng produksyon Laboratory  Hydrolysis ng haloalkanes: R-CL+NaOH R-OH+NaCL  Hydration ng alkenes: CH2=CH2+H2O C2H5OH  Hydrogenation ng carbonyl compounds Industrial  Synthesis ng methanol mula sa synthesis gas CO+2H2 CH3-OH (at mataas na presyon, mataas na temperatura at zinc oxide catalyst)  Hydration ng alkenes  Fermentation ng glucose: C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 Mga kemikal na katangian I. Mga reaksyon na may RO–H bond breaking  Ang mga alkohol ay tumutugon sa alkali at alkaline earth na mga metal, na bumubuo ng mga compound na tulad ng asin - alcoholates 2CH CH CH OH + 2Na  2CH CH CH ONa + H  2CH CH OH + Ca  (CH CHO) Ca + H  3 2 3 2 2 3 3 3 2 2 2 2 2 2  Pakikipag-ugnayan sa mga organic acids (esterification reaction ) ay humahantong sa pagbuo ng mga ester. CH COOH + HOC H  CHCOOC H (acetic ethyl ether (ethyl acetate)) + HO 3 2 5 3 2 5 2 II. Mga reaksyon sa R–OH bond cleavage Sa hydrogen halides: R–OH + HBr  R–Br + H2O III. Reaksyon ng oksihenasyon Nasusunog ang mga alkohol: 2C3H7OH + 9O2  6CO2 + 8H2O Sa ilalim ng pagkilos ng mga ahente ng oxidizing:  ang mga pangunahing alkohol ay binago sa aldehydes, pangalawa sa mga ketone IV. Nangyayari ang Dehydration kapag pinainit gamit ang mga reagents na nag-aalis ng tubig (conc. H2SO4). 1. Ang intramolecular dehydration ay humahantong sa pagbuo ng mga alkenes CH3–CH2–OH  CH2=CH2 + H2O 2. Ang intermolecular dehydration ay nagbibigay ng mga eter R-OH + H-O–R  R–O–R(ether) + H2O

Ang lahat ng mga sangkap ay maaaring nasa iba't ibang mga estado ng pagsasama-sama - solid, likido, gas at plasma. Noong sinaunang panahon, pinaniniwalaan: ang mundo ay binubuo ng lupa, tubig, hangin at apoy. Ang pinagsama-samang estado ng mga sangkap ay tumutugma sa visual division na ito. Ipinapakita ng karanasan na ang mga hangganan sa pagitan ng mga pinagsama-samang estado ay napaka-arbitrary. Ang mga gas sa mababang presyon at mababang temperatura ay itinuturing na perpekto, ang mga molekula sa kanila ay tumutugma sa mga materyal na punto na maaari lamang magbanggaan ayon sa mga batas ng nababanat na epekto. Ang mga puwersa ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga molekula sa sandali ng epekto ay bale-wala, ang mga banggaan mismo ay nangyayari nang walang pagkawala ng mekanikal na enerhiya. Ngunit habang ang distansya sa pagitan ng mga molekula ay tumataas, ang pakikipag-ugnayan ng mga molekula ay dapat ding isaalang-alang. Ang mga pakikipag-ugnayang ito ay nagsisimulang makaapekto sa paglipat mula sa isang gas na estado sa isang likido o solid. Iba't ibang uri ng pakikipag-ugnayan ang maaaring mangyari sa pagitan ng mga molekula.

Ang mga puwersa ng intermolecular na pakikipag-ugnayan ay walang saturation, na naiiba sa mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ng kemikal ng mga atomo, na humahantong sa pagbuo ng mga molekula. Maaari silang maging electrostatic kapag nakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga sisingilin na particle. Ipinakita ng karanasan na ang quantum mechanical interaction, na nakasalalay sa distansya at mutual orientation ng mga molekula, ay bale-wala sa mga distansya sa pagitan ng mga molekula na higit sa 10 -9 m. Sa mga rarefied na gas, maaari itong mapabayaan o maaari itong ipagpalagay na ang potensyal Ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ay halos zero. Sa maliliit na distansya, maliit ang enerhiya na ito, sa , kumikilos ang mga puwersa ng kapwa pagkahumaling

sa - mutual repulsion at force

ang pagkahumaling at pagtanggi ng mga molekula ay balanse at F= 0. Dito natutukoy ang mga puwersa sa pamamagitan ng kanilang koneksyon sa potensyal na enerhiya. Ngunit ang mga particle ay gumagalaw, na may isang tiyak na reserba ng kinetic energy

