Страница 100 - гдз по химии 10 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Какие вещества относят к спиртам?

Спирты (или алкоголи) — это класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько гидроксильных групп (–OH), соединённых с насыщенным атомом углерода (т.е. атомом, находящимся в состоянии $sp^3$-гибридизации). Наличие гидроксильной группы является функциональной группой для класса спиртов и определяет их характерные химические свойства.

Общая формула предельных одноатомных спиртов (наиболее простой их гомологический ряд) выглядит как $C_nH_{2n+1}OH$ или, в более общем виде, $R-OH$, где $R$ — это углеводородный радикал (алкил).

Спирты принято классифицировать по двум основным признакам:

1. По количеству гидроксильных групп в молекуле:

• Одноатомные спирты – содержат одну гидроксильную группу. К ним относятся, например, метанол ($CH_3OH$) и этанол ($C_2H_5OH$).

• Многоатомные спирты – содержат две и более гидроксильные группы. В зависимости от числа групп они могут быть двухатомными (гликоли), например, этиленгликоль ($HO-CH_2-CH_2-OH$), или трехатомными, например, глицерин ($CH_2(OH)CH(OH)CH_2(OH)$).

2. По характеру атома углерода, с которым связана гидроксильная группа:

• Первичные спирты – гидроксильная группа связана с первичным атомом углерода (т.е. с атомом, который соединен только с одним другим атомом углерода). Их общая формула $R-CH_2-OH$. Пример: пропанол-1 ($CH_3-CH_2-CH_2-OH$).

• Вторичные спирты – гидроксильная группа связана с вторичным атомом углерода (атомом, соединенным с двумя другими атомами углерода). Их общая формула $R_1-CH(OH)-R_2$. Пример: пропанол-2 ($CH_3-CH(OH)-CH_3$).

• Третичные спирты – гидроксильная группа связана с третичным атомом углерода (атомом, соединенным с тремя другими атомами углерода). Их общая формула $R_1R_2R_3C-OH$. Пример: 2-метилпропанол-2 (трет-бутиловый спирт, $(CH_3)_3C-OH$).

Важно отличать спирты от фенолов, у которых гидроксильная группа напрямую связана с атомом углерода, входящим в состав ароматического кольца.

Ответ: К спиртам относят органические вещества, представляющие собой производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильные группы ($–OH$), связанные с насыщенным атомом углерода.

Встречались ли вы в быту с глицерином? Если да, то что вы мо-жете сказать о физических свойствах этого вещества?

Встречались ли вы в быту с глицерином?

Да, с глицерином можно часто встретиться в быту, так как он является компонентом многих продуктов. Например:

• Косметические средства: глицерин добавляют в кремы для рук и лица, лосьоны, мыло и гели для душа благодаря его увлажняющим свойствам. Он притягивает влагу и помогает удерживать ее в коже.
• Пищевая промышленность: глицерин зарегистрирован как пищевая добавка E422. Его используют как подсластитель, загуститель и влагоудерживающий агент в кондитерских изделиях, выпечке и некоторых напитках.
• Медицина и фармацевтика: он входит в состав некоторых лекарств, например, сиропов от кашля (для смягчения горла) и суппозиториев. Также используется для наружного применения в качестве антисептика в растворах.
• Бытовая химия и хозяйство: глицерин может использоваться для смягчения кожаных изделий, как компонент антифризов для систем отопления, а также для приготовления раствора для мыльных пузырей (он делает стенки пузыря прочнее).
• Электронные сигареты: глицерин является основой для жидкостей, используемых в вейпах, отвечая за образование пара.

Если да, то что вы можете сказать о физических свойствах этого вещества?

Исходя из его применения и общих знаний, можно описать следующие физические свойства глицерина (также известного как пропан-1,2,3-триол):

• Агрегатное состояние: при комнатной температуре глицерин — это жидкость.
• Внешний вид: вязкая, сиропообразная, прозрачная и бесцветная жидкость.
• Органолептические свойства: не имеет запаха, но обладает отчётливым сладким вкусом (отсюда и название: от греч. glykys — сладкий).
• Гигроскопичность: очень гигроскопичен, то есть способен активно поглощать влагу из воздуха (до 40% от своей массы). Именно это свойство делает его хорошим увлажнителем.
• Растворимость: неограниченно растворяется в воде и спиртах. При смешивании с водой происходит выделение тепла и уменьшение объема (контракция). Плохо растворим в жирах и маслах.
• Плотность: плотнее воды. Плотность чистого глицерина составляет примерно $1,26 \, \text{г/см}^3$.
• Температурные свойства: имеет высокую температуру кипения ($290°C$ с разложением) и относительно высокую для жидкости температуру замерзания ($18,2°C$ в чистом виде), которая значительно понижается в водных растворах, что позволяет использовать его как компонент антифризов.

Ответ:
Да, глицерин часто встречается в быту в составе косметики, пищевых продуктов (добавка E422), лекарств и бытовых средств. Его основные физические свойства: это вязкая, прозрачная, бесцветная жидкость без запаха, но со сладким вкусом. Глицерин очень гигроскопичен (хорошо впитывает влагу), смешивается с водой в любых соотношениях, плотнее воды и имеет высокую температуру кипения.

В чём заключается реакция нейтрализации?

Реакция нейтрализации — это химическая реакция взаимодействия кислоты и основания, в результате которой образуются соль и вода. Это частный случай реакции ионного обмена.

Суть этой реакции заключается в соединении ионов водорода $H^+$, которые обусловливают кислую среду, и гидроксид-ионов $OH^-$, которые обусловливают щелочную (основную) среду, с образованием малодиссоциирующего вещества — воды $H_2O$. В результате этого взаимодействия кислые и основные свойства реагентов взаимно подавляются, или «нейтрализуются».

Общая схема реакции в молекулярном виде:

$кислота + основание \rightarrow соль + вода$

Рассмотрим классический пример — реакцию между соляной кислотой ($HCl$) и гидроксидом натрия ($NaOH$):

• Молекулярное уравнение:

  $HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O$

• Полное ионное уравнение (показывает все ионы, присутствующие в растворе):

  $H^+ + Cl^- + Na^+ + OH^- \rightarrow Na^+ + Cl^- + H_2O$

• Сокращенное ионное уравнение (показывает суть химического процесса, исключая ионы-«наблюдатели»):

  $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

Именно сокращенное ионное уравнение показывает, что в основе любой реакции нейтрализации (между сильной кислотой и сильным основанием) лежит процесс образования воды из ионов водорода и гидроксид-ионов. Если кислота и основание взяты в строго эквивалентных количествах, то получившийся раствор будет иметь нейтральную среду (pH ≈ 7).

Ответ: Реакция нейтрализации — это реакция взаимодействия кислоты с основанием, приводящая к образованию соли и воды. Сущность реакции заключается в соединении ионов водорода $H^+$ и гидроксид-ионов $OH^-$ с образованием молекул воды $H_2O$, в результате чего кислые и щелочные свойства исходных веществ взаимно уничтожаются.