Номер 1, страница 70 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Какое свойство спиртов определяет их способность к образованию межмолекулярных связей? Как эта способность сказывается на физических свойствах спиртов?

Способность спиртов к образованию межмолекулярных связей определяется наличием в их молекулах гидроксильной группы ($-OH$). Атом кислорода в этой группе обладает высокой электроотрицательностью, из-за чего он оттягивает на себя электронную плотность от атома водорода в связи $O-H$. Это приводит к сильной поляризации связи: на атоме кислорода возникает частичный отрицательный заряд ($\delta-$), а на атоме водорода — частичный положительный заряд ($\delta+$). Благодаря этому полярному атому водорода и неподеленным электронным парам на атоме кислорода, молекулы спирта способны образовывать между собой прочные межмолекулярные водородные связи. Водородная связь — это притяжение между положительно поляризованным атомом водорода одной молекулы и отрицательно поляризованным атомом кислорода другой молекулы.

Эта способность к образованию водородных связей существенно сказывается на физических свойствах спиртов:

Температуры кипения и плавления. Спирты имеют аномально высокие температуры кипения и плавления по сравнению с углеводородами или простыми эфирами с близкой молекулярной массой. Это связано с тем, что для разрыва прочных водородных связей между молекулами в жидком состоянии требуется дополнительная энергия. Например, этанол ($C_2H_5OH$) кипит при 78,4 °C, а его изомер диметиловый эфир ($CH_3OCH_3$) с той же молярной массой кипит при -23,6 °C.

Растворимость. Низшие спирты (с короткой углеродной цепью, например, метанол, этанол, пропанол) хорошо растворимы в воде, так как их гидроксильные группы могут образовывать водородные связи с молекулами воды. С увеличением длины неполярного углеводородного радикала растворимость в воде резко падает, так как гидрофобная часть молекулы начинает преобладать.

Вязкость и летучесть. Из-за сильного межмолекулярного притяжения спирты более вязкие и менее летучие, чем соответствующие алканы. Водородные связи удерживают молекулы вместе, затрудняя их свободное движение (что повышает вязкость) и испарение (что понижает летучесть).

Ответ: Способность спиртов образовывать межмолекулярные связи определяется наличием в их молекулах полярной гидроксильной группы ($-OH$), которая позволяет формировать водородные связи. Наличие водородных связей приводит к аномально высоким температурам кипения и плавления, хорошей растворимости низших спиртов в воде, а также к их повышенной вязкости и пониженной летучести по сравнению с соединениями близкой молярной массы, не способными к образованию таких связей.