sige. Hayaang ang isang molekula ay hindi gumagalaw, at ang isa pa ay bumangga dito, na may ganoong supply ng enerhiya. Kapag ang mga molekula ay lumalapit sa isa't isa, ang mga puwersa ng pang-akit ay gumagawa ng positibong gawain at ang potensyal na enerhiya ng kanilang pakikipag-ugnayan ay bumababa sa isang distansya. Kasabay nito, ang kinetic energy (at bilis) ay tumataas. Kapag ang distansya ay nagiging mas kaunti, ang mga kaakit-akit na pwersa ay papalitan ng mga salungat na pwersa. Ang gawaing ginawa ng molekula laban sa mga puwersang ito ay negatibo.

Lalapit ang molekula sa hindi kumikibo na molekula hanggang ang kinetic energy nito ay ganap na ma-convert sa potensyal. Pinakamababang distansya d, kung aling mga molekula ang maaaring lumapit sa isa't isa ay tinatawag epektibong molekular diameter. Pagkatapos huminto, ang molekula ay magsisimulang lumayo sa ilalim ng pagkilos ng mga salungat na pwersa na may pagtaas ng bilis. Ang pagkakaroon muli ng distansya, ang molekula ay mahuhulog sa rehiyon ng mga kaakit-akit na pwersa, na magpapabagal sa pag-alis nito. Ang epektibong diameter ay depende sa paunang stock ng kinetic energy, i.e. ang halagang ito ay hindi pare-pareho. Sa mga distansyang katumbas ng potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan ay may walang katapusang malaking halaga o "harang" na pumipigil sa mga sentro ng mga molekula mula sa paglapit sa mas maikling distansya. Ang ratio ng average na potensyal na enerhiya ng pakikipag-ugnayan sa average na kinetic energy ay tumutukoy sa estado ng pagsasama-sama ng isang sangkap: para sa mga gas para sa mga likido, para sa mga solido

Ang condensed media ay mga likido at solid. Sa kanila, ang mga atomo at molekula ay matatagpuan malapit, halos magkadikit. Ang average na distansya sa pagitan ng mga sentro ng mga molekula sa mga likido at solid ay humigit-kumulang (2 -5) 10 -10 m. Ang kanilang mga densidad ay humigit-kumulang pareho. Ang mga interatomic na distansya ay lumampas sa mga distansya kung saan ang mga ulap ng elektron ay tumagos sa isa't isa nang labis kung kaya't lumitaw ang mga salungat na pwersa. Para sa paghahambing, sa mga gas sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang average na distansya sa pagitan ng mga molecule ay tungkol sa 33 10 -10 m.

AT mga likido Ang intermolecular na interaksyon ay mas malinaw, ang thermal motion ng mga molekula ay nagpapakita ng sarili sa mahinang mga oscillations sa paligid ng posisyon ng equilibrium at kahit na tumalon mula sa isang posisyon patungo sa isa pa. Samakatuwid, mayroon lamang silang maikling-range na pagkakasunud-sunod sa pag-aayos ng mga particle, ibig sabihin, pagkakapare-pareho sa pag-aayos ng mga pinakamalapit na particle lamang, at katangian ng pagkalikido.

Mga solid ay nailalarawan sa pamamagitan ng katigasan ng istraktura, may isang tiyak na tinukoy na dami at hugis, na nagbabago nang mas kaunti sa ilalim ng impluwensya ng temperatura at presyon. Sa solids, amorphous at crystalline states ay posible. Mayroon ding mga intermediate substance - mga likidong kristal. Ngunit ang mga atomo sa mga solido ay hindi gumagalaw, gaya ng iniisip ng isa. Ang bawat isa sa kanila ay nagbabago sa lahat ng oras sa ilalim ng impluwensya ng nababanat na pwersa na lumitaw sa pagitan ng mga kapitbahay. Karamihan sa mga elemento at compound ay may istrakturang kristal sa ilalim ng mikroskopyo.

Kaya, ang mga butil ng asin ay mukhang perpektong mga cube. Sa mga kristal, ang mga atom ay naayos sa mga node ng kristal na sala-sala at maaari lamang mag-vibrate malapit sa mga node ng sala-sala. Ang mga kristal ay bumubuo ng mga tunay na solid, at ang mga solidong tulad ng plastik o aspalto ay sumasakop, kumbaga, isang intermediate na posisyon sa pagitan ng mga solido at likido. Ang isang amorphous na katawan, tulad ng isang likido, ay may maikling pagkakasunud-sunod, ngunit ang posibilidad ng pagtalon ay maliit. Kaya, ang salamin ay maaaring ituring bilang isang supercooled na likido, na may mas mataas na lagkit. Ang mga likidong kristal ay may pagkalikido ng mga likido, ngunit pinapanatili ang kaayusan ng pag-aayos ng mga atomo at may anisotropy ng mga katangian.

Ang mga kemikal na bono ng mga atomo (at sa tungkol sa) sa mga kristal ay kapareho ng sa mga molekula. Ang istraktura at katigasan ng mga solid ay tinutukoy ng pagkakaiba sa mga puwersang electrostatic na nagbubuklod sa mga atomo na bumubuo sa katawan. Ang mekanismo na nagbubuklod sa mga atomo sa mga molekula ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga solidong periodic na istruktura, na maaaring ituring bilang mga macromolecule. Tulad ng mga molekulang ionic at covalent, mayroong mga ionic at covalent na kristal. Ang mga ionic na lattice sa mga kristal ay pinagsasama-sama ng mga ionic bond (tingnan ang Fig. 7.1). Ang istraktura ng table salt ay tulad na ang bawat sodium ion ay may anim na kapitbahay - chloride ions. Ang pamamahagi na ito ay tumutugma sa isang minimum na enerhiya, ibig sabihin, kapag nabuo ang naturang pagsasaayos, ang pinakamataas na enerhiya ay inilabas. Samakatuwid, habang bumababa ang temperatura sa ibaba ng punto ng pagkatunaw, ang posibilidad na bumuo ng mga purong kristal ay sinusunod. Sa pagtaas ng temperatura, ang thermal kinetic energy ay sapat na upang masira ang bono, ang kristal ay magsisimulang matunaw, at ang istraktura ay babagsak. Ang Crystal polymorphism ay ang kakayahang bumuo ng mga estado na may iba't ibang mga istraktura ng kristal.

Kapag ang distribusyon ng electric charge sa mga neutral na atom ay nagbabago, ang mahinang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga kapitbahay ay maaaring mangyari. Ang bono na ito ay tinatawag na molecular o van der Waals bond (tulad ng sa isang hydrogen molecule). Ngunit ang mga puwersa ng electrostatic attraction ay maaari ding lumitaw sa pagitan ng mga neutral na atomo, at pagkatapos ay walang muling pagsasaayos sa mga shell ng elektron ng mga atom na nagaganap. Ang mutual repulsion sa panahon ng paglapit ng mga electron shell ay nagbabago sa sentro ng grabidad ng mga negatibong singil na may kaugnayan sa mga positibo. Ang bawat isa sa mga atomo ay nag-uudyok ng isang electric dipole sa isa pa, at ito ay humahantong sa kanilang pagkahumaling. Ito ang pagkilos ng intermolecular forces o van der Waals forces, na may malaking radius ng pagkilos.

Dahil ang hydrogen atom ay napakaliit at ang elektron nito ay madaling maalis, madalas itong naaakit sa dalawang atom nang sabay-sabay, na bumubuo ng isang hydrogen bond. Ang hydrogen bond ay responsable din para sa pakikipag-ugnayan ng mga molekula ng tubig sa bawat isa. Ipinapaliwanag nito ang marami sa mga natatanging katangian ng tubig at yelo (Figure 7.4).

covalent bond(o atomic) ay nakakamit dahil sa panloob na interaksyon ng mga neutral na atomo. Ang isang halimbawa ng naturang bono ay ang bono sa methane molecule. Ang isang mataas na nakagapos na anyo ng carbon ay brilyante (apat na hydrogen atoms ay pinapalitan ng apat na carbon atoms).

Kaya, ang carbon, na binuo sa isang covalent bond, ay bumubuo ng isang kristal sa anyo ng isang brilyante. Ang bawat atom ay napapalibutan ng apat na atomo na bumubuo ng isang regular na tetrahedron. Ngunit ang bawat isa sa kanila ay sabay-sabay ang vertex ng kalapit na tetrahedron. Sa ilalim ng ibang mga kundisyon, ang parehong mga carbon atom ay nag-kristal grapayt. Sa grapayt, ang mga ito ay konektado din sa pamamagitan ng atomic bond, ngunit sila ay bumubuo ng mga eroplano ng hexagonal honeycomb cells na may kakayahang maggupit. Ang distansya sa pagitan ng mga atom na matatagpuan sa vertices ng mga hexagons ay 0.142 nm. Ang mga layer ay matatagpuan sa layo na 0.335 nm, i.e. mahina ang pagkakatali, kaya ang grapayt ay plastik at malambot (Larawan 7.5). Noong 1990, nagkaroon ng boom sa gawaing pananaliksik, sanhi ng isang mensahe tungkol sa pagtanggap ng isang bagong sangkap - fullerite, na binubuo ng mga molekula ng carbon - fullerenes. Ang anyo ng carbon ay molekular; Ang pinakamaliit na elemento ay hindi isang atom, ngunit isang molekula. Ipinangalan ito sa arkitekto na si R. Fuller, na noong 1954 ay nakatanggap ng patent para sa mga istruktura ng gusali mula sa mga hexagons at pentagons na bumubuo sa isang hemisphere. Molecule mula sa 60 Ang mga carbon atom na may diameter na 0.71 nm ay natuklasan noong 1985, pagkatapos ay natuklasan ang mga molekula, atbp. Lahat sila ay may matatag na ibabaw,

ngunit ang mga molekula C 60 at Sa 70 . Ito ay lohikal na ipagpalagay na ang grapayt ay ginagamit bilang isang feedstock para sa synthesis ng fullerenes. Kung gayon, ang radius ng hexagonal fragment ay dapat na 0.37 nm. Ngunit ito ay naging katumbas ng 0.357 nm. Ang pagkakaibang ito ng 2% ay dahil sa ang katunayan na ang mga carbon atom ay matatagpuan sa spherical surface sa vertices ng 20 regular na hexagons na minana mula sa graphite at 12 regular na pentahedron, i.e. ang disenyo ay kahawig ng bola ng soccer. Ito ay lumiliko na kapag "nagtahi" sa isang saradong globo, ang ilan sa mga flat hexagons ay naging mga pentahedron. Sa temperatura ng silid, ang mga molekula ng C 60 ay namumuo sa isang istraktura kung saan ang bawat molekula ay may 12 kapitbahay na may pagitan ng 0.3 nm. Sa T= 349 K, nangyayari ang isang first-order phase transition - ang sala-sala ay muling inayos sa isang kubiko. Ang kristal mismo ay isang semiconductor, ngunit kapag ang isang alkali metal ay idinagdag sa C 60 crystalline film, ang superconductivity ay nangyayari sa temperatura na 19 K. Kung ang isa o ibang atom ay ipinakilala sa guwang na molekula na ito, maaari itong magamit bilang batayan para sa paglikha ng isang storage medium na may ultrahigh information density: ang recording density ay aabot sa 4-10 12 bits/cm2. Para sa paghahambing, ang isang pelikula ng ferromagnetic na materyal ay nagbibigay ng isang recording density ng pagkakasunud-sunod ng 10 7 bits / cm 2, at mga optical disc, i.e. teknolohiya ng laser, - 10 8 bits/cm 2 . Ang carbon na ito ay mayroon ding iba pang natatanging katangian na lalong mahalaga sa medisina at pharmacology.

nagpapakita ng sarili sa mga kristal na metal metalikong bono, kapag ang lahat ng mga atomo sa isang metal ay nag-donate ng kanilang mga valence electron "para sa kolektibong paggamit". Ang mga ito ay mahinang nakagapos sa mga atomic core at maaaring malayang gumagalaw kasama ang kristal na sala-sala. Humigit-kumulang 2/5 ng mga elemento ng kemikal ay mga metal. Sa mga metal (maliban sa mercury), ang isang bono ay nabubuo kapag ang mga bakanteng orbital ng mga atomo ng metal ay nagsasapawan at ang mga electron ay nahiwalay dahil sa pagbuo ng isang kristal na sala-sala. Lumalabas na ang mga cation ng sala-sala ay nababalot ng electron gas. Ang isang metal na bono ay nangyayari kapag ang mga atom ay lumalapit sa isa't isa sa layo na mas mababa kaysa sa laki ng panlabas na ulap ng elektron. Sa pagsasaayos na ito (prinsipyo ng Pauli), ang enerhiya ng mga panlabas na electron ay tumataas, at ang nuclei ng mga kapitbahay ay nagsisimulang maakit ang mga panlabas na electron na ito, pinalabo ang mga ulap ng elektron, pantay na ipinamahagi ang mga ito sa ibabaw ng metal at ginagawa itong isang electron gas. Ito ay kung paano lumitaw ang mga electron ng pagpapadaloy, na nagpapaliwanag ng mataas na kondaktibiti ng kuryente ng mga metal. Sa mga ionic at covalent na kristal, ang mga panlabas na electron ay halos nakagapos, at ang kondaktibiti ng mga solidong ito ay napakababa, tinatawag silang mga insulator.

Ang panloob na enerhiya ng mga likido ay tinutukoy ng kabuuan ng mga panloob na enerhiya ng mga macroscopic na subsystem kung saan maaari itong hatiin sa isip, at ang mga enerhiya ng pakikipag-ugnayan ng mga subsystem na ito. Ang pakikipag-ugnayan ay isinasagawa sa pamamagitan ng mga puwersa ng molekular na may saklaw na mga 10 -9 m. Para sa mga macrosystem, ang enerhiya ng pakikipag-ugnayan ay proporsyonal sa lugar ng pakikipag-ugnay, kaya maliit ito, tulad ng bahagi ng layer ng ibabaw, ngunit hindi ito kinakailangan. Ito ay tinatawag na enerhiya sa ibabaw at dapat isaalang-alang sa mga problema na may kaugnayan sa pag-igting sa ibabaw. Karaniwan, ang mga likido ay sumasakop sa isang mas malaking volume na may pantay na timbang, ibig sabihin, ay may mas mababang density. Ngunit bakit bumababa ang mga volume ng yelo at bismuth kapag natutunaw at kahit pagkatapos ng punto ng pagkatunaw ay nagpapanatili ng trend na ito nang ilang panahon? Ito ay lumiliko na ang mga sangkap na ito sa likidong estado ay mas siksik.

Sa isang likido, ang bawat atom ay kumikilos sa pamamagitan ng mga kapitbahay nito at nag-o-oscillate sa loob ng anisotropic potensyal na balon na kanilang nilikha. Hindi tulad ng isang solidong katawan, ang balon na ito ay hindi malalim, dahil ang malalayong kapitbahay ay halos walang epekto. Ang pinakamalapit na kapaligiran ng mga particle sa isang likido ay nagbabago, ibig sabihin, ang likido ay dumadaloy. Kapag naabot ang isang tiyak na temperatura, ang likido ay kumukulo; habang kumukulo, ang temperatura ay nananatiling pare-pareho. Ang papasok na enerhiya ay ginugugol sa pagsira ng mga bono, at kapag sila ay ganap na nasira, ang likido ay nagiging gas.

Ang mga densidad ng mga likido ay mas malaki kaysa sa mga densidad ng mga gas sa parehong mga presyon at temperatura. Kaya, ang dami ng tubig sa pagkulo ay 1/1600 lamang ng dami ng parehong masa ng singaw ng tubig. Ang dami ng isang likido ay nakasalalay nang kaunti sa presyon at temperatura. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon (20 °C at isang presyon ng 1.013 10 5 Pa), ang tubig ay sumasakop sa dami ng 1 litro. Sa pagbaba ng temperatura sa 10 ° C, ang volume ay bababa lamang ng 0.0021, na may pagtaas ng presyon - sa pamamagitan ng isang kadahilanan ng dalawa.

Bagama't wala pang simpleng ideal na modelo ng isang likido, ang microstructure nito ay sapat nang pinag-aralan at ginagawang posible na ipaliwanag nang husay ang karamihan sa mga macroscopic na katangian nito. Ang katotohanan na ang pagkakaisa ng mga molekula sa mga likido ay mas mahina kaysa sa isang solid ay napansin ni Galileo; nagulat siya na ang malalaking patak ng tubig ay naipon sa mga dahon ng repolyo at hindi kumalat sa ibabaw ng dahon. Ang natapong mercury o mga patak ng tubig sa isang mamantika na ibabaw ay anyong maliliit na bola dahil sa pagdirikit. Kapag ang mga molekula ng isang sangkap ay naaakit sa mga molekula ng isa pang sangkap, ito ay tinatawag basa, halimbawa, pandikit at kahoy, langis at metal (sa kabila ng napakalaking presyon, ang langis ay nananatili sa mga bearings). Ngunit ang tubig ay tumataas sa manipis na mga tubo, na tinatawag na mga capillary, at tumataas nang mas mataas, mas manipis ang tubo. Walang ibang paliwanag kundi ang epekto ng pagbabasa ng tubig at baso. Ang mga puwersa ng basa sa pagitan ng baso at tubig ay mas malaki kaysa sa pagitan ng mga molekula ng tubig. Sa mercury, ang epekto ay nababaligtad: ang basa ng mercury at salamin ay mas mahina kaysa sa magkakaugnay na puwersa sa pagitan ng mga atomo ng mercury. Napansin ni Galileo na ang isang greased na karayom ​​ay maaaring lumutang sa tubig, bagaman ito ay sumasalungat sa batas ni Archimedes. Kapag lumutang ang karayom,

ngunit mapansin ang isang bahagyang pagpapalihis ng ibabaw ng tubig, na may posibilidad na ituwid, kumbaga. Ang magkakaugnay na puwersa sa pagitan ng mga molekula ng tubig ay sapat upang maiwasan ang pagbagsak ng karayom ​​sa tubig. Ang ibabaw na layer, tulad ng isang pelikula, ay nagpoprotekta sa tubig, ito ay pag-igting sa ibabaw, na may posibilidad na bigyan ang hugis ng tubig ang pinakamaliit na ibabaw - spherical. Ngunit ang karayom ​​ay hindi na lulutang sa ibabaw ng alkohol, dahil kapag ang alkohol ay idinagdag sa tubig, ang pag-igting sa ibabaw ay bumababa, at ang karayom ​​ay lumulubog. Binabawasan din ng sabon ang pag-igting sa ibabaw, kaya't ang mga mainit na sabon, na tumatagos sa mga bitak at mga siwang, ay mas mahusay sa pag-alis ng dumi, lalo na ang grasa, habang ang purong tubig ay kulot lamang sa mga patak.

Ang Plasma ay ang ikaapat na pinagsama-samang estado ng bagay, na isang gas mula sa isang koleksyon ng mga sisingilin na particle na nakikipag-ugnayan sa malalayong distansya. Sa kasong ito, ang bilang ng mga positibo at negatibong singil ay humigit-kumulang pantay, upang ang plasma ay neutral sa kuryente. Sa apat na elemento, ang plasma ay tumutugma sa apoy. Upang ibahin ang anyo ng isang gas sa isang estado ng plasma, ito ay kinakailangan upang mag-ionize alisin ang mga electron mula sa mga atom. Ang ionization ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng pag-init, sa pamamagitan ng pagkilos ng isang electric discharge o sa pamamagitan ng hard radiation. Ang bagay sa uniberso ay halos nasa isang ionized na estado. Sa mga bituin, ang ionization ay sanhi ng thermally, sa rarefied nebulae at interstellar gas, sa pamamagitan ng ultraviolet radiation mula sa mga bituin. Ang ating Araw ay binubuo rin ng plasma, ang radiation nito ay nag-ionize sa itaas na mga layer ng atmospera ng mundo, na tinatawag ionosphere, ang posibilidad ng long-range radio communication ay depende sa kondisyon nito. Sa ilalim ng mga kondisyon ng terrestrial, ang plasma ay bihira - sa mga fluorescent lamp o sa isang electric arc. Sa mga laboratoryo at teknolohiya, ang plasma ay kadalasang ginagawa ng isang electric discharge. Sa kalikasan, ito ay ginagawa sa pamamagitan ng kidlat. Sa panahon ng ionization sa pamamagitan ng isang discharge, lumilitaw ang mga electron avalanches, katulad ng proseso ng isang chain reaction. Upang makakuha ng thermonuclear energy, ang paraan ng pag-iniksyon ay ginagamit: ang mga gas ions na pinabilis sa napakataas na bilis ay na-injected sa magnetic traps, nakakaakit ng mga electron mula sa kapaligiran, na bumubuo ng isang plasma. Ginagamit din ang pressure ionization - mga shock wave. Ang pamamaraang ito ng ionization ay matatagpuan sa mga superdense na bituin at, posibleng, sa core ng Earth.

Ang anumang puwersa na kumikilos sa mga ions at electron ay nagdudulot ng electric current. Kung hindi ito konektado sa mga panlabas na patlang at hindi sarado sa loob ng plasma, ito ay polarized. Ang plasma ay sumusunod sa mga batas ng gas, ngunit kapag ang isang magnetic field ay inilapat, na kumokontrol sa paggalaw ng mga sisingilin na particle, ito ay nagpapakita ng mga katangian na ganap na kakaiba para sa isang gas. Sa isang malakas na magnetic field, ang mga particle ay nagsisimulang umikot sa paligid ng mga linya ng puwersa, at kasama ang magnetic field ay malayang gumagalaw. Sinasabi na ang helical motion na ito ay nagbabago ng istraktura ng mga linya ng field at ang field ay "na-frozen" sa plasma. Ang isang rarefied plasma ay inilalarawan ng isang sistema ng mga particle, habang ang isang mas siksik na plasma ay inilalarawan ng isang fluid na modelo.

Ang mataas na electrical conductivity ng plasma ay ang pangunahing pagkakaiba nito mula sa gas. Ang conductivity ng malamig na plasma sa ibabaw ng Araw (0.8 10 -19 J) ay umabot sa conductivity ng mga metal, at sa thermonuclear temperature (1.6 10 -15 J) ang hydrogen plasma ay nagsasagawa ng kasalukuyang 20 beses na mas mahusay kaysa sa tanso sa ilalim ng normal na mga kondisyon. Dahil ang plasma ay may kakayahang magsagawa ng kasalukuyang, ang modelo ng isang conducting liquid ay madalas na inilalapat dito. Ito ay itinuturing na isang tuluy-tuloy na daluyan, kahit na ang compressibility ay nakikilala ito mula sa isang ordinaryong likido, ngunit ang pagkakaiba na ito ay ipinakita lamang sa mga daloy na ang bilis ay mas malaki kaysa sa bilis ng tunog. Ang pag-uugali ng isang conductive fluid ay pinag-aralan sa isang agham na tinatawag na magnetic hydrodynamics. Sa kalawakan, ang anumang plasma ay isang perpektong konduktor, at ang mga batas ng nagyelo na larangan ay malawakang ginagamit. Ang modelo ng isang conducting fluid ay ginagawang posible na maunawaan ang mekanismo ng plasma confinement sa pamamagitan ng magnetic field. Kaya, ang mga stream ng plasma ay inilalabas mula sa Araw, na nakakaapekto sa kapaligiran ng Earth. Ang daloy mismo ay walang magnetic field, ngunit ang isang extraneous field ay hindi maaaring tumagos dito ayon sa batas ng pagyeyelo. Ang Plasma solar stream ay nagtutulak ng mga extraneous interplanetary magnetic field palabas sa paligid ng Araw. Lumilitaw ang isang magnetic cavity, kung saan ang field ay mas mahina. Kapag ang mga corpuscular plasma flow na ito ay lumalapit sa Earth, bumabangga sila sa magnetic field ng Earth at napipilitang dumaloy sa paligid nito ayon sa parehong batas. Ito ay lumiliko ang isang uri ng yungib kung saan ang magnetic field ay nakolekta at kung saan ang daloy ng plasma ay hindi tumagos. Ang mga sisingilin na particle ay naipon sa ibabaw nito, na nakita ng mga rocket at satellite - ito ang panlabas na radiation belt ng Earth. Ang mga ideyang ito ay ginamit din sa paglutas ng mga problema ng plasma confinement sa pamamagitan ng magnetic field sa mga espesyal na device - tokamaks (mula sa pagdadaglat ng mga salita: toroidal chamber, magnet). Sa ganap na ionized na plasma na hawak sa mga ito at sa iba pang mga sistema, ang pag-asa ay naka-pin para sa pagkuha ng isang kinokontrol na thermonuclear reaction sa Earth. Magbibigay ito ng malinis at murang mapagkukunan ng enerhiya (tubig sa dagat). Nagpapatuloy din ang trabaho upang makuha at mapanatili ang plasma gamit ang nakatutok na laser radiation.

Pagtatanghal sa paksang "Alcohols" sa chemistry sa powerpoint format. Ang pagtatanghal para sa mga mag-aaral ay naglalaman ng 12 mga slide, na, mula sa punto ng view ng kimika, pinag-uusapan ang tungkol sa mga alkohol, ang kanilang mga pisikal na katangian, mga reaksyon sa hydrogen halides.

Mga fragment mula sa pagtatanghal

Mula sa kasaysayan

Alam mo ba na kahit sa ika-4 na c. BC e. alam ba ng mga tao kung paano gumawa ng mga inumin na naglalaman ng ethyl alcohol? Ang alak ay nakuha sa pamamagitan ng pagbuburo ng prutas at berry juice. Gayunpaman, natutunan nila kung paano i-extract ang nakalalasing na sangkap mula dito nang maglaon. Sa siglo XI. Ang mga alchemist ay nakakuha ng mga singaw ng isang pabagu-bago ng isip na sangkap na inilabas kapag pinainit ang alak.

Mga Katangiang Pisikal

• Ang mas mababang alkohol ay mga likido na lubos na natutunaw sa tubig, walang kulay, na may amoy.
• Ang mas mataas na alkohol ay mga solido, hindi matutunaw sa tubig.

Tampok ng mga pisikal na katangian: estado ng pagsasama-sama

• Ang methyl alcohol (ang unang kinatawan ng homologous na serye ng mga alkohol) ay isang likido. Marahil ito ay may mataas na molekular na timbang? Hindi. Mas mababa kaysa sa carbon dioxide. Pagkatapos ano?
• Lumalabas na ang lahat ay tungkol sa mga hydrogen bond na nabubuo sa pagitan ng mga molekula ng alkohol, at hindi pinapayagan ang mga indibidwal na molekula na lumipad palayo.

Tampok ng mga pisikal na katangian: solubility sa tubig

• Ang mas mababang alkohol ay natutunaw sa tubig, ang mas mataas na alkohol ay hindi matutunaw. Bakit?
• Masyadong mahina ang mga hydrogen bond para humawak ng molekula ng alkohol, na may malaking bahaging hindi matutunaw, sa pagitan ng mga molekula ng tubig.

Tampok ng mga pisikal na katangian: pag-urong

• Bakit, kapag nilulutas ang mga problema sa computational, hindi sila gumagamit ng lakas ng tunog, ngunit masa lamang?
• Paghaluin ang 500 ML ng alkohol at 500 ML ng tubig. Kumuha kami ng 930 ML ng solusyon. Ang mga bono ng hydrogen sa pagitan ng mga molekula ng alkohol at tubig ay napakahusay na ang kabuuang dami ng solusyon ay bumababa, ang "compression" nito (mula sa Latin contracttio - compression).

Ang mga alkohol ba ay mga acid?

• Ang mga alkohol ay tumutugon sa mga metal na alkali. Sa kasong ito, ang hydrogen atom ng hydroxyl group ay pinalitan ng isang metal. Parang acid.
• Ngunit ang mga katangian ng acid ng mga alkohol ay masyadong mahina, napakahina na ang mga alkohol ay hindi kumikilos sa mga tagapagpahiwatig.

Pakikipagkaibigan sa pulisya ng trapiko.

• Ang mga alak ay kaibigan ng pulisya ng trapiko? Pero paano!
• Napigilan ka na ba ng inspektor ng pulisya ng trapiko? Nakahinga ka ba sa isang tubo?
• Kung ikaw ay hindi pinalad, pagkatapos ay naganap ang reaksyon ng oksihenasyon ng alkohol, kung saan nagbago ang kulay, at kailangan mong magbayad ng multa.

Nagbibigay kami ng tubig 1

Pag-alis ng tubig - ang dehydration ay maaaring maging intramolecular kung ang temperatura ay higit sa 140 degrees. Sa kasong ito, kinakailangan ang isang katalista - puro sulfuric acid.

Nagbibigay kami ng tubig 2

Kung ang temperatura ay nabawasan, at ang katalista ay naiwang pareho, pagkatapos ay magaganap ang intermolecular dehydration.

Reaksyon sa hydrogen halides.

Ang reaksyong ito ay nababaligtad at nangangailangan ng catalyst - puro sulfuric acid.

Ang maging kaibigan o hindi ang makipagkaibigan sa alak.

Interesting ang tanong. Ang alkohol ay tumutukoy sa xenobiotics - mga sangkap na hindi nilalaman sa katawan ng tao, ngunit nakakaapekto sa mahahalagang aktibidad nito. Ang lahat ay nakasalalay sa dosis.

1. Alak ay isang nutrient na nagbibigay ng enerhiya sa katawan. Sa Middle Ages, ang katawan ay nakatanggap ng humigit-kumulang 25% ng enerhiya sa pamamagitan ng pag-inom ng alkohol.
2. Ang alkohol ay isang gamot na may disinfectant at antibacterial effect.
3. Ang alkohol ay isang lason na nakakagambala sa mga natural na biological na proseso, sumisira sa mga panloob na organo at psyche, at, kung labis na natupok, ay humahantong sa kamatayan